طراحی و ساخت خشک کن بستر سیال شلتوک برنج
چکیده
امروزه بستر سیال به سبب ویژگی های متعدد آن بصورت گسترده در صنایع مختلف بکار گرفته می شود. یکی از کاربردهای عمده بستر سیال در صنایع مربوط به خشک کردن محصولات کشاورزی می باشد. به منظور تحقیق تجربی فرآیند خشک کردن بستر سیال شلتوک برنج دستگاهی طراحی و ساخته شد که بوسیله آن تاثیر پارامترهای موثر بر سیال سازی و خشک کردن شلتوک مورد بررسی قرار گرفت. بمنظور طراحی دستگاه ابتدا افت فشار و دبی مورد نیاز هوا در مراحل حداقل سیال سازی و انتقال دانه های شلتوک محاسبه شد. بیشترین افت فشار و دبی هوا بترتیب برابر pa 87/1826 و m3/s 204/0 محاسبه و در طراحی اعمال گردید. برای ایجاد شرایط فوق یک دمنده سانتریفوژی با پره های جلوگرد باریک و با حداکثر دور u/min 2760 انتخاب شد. برای تامین هوای گرم یک کوره الکتریکی با 4 المنت kw 1، با مجموع توان 4000 وات ساخته و بکارگرفته شد. ساختمان دستگاه شامل یک محفظه استوانه ای شکل سیال سازی به ابعاد m45/0×20/0، یک محفظه یکنواخت کننده هوا به ابعاد m90/0×20/0، یک صفحه توزیع کننده با ضخامت m 001/0 و قطر سوراخهای m 003/0 و یک شاسی که به منظور استقرار مناسب محفظه های خشک کن طراحی و ساخته شد. بمنظور بررسی شرایط سیال سازی و تعیین منحنی های مربوط به آن آزمایشها در ارتفاع بستر های 04/0، 05/0، 06/0، 07/0 و m 08/0 انجام شد و سرعت حداقل سیال سازی و افت فشار مربوط به آن ثبت گردید. برای بررسی تاثیر دمای هوای ورودی بر فرآیند های سیال سازی و خشک کردن، آزمایشها برای هوای ورودی با دمای 21، 40، 50، 60 و ?c 80 انجام گردید. این آزمایشها با شلتوک در رطوبت های اولیه 21/35%، 25/38%، 07/39%، 3/43% و 92/43% تکرار شد. همچنین با اعمال شرایط بستر ثابت، حداقل سیال سازی و سیال کامل در سرعت های 8/0، 85/1 و m/s 7/2، تاثیر سرعت هوای ورودی بر فرآیند خشک کردن نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که با افزایش ارتفاع بستر مواد، افت فشار بستر افزایش می یابد، حال آنکه سرعت حداقل سیال سازی مستقل از ارتفاع بستر می باشد. هرچه عمق بستر مواد بیشتر باشد غیر یکنواختی فرآیند خشک کردن افزایش می یابد. افزایش دمای هوای ورودی موجب افزایش افت فشار بستر و سرعت حداقل سیال سازی می گردد. همچنین با افزایش دمای هوای خشک کننده زمان خشک کردن کاهش می یابد. زمان خشک کردن در شرایط حداقل سیال سازی کمترین مقدار و در شرایط بستر ثابت بیشترین مقدار بدست آمد. همچنین توزیع رطوبت در ارتفاع بسترهای مورد آزمایش در شرایط حداقل سیال سازی و بستر سیال یکنواخت بوده در حالیکه در شرایط بستر ثابت یکنواخت نمی باشد.