##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У статті наведені особливості низькопотенційного термічного опріснення води за допомогою технології зволоження та осушення повітря. Розглянуто класифікацію, переваги і недоліки зволожувачів – тепломасообмінних апаратів, у яких водяна пара із солоного джерела частково випаровується у повітряний потік. Обґрунтовано необхідність подальших досліджень оптимальних конструкцій зволожувачів. Проведено експериментальне дослідження гідродинаміки, тепло- та масообміну зволожувача плівкового типу – вертикальної акрилової трубки висотою 2 м і діаметром 26 мм. Діапазон експериментальних змінних встановлено таким чином: витрата повітря становить 7,4…35 кг/год, витрата води – 10…80 кг/год, температура води на вході – 28…59 °C, втрати тиску повітря – 19…324 Па, втрати тиску води – 22,3 кПа та теплота, підведена в нагрівачі, – 90…554 Вт. Визначено оптимальні режимні параметри для отримання максимальних показників продуктивності і енергетичної ефективності системи зволоження-осушення повітря. Встановлено, що найбільш ефективний режим досягається за поверхневої фазової швидкості 0,34, коефіцієнта масової витрати 2 та температурі води 60 °C. Такі показники дають змогу досягти максимальної швидкості випаровування - 642 кг/(м³·год). Проведено порівняння енергетичної ефективності плівкового теплообмінника з іншими поширеними конструкціями зволожувачів. Показано, що плівковий зволожувач забезпечує найвищий рівень випаровування (більше 500 кг/м³·год) за однакових коефіцієнтів масових витрат та температури води, маючи при цьому найменші втрати тиску по воді (22,3 кПа) і повітрю (25 Па/м). Застосування прямого контактного теплообмінника плівкового типу сприяє зниженню споживання електричної енергії, необхідної для циркуляції води та повітря в опріснювальній системі, без зменшення її продуктивності
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. UNICEF. Water, sanitation and hygiene (WASH). Retrieved 14 February 2025 from https://www.unicef. org/water-sanitation-and-hygiene-wash.
3. Velmurugan, et al. (2018) Humidification-dehumidification desalination system: an overview. International Journal of Scientific Research in Science and Technology, 4 (5), 1163-1177.
4. Rajaseenivasan, T., Srithar, K. (2017) An investigation into a laboratory scale bubble column humidification dehumidification desalination system powered by biomass energy. Energy Conversion and Management, 139, 232-244.
5. Khan, M. (2023) Experimental study on optimum performance of two-stage air-heated bubble-column humidification-dehumidification system. Water SA, 49 (4).
6. Thanaiah, K., Gumtapure, V., Tadesse, G.M. (2021) Experimental analysis on humidification-dehumidification desalination system using different packing materials with baffle plates. Thermal Science and Engineering Progress, 22, 100831.
7. Soomro, S.H., Santosh, R., Bak, C.-U., Yoo, C.-H., Kim, W.-S., Kim, Y.-D. (2022) Effect of humidifier characteristics on performance of a small-scale humidification-dehumidification desalination system. Applied Thermal Engineering, 210, 118400.
8. Zarei, T., Miroliaei, M.R. (2022) Performance eva¬luation of an HDH desalination system using direct contact packed towers: experimental and mathematical modeling study. Water Reuse, Vol. 12 (1), 92-110.
9. Garg, K., Beniwal, R., Das, S.K., Tyagi, H. (2023) Experimental investigation of a low-cost humidification-dehumidification desalination cycle using packed-bed humidifier and finned-tube heat exchan¬ger. Thermal Science and Engineering Progress, 41, 101858.
10. Shaikh, J.S., Ismail, S. (2023) Performance evaluation of a solar humidification dehumidification desalination system employing a multistage bubble column dehumidifier. Solar Energy, 263, 111933.
11. Zeng, Z., Sadeghpour, A., Ju, Y.S. (2019) A highly effective multi-string humidifier with a low gas stream pressure drop for desalination. Desalination, 449, 92-100.
12. El-Said, E.M.S., Dahab, M.A., Omara, M., Abdelaziz, G.B. (2021) Solar desalination unit coupled with a novel humidifier. Renewable Energy, 180, 297-312.
13. El-Said, E.M.S., Dahab, M.A., Omara, M.A., Abdelaziz, G.B. (2022) Humidification-dehumidification solar desalination system using porous activated carbon tubes as a humidifier. Renewable Energy, 187, 657-670.
14. Khalaf-Allah, R.A., Abdelaziz, G.B., Kandel, M.G., Easa, A.S. (2022) Development of a centrifugal sprayer-based solar HDH desalination unit with a variety of sprinkler rotational speeds and droplet slot distributions. Renewable Energy, 190, 1041-1054.
15. C++ library of properties for 122 components. Retrieved 14 February 2025 from http://www.coolprop.org.
16. Barabash, P., Solomakha, A., Sereda, V. (2023) Heat and mass transfer of countercurrent air-water flow in a vertical tube. Heat Mass Transfer, 59, 1343-1351
17. McQuillan, K.W., Whalley, P.B. (1985) A comparison between flooding correlations and experimental flooding data for gas-liquid flow in vertical circular tubes. Chemical Engineering Science, 40 (8), 1425-1439.
18. Schmidt, H. (2010) L2 Two-Phase Gas-Liquid Flow. VDI Heat Atlas, 1117-1180.
19. Zubair, M.I., Al-Sulaiman, F.A., Antar, M.A., Al-Dini, S.A., Ibrahim, N.I. (2017) Performance and cost assessment of solar driven humidification dehumidification desalination system. Energy Conversion and Management, 132, 28-39.
20. Zhong, W., He, T., Longtin, J. (2020) Pulsed laminar falling films in vertical tubes: Maintaining a continuous liquid film with reduced film thickness. Experimental Thermal and Fluid Science, 113,. 110011.