Masterarbeit Paul Seiwert

 

Untersuchung eines nichtadiabaten Umlauf-Sprühdüsenluftwäschers zur Zuluftentfeuchtung in RLT-Geräten

Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Untersuchung eines Gegenstrom-
Luftwäschers zur Entfeuchtung und Kühlung von Zuluft. Es wird ein Prüfstand aufgebaut,
mit dem der Einsatz des Luftwäschers in einer raumlufttechnischen Anlage nachgebildet
wird. Durch die Anbringung von Messtechnik am Prüfstand werden Zustandsgrößen von Luft
undWasser sowie die Leistung des Prüfstands erfasst.
Der Fokus der experimentellen Untersuchung liegt auf der Bestimmung der Effekte von Tropfendurchmesser,
Luftgeschwindigkeit, Wassereintrittstemperatur und Wasservolumenstrom auf
mehrere Kenngrößen des Luftwäschers. Die Kenngrößen umfassen die Beladungsänderung der
Luft ¢x, das Verhältnis aus latent zu sensibel übertragenerWärme ·, die übertragene Wärme im
Verhältnis zur eingesetzen Antriebsenergie für Pumpe und Ventilator ° und den Entfeuchtungswirkungsgrad
´E, der die Entfeuchtung ins Verhältnis zum Potenzial der Entfeuchtung setzt. Die
Kenngrößen werden imRahmen der theoretischen Grundlagen der Arbeit definiert.
Mit der Methode der statistischen Versuchsplanung wird ein Versuchsplan aufgestellt, mit dem
die Faktoren auf 2 Stufen untersucht werden. Die Auswahl, der zu den Versuchen eingesetzten
Düsen, erfolgt anhand von Berechnungen zu den Tropfenflugbahnen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Reduzierung des Tropfendurchmessers und der Wassereintrittstemperatur
einen signifikanten Effekt auf nahezu alle Kenngrößen hat und für den Einsatz zur
Entfeuchtung imLuftwäscher vorteilhaft ist.Die Luftgeschwindigkeit hat, auf den gewählten Stufen
des Versuchsplans, nur einen geringen Einfluss auf die gewählten Kenngrößen. Die Fehlergrenzen
der ermitteltenWerte werden durch eine Fortpflanzungsanalyse erfasst.
Anhand von Druckverlustmessungen über den Luftwäscher wird der Einfluss des Sprays auf den
Druckverlust ermittelt. Die gemessenen Werte zeigen, dass der Druckverlust durch das Spray
deutlich geringer ist als der Druckverlust durch die Tropfenabscheider.
Darüber hinaus wird eine vereinfachte Abschätzung zur Effizienz des Luftwäschers im Vergleich
zu einem indirekten Wärmeübertrager getroffen. Der Vergleich erfolgt mittels der Berechnung
des Verhältnisses an übertragener Wärme zu eingesetzter Antriebsenergie für Pumpe und Ventilator
über ein Jahr. Durch den Vergleich wird ermittelt, dass der Luftwäscher des Prüfstands in
der verwendeten Konfiguration hinsichtlich der Effizienz keinen Vorteil gegenüber dem indirekten
Wärmeübertrager bietet. Es wird gezeigt, dass die Reduzierung des Druckverlusts imLuftwäscher
die Effizienz im Vergleich zumindirekten Wärmeübertrager verbessert.