KFUPM ePrints

Multi-stage Bubble Column Humidifier for Thermal Driven Mechanical Compression Humidification Dehumidification Desalination System

l Multi-stage Bubble Column Humidifier for Thermal Driven Mechanical Compression Humidification Dehumidification Desalination System. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF (Master Thesis) - Submitted Version
Restricted to Abstract Only until 01 May 2015.
Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives.

4Mb

Arabic Abstract

تقنية الترطيب والتكثيف هي أحد التقنيات التي لقيت رواجاً كبيراً في الآونة الأخيرة، وذلك لبساطتها وإمكانية عملها على الطاقة الشمسية، كما أن هذه التقنية مناسبة للتطبيقات الصغيرة والمتوسطة، حيث أنه يسهل نقلها إلى الأماكن النائية. لهذه التقنية أنواع عديدة، من بين هذه الأنواع : الترطيب والتكثيف عند ضغوط مختلفة، حيث أن المرطب يعمل عند ضغط اقل من ضغط المكثف. للمحافظة على فرق الضغط في هذا النظام لابد من مصدر خارجي لتشغيل الضاغط كالمحرك أو المكينة الحرارية. في هذا البحث تم تطوير هذا النظام للاستغناء عن الحالجة إلى أي مصدر خارجي، وايضاً لرفع كفاءة النظام لذلك تم إضافة مسخن للهواء قبل دخول الهواء إلى محرك التربين وذلك لتوفير الطاقة المطلوبة لجعل التوربين يشغل ضاغط الهواء حتى يتمكن من ضغط الهواء إلى الضغط المطلوب. يهدف هذا البحث لمعرفة مدى كفاءة هذا النظام حيث تم دراسة الديناميكية الحرارية لمعرفة تأثير أجزاء وعناصر النظام على أداءه. يعتبر المرطب أحد أهم أجزاء هذا النظام ومن أكثرها تأثيراً على أداء النظام ، ولهذا فإن الهدف الثاني لهذه الرسالة هي تطوير مرطب الفقاعات متعدد الأدوار ودراسة هذا المرطب معملياً للحصول على أعلى كفاءة ممكنة مع خسارة قليلة نسبيا ًفي الضغط.

English Abstract

Humidification dehumidification (HDH) desalination systems have received significant attention due to their simplicity and dependence on low grade/renewable energy sources such as solar energy. These systems are suitable for low to medium scale water production for remote and off-grid areas. Among the many configurations of HDH desalination cycles is the varied-pressure HDH desalination cycle. This cycle can be driven mechanically using an external mechanical energy device such as a motor or a heat engine. A novel cycle is presented in this work in order to enhance the cycle performance. In the novel cycle, the carrier gas is heated before the expander to produce the work required to drive the compressor and to avoid using an external mechanical energy source. Then, thermodynamic analysis is performed to understand effects of different key parameters. Based on the thermodynamic analysis of this cycle, it is essential to have a high humidifier's effectiveness to obtain high performance. Therefore, an experimental investigation on a multi-stage bubble column humidifier is presented. In the bubble column humidifier, air is blown into the column through a perforated plate located at the bottom of the column to form bubbles in a pool of hot water. The formation of bubbles increases the time and surface of contact, which results in an improvement in the humidification performance. In this work, effects of different parameters on the humidifier performance are studied. These parameters include air superficial velocity and mass flow rate ratio, water gate height and sparger profile.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Committee Advisor:Al-Qutub, Amro
Committee Members:Antar, Mohamed and Elsharqawy, Mostafa
ID Code:139267
Deposited By:MUNTESHARI OBAIDALLAH MOHAMMAD (g200614520)
Deposited On:04 Jun 2014 08:33
Last Modified:04 Jun 2014 08:33

Repository Staff Only: item control page