عنوان پایان‌نامه
تحلیل اکسرژی خط فرآوری پنیر به روش فراپالایش: کارخانه پگاه آذربایجان غربی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک بیوسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6837;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74112;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6837;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74112
- تاریخ دفاع
- ۱۳ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- فرشید نصیری
- استاد راهنما
- مرتضی آغباشلو
- چکیده
- در این پژوهش، یک تجزیه‌وتحلیل اکسرژی جامع و دقیق برای ارزیابی خط فرآوری پنیر به روش فراپالایش، با استفاده از داده‌های واقعی و عملیاتی به‌منظور ارائه بینش جامع‌تر نسبت به عملکرد کل مجموعه، در مقیاس صنعتی در کارخانه پگاه آذربایجان¬غربی انجام گرفت. بدین منظور، کارخانه به چهار خط اصلی شامل: سالن تولید بخار، سالن تبرید بالای صفر، خط پاستوریزاسیون شیر به کمک باکتوکچ و خط تولید پنیر فراپالایش تقسیم شد. بر این اساس، نرخ¬های اکسرژی¬های ورودی و خروجی، نرخ تخریب اکسرژی و بازده‌ی اکسرژی برای هر جزء از چهار خط به‌صورت جداگانه محاسبه گردید. همچنین، تحلیلی به‌منظور به‌دست آوردن مقدار اکسرژی تخریب شده برای فرآوری یک مقدار معین پنیر فراپالایش نیز، به روش تخصیص جرم انجام شد. تخریب اکسرژی ویژه فرآوری پنیر فراپالایش مجموعاً 42/2330 کیلوژول بر کیلوگرم به‌دست آمد. سهم¬های تخریب اکسرژی ویژه برای سالن تولید بخار 67/1337 کیلوژول بر کیلوگرم، سالن تبرید بالای صفر 18/386 کیلوژول بر کیلوگرم، خط پاستوریزاسیون شیر به کمک باکتوکچ 05/283 کیلوژول بر کیلوگرم و خط تولید پنیر فراپالایش 51/323 کیلوژول بر کیلوگرم به‌دست آمدند. سامانه تولید بخار با داشتن سهم 40/57 درصد از مجموع کل تخریب اکسرژی ویژه، دارای بیشترین میزان کاهش بازده‌ی ترمودینامیکی در فرآوری پنیر به روش فراپالایش می‌باشد. این بدان معنی است، که بهبود عملکرد سامانه تولید بخار می¬تواند باعث کاهش تخریب اکسرژی ویژه فرآوری پنیر فراپالایش شود. همچنین نتایج این بررسی نشان داد روش اکسرژی می¬تواند برای طراحی، تجزیه‌وتحلیل و بهینه‌سازی کارخانه‌های لبنی، جهت دستیابی به تولید مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط زیست مورد استفاده قرار گیرد.
- Abstract
- In this study, a detailed exergy analysis of an industrial-scale ultrafiltrated (UF) cheese production plant was conducted using actual operational data in order to provide more comprehensive insights into the performance of the whole plant and its main subcomponents. The plant included four main subsystems, i.e., steam generator (I), above-zero refrigeration system (II), Bactocatch assisted pasteurization line (III), and UF cheese production line (IV). In addition, this analysis was aimed at quantifying the exergy destructed in processing a known quantity of the UF cheese using the mass allocation method. The specific exergy destruction of the UF cheese production was determined at 2330.42 kJ/kg. The contributions of the subsystems I, II, III, and IV to the specific exergy destruction of the UF cheese production were computed as 1337.67, 386.18, 283.05, and 323.51 kJ/kg, respectively. Additionally, it was observed through the analysis that the steam generation system had the largest contribution to the thermodynamic inefficiency of the UF cheese production, accounting for 57.40% of the specific exergy destruction. Generally, the outcomes of this survey further manifested the benefits of applying exergy analysis for design, analysis and optimization of industrial-scale dairy processing plants to achieve the most cost-effective and environmentally-benign production strategies.
