Vortex-putken ominaisuudetkuivaussovellutuksessa

Abstract

Työssä tarkastellaan vortex-putken soveltuvuutta kostean ilman kuivatukseen ja vapautuvan latenttilämmön hyödyntämiseen. Soveltuvuutta arvioidaan veden ja ilman massataseita hyväksi käyttäen ja stationaarisen systeemin energiataseen avulla. Työn mittauksia varten rakennettiin koelaitteisto, jonka avulla mitattiin miten lämpötilaerot kuumassa ja kylmässä päässä käyttäytyivät mitattaessa kuivalla ilmalla ja ilmalla, jota oli kostutettu. Mitattavia suureita olivat syöttöpaine- ja lämpötila, lämpötilat kuumassa ja kylmässä päässä, kuuman pään paine ja tilavuusvirta tai virtausnopeus ja kuuman pään suhteellinen kosteus. Mittaustulosten avulla laskettiin lämpötilan muutokset kummassakin päässä ja verrattiin kuivan ja kostean ilman mittauksien tuloksia toisiinsa. Lisäksi laskettiin tiivistyneen veden määrä ja veden ja ilman massavirrat molemmissa päissä. Näin voitiin laskea tiivistymisessä vapautuva energia ja tarkastella mihin se siirtyy. Tulosten perusteella vortex-putki soveltuu hyvin huonosti ilman kuivatukseen. Tiivistyneen veden määrä ja sitä kautta tiivistymisessä vapautunut energia, olivat pieniä. Suurin osa kosteudesta meni kuuman pään virtauksen mukana. Tiivistymisessä vapautunut energia siirtyi kylmään päähän.

The object of this work is to study the properties of a vortex tube in the air dehumidification process and is it possible to use freed energy from condensing. This was done by examining the mass balances of the air and the water and with the energy balance of a stationary system. For the measurements of work an apparatus was built, with which was measured the changes in thetemperature difference in both ends of the vortex tube. This was done while using both dry humid air. Variables that were measured were: the temperature and the pressure in the inlet of the vortex tube, the temperatures in both the hot andthe cold end, the pressure and the volume flow or the velocity in the hot end and the relative humidity of the hot end. The temperature differences in both ends were then calculated. The temperature differences in the humid and the dry measurements were then compared to each other. In addition the mass balances were then calculated for both the water and the air, so the amount of the energy from the condensation of water could be calculated. From the measurements and the calculations one could say that the vortex tube doesn't suit very well for the dehumidification. The amount of the water that condenses in the cold end is very small so the energy recovered from it is small. Most of the water goes to the hot end. The energy that was recovered from condensation went to the air stream of the cold end.