Hibrit yıkayıcı/kurutucu için spreyle nem alma sürecinin deneysel incelenmesi

Abstract

Günümüzde, çamaşır kurutma makinelerinde kurutma havası olarak kullanılan havanın neminin alınması amacıyla hava soğutmalı ya da su soğutmalı kondenserler kullanılmaktadır. Ancak bu ürünlerdeki kurutma süresinin uzunluğu, yüksek enerji ve su tüketimi gibi dezavantajlar yeni bir nem alma sistemi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmada kullanılan spreyle nem alma sistemi ile çamaşır kurutma sürecinde enerji ve su tüketimini azaltmak hedeflenmektedir. Bu amaçla, çamaşır kurutma makinelerinde çamaşırların nemini alarak tamburdan ayrılan sıcak ve nemli havayı simüle eden bir deney düzeneği kurulmuştur. Deney düzeneğinde üretilen bu hava içerisine, havanın çiy nokta sıcaklığından daha düşük sıcaklıktaki su, sprey nozulu vasıtasıyla enjekte edilmiştir. Tasarlanan bu sistemde sprey kullanımının, hava ile su arasındaki temas alanını ve bunun sonucu olarak da ısı transferini artırması beklenmektedir. Nozuldan çıkan düşük sıcaklıktaki sprey damlacıkları ile nemli ve sıcak havanın etkileşimi sırasında, hava içerisindeki buhar soğuk su damlacıkları üzerinde yoğuşmakta ve böylelikle havanın nem oranı azalmaktadır. Yapılan çalışmada sprey su debisi, sprey su sıcaklığı, sprey enjeksiyon yönü (paralel/karşıt), nozul tipi ve hava giriş koşullarının nem alma performansı üzerine etkisi araştırılmıştır. Deney sonuçları maksimum nem alma performansının yüksek nem oranına sahip hava değerinde gerçekleştiğini göstermiştir. Su spreyinin debisinin artışı ile sprey sonrasındaki havanın nem oranında daha fazla düşüş gözlenmiştir. Sprey enjeksiyon yönünün nem alma sistemi üzerine etkisi incelenmiş ve karşıt akıştaki nem düşüşünün paralel akışa göre daha fazla olduğu sonucuna varılmıştır.

Nowadays, air or water cooled condensers are used to reduce moisture of air which is used in drying machine. Because of some disadvantages of these machines such as long drying times, high energy consumption and high water consumption, a new drying system has been desired. In this investigation it is aimed to decrease the energy and water consumption for drying process. An experimental setup was designed to simulate the hot and humid air which leaves a typical drum. In our experimental setup, subcooled water at a temperature below the dew point of air is injected into the hot and humid air. It is expected to increase the contact area between the water spray and drying air and as a result heat transfer enhances. When moist air interacts with the subcooled water, steam in air condenses on water droplets. Due to condensation latent heat releases and temperature of the water droplets increases. In this system heat transfer is increased due to increased heat transfer area by using water spray. The effects of the water mass flow rate, water spray temperature, spray configuration (parallel/counter), nozzle type and air inlet condition on dehumidification performance were investigated. Results of the present study show that increasing humidity content of air leads to higher dehumidification performance. It was also found that increasing water mass flow rate leads to higher reduction in humidity. In addition spray configuration study revealed that counter flow leads to higher decrease in humidity ratio compared to parallel flow.