عنوان پایان‌نامه
آنالیز انرژی و اکسرژی خشک کن ترکیبی بستر ثابت عمیق و سیال
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 569;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52038
- تاریخ دفاع
- ۱۸ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- وحید ورطه پرور
- استاد راهنما
- محمدحسین کیان مهر, اکبر عرب حسینی
- چکیده
- یکی از روش هایی که در سال¬های اخیر برای تحلیل سیستم های صنعتی مورد توجه قرار گرفته است تحلیل اکسرژی می باشد. اکسرژی که بیانگر کیفیت انرژی می باشد از قانون دوم ترمودینامیک حاصل شده است و در کنار تحلیل انرژی حاصل از قانون اول ترمودینامیک، ابزار کارآمدی برای تحلیل انرژی مصرفی کلیه سیستم های صنعتی و تعیین عوامل موثر بر تلفات کمی و کیفی انرژی می باشد. یکی از صنایع پر مصرف انرژی صنعت خشک کردن می باشد که در حفظ، نگهداری، انبارداری و حمل و نقل محصولات کشاورزی کاربرد دارد. با توجه به مکانیزم خشک شدن، اتلاف انرژی بیشتر از طریق هوایی قرار می¬گیرد که جهت خشک کردن مورد استفاده انجام می شود، زیرا جهت افزایش سرعت خشک شدن و در نهایت پائین آوردن زمان خشک شدن سرعت جریان هوای گرم را زیاد کرده و در نتیجه هوا بدون اشباع شدن از رطوبت از خشک کن خارج می شود.از این رو برای جلوگیری از هدر رفت انرژی موجود در هوای خروجی از خشک کن، در این تحقیق شیوه جدید خشک کردن، از ترکیب دو نوع خشک کن بسترسیال و بستر ثابت پیشنهاد شده و همچنین به تحلیل انرژی و اکسرژی آن پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی سه دمای 50، 60 و 70 و دو ضخامت محصول در دو طبقه و محصولات گندم، نخود و ارزن که دارای خواص فیزیکی مختلفی باشند، بوده است. نتایج حاصل در سه گروه، اثر محصول مرطوب طبقه پائین بر طبقه بالا، نتایج مصرف انرژی، تلفات و بازدهی اکسرژی قابل دسته بندی می باشد. هوای خروجی از طبقه پائین به خوبی قابلیت استفاده مجدد جهت خشک کردن محصول دیگر در مسیر خود را دارد. حالت گندم-ارزن با 58/5 kJ/sm3 و 5/9 در دمای 60 °C درصد کمترین مصرف انرژی و نسبت مصرف انرژی و حالت نخود-گندم در دمای 60 °C با 28 درصد بیشترین بازده اکسرژی را در بین شرایط آزمایش داشته اند. در ضخامت‌های برابر برای دو طبقه و یا نزدیک به هم، در آغاز آزمایش تغییرات جرم طبقه پائین بیش از طبقه بالا بوده ولی با گذشت زمان تغییرات جرم طبقه بالا بیشتر گردید. افزایش رطوبت نسبی هوای ورودی سبب افزایش مصرف انرژی و نسبت مصرف انرژی می گردد به طوری اثر آن از اثر دما بیشتر است. در یک دمای معین طبقه پائین مصرف انرژی کمتری نسبت به طبقه بالا دارد. با کاهش دما هم تلفات اکسرژی و هم بازده اکسرژی کاهش می¬یابد. در یک دمای معین و ضخامت یکسان تلفات اکسرژی طبقه بالا کمتر از طبقه پائین و بازده اکسرژی بیشتری دارد. کلمات کلیدی: اکسرژی، انرژی، بسترثابت، بسترسیال، تحلیل ترمودینامیکی، خشک کن.
- Abstract
- Exergy analysis is one of the methods which is recently used for industrial system analysis. Exergy is defined as energy quality that is resulted from second low of thermodynamic. One of the most energy consumption processes in industry is drying which is used for preservation, storage and transportation. with the regard to drying mechanism, energy losses is taken place in outlet air from drying chamber, because of decreasing drying time, inlet air speed is increased. It is caused exiting of air without saturating from humidity.Therefore, in this research, new method of fluidized-batch bed combined dryer was suggested for energy losses preventing. also we have done energy and exergy analysis of combined drying chamber. we considered three temperature of 50, 60 and 70 C, three bed depth of 4, 6 and 8 in down floor and two bed depth of 6 and 8 in top floor and three kind of agricultural products of Wheat, Cheakpea and Millet.Results are categorized in three groups. First, the results of humidity changing, second result is for energy analysis and third result is for exergy analysis. Result showed that down floor outlet air can be used for drying in other floor. Increasing in air humidity caused increasing in energy utilization and energy utilization ratio. Effect of air humidity on energy utilization and energy utilization ratio was more effective than temperature effect on that. Energy utilization of down floor is low than that of top floor. Between the two cases that the sum of the bed depths are equal, the energy utilization and energy utilization ratio of the whole drying chamber is higher when the depth of top floor is more than the lower floor .by decreasing in temperature, both of exergy losses and efficiency decreased. Top floor exergy efficiency was high and exergy losses were low of those on down floor. Keywords: batch, combined dryer, energy, exergy, fluidized
