Показники ефективності різних типів конденсаторів термічних опріснювальних систем

Abstract

Мета. Стаття присвячена проблемі глобального дефіциту прісної води, спричиненого зростанням населення, індустріалізацією та розвитком сільського господарства. Ця проблема з кожним роком набуває дедалі більшої гостроти, особливо в регіонах із посушливим кліматом та обмеженими водними ресурсами. Одним із рішень цієї проблеми є впровадження опріснювальних технологій, придатних для маломасштабного й децентралізованого виробництва прісної води. Методика. Основну увагу зосереджено на дослідженні ключового компонента термічних опріснювальних установок – конденсатора. Наведено класифікацію типів конденсаторів, що застосовуються в цих системах. Описано основні показники ефективності конденсаторів (швидкість конденсації, коефіцієнт співвідношення масових витрат та продуктивність). Проаналізовано результати експериментальних досліджень різних типів конденсаторів із визначенням їх переваг та недоліків. Показано вплив витрат повітря і солоної води на швидкість конденсації. Встановлено залежність продуктивності системи від площі поверхні теплообміну конденсатора. Виявлено, що швидкість конденсації змінюється залежно від конструктивних особливостей та умов експлуатації. Визначено оптимальні значення коефіцієнта співвідношення масових витрат, за яких досягається максимальна швидкість конденсації. Наведено значення основних показників ефективності для різних типів конденсаторів. Результати. У результаті встановлено, що для маломасштабних систем термічного опріснення оптимальними є конструкції конденсатора типу «труба в трубі» або зі змійовиком. Натомість трубчасто-оребрені теплообмінники потребують оптимізації для їх раціонального використання при робочих параметрах опріснювальних установок. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення конструкцій та режимів роботи конденсаторів у термічних опріснювальних системах. Це сприятиме підвищенню ефективності виробництва прісної води в умовах обмежених ресурсів, зокрема у віддалених і посушливих регіонах.