Experimental investigation on the condensation efficiency of humid air over cylinder and flat plate condensers

Abstract

Nemli havanın, su ile soğutulan yüzeyler üzerindeki yoğuşma verimliliği, Yeditepe Üniversitesi laboratuvarında bulunan Yoğuşma Test Tesisi (CTF) kullanılarak deneysel olarak incelenmiştir. Bir kondenser yoğuşma verimliliği, yoğuşma işlemi sırasında salınan ısının, buhar ve yoğuşamayan gaz karışımından çıkarılan toplam ısıya oranı (gizli ısının toplam ısıya oranı) olarak tanımlanabilir. Mevcut CTF, hava soğutmalı bir çapraz akışlı kondenser için tasarlandığından, sabit sıcaklık sınır koşullarında yoğuşma yüzeyleri sağlayacak şekilde modifiye edilmiştir. Sonrasında, yoğuşma verimi, bir işlem tüpü ve işlem havasının akış hızı, bağıl nem ve soğutma suyu sıcaklığının bir fonksiyonu olarak bir silindir ve düz bir plaka üzerindeki çapraz akışlar için incelenmiştir. İki kondenserde de yoğuşma verimliliğinin bağıl nem oranı ile doğru orantıda arttığı gözlemlenmiştir. Düz plaka kondenserde, soğutma suyu sıcaklığının artmasıyla yoğuşma verimliliğinin arttığı gözlemlenmiştir.

The condensation efficiency of humid air over surfaces which are cooled by water were investigated experimentally by using the Condensation Test Facility (CTF) in Yeditepe University laboratory. The condensation efficiency of a condenser can be defined as the ratio of heat released during the condensation process to the total heat extracted from the mixture of vapor and non-condensable gas (ratio of latent heat to total heat). The present study employed two cooling surfaces, namely, a cylinder and a flat plate, which were designed to provide constant temperature boundary conditions. The condensation efficiencies of cross flows over two cooling surfaces were separately examined as a function of process air temperature, flow rate of the process air, relative humidity and cooling water temperature.The present study employed two cooling surfaces, namely, a cylinder and a flat plate, which were designed to provide constant temperature boundary conditions. The condensation efficiencies of cross flows over two cooling surfaces were separately examined as a function of process air temperature, flow rate of the process air, relative humidity and cooling water temperature. The condensation efficiency was observed to increase in both condensers as process air humidity increases. For the case of flat plate condenser, condensation efficiency was observed to increase as cooling water temperature increases.