ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของกระบวนการลดความชื้นข้าวเปลือกด้วยเครื่องอบแห้งแบบกระแสวน
Main Article Content
บทคัดย่อ
เครื่องอบแห้งแบบกระแสวนถือเป็นกระบวนการอบแห้งรูปแบบใหม่ที่เหมาะสำหรับใช้อบแห้งวัสดุอนุภาคที่มีความชื้นที่ผิวสูง อาทิเช่น ข้าวเปลือกที่เก็บเกี่ยวใหม่หรือข้าวเปลือกที่จมน้ำ อย่างไรก็ตาม การศึกษาสมรรถนะและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องอบแห้งแบบกระแสวนยังมีอยู่น้อยมาก การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างเครื่องอบแห้งแบบกระแสวนและทำการศึกษาสมรรถนะและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องอบแห้งในเทอมของอัตราการระเหยน้ำเชิงปริมาตร สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเชิงปริมาตร เวลาเฉลี่ยที่วัสดุอยู่ในระบบ และความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะของเครื่องอบแห้งที่มีห้องอบแห้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 240 mm ความกว้าง 84 mm ความสูงช่องอากาศขาเข้า 24 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางด้านขาออก 72 mm โดยทำการอบแห้งข้าวเปลือกที่มีความชื้นเริ่มต้นประมาณ 22% (d.b.) ซึ่งมีอุณหภูมิการอบแห้งและอัตราการป้อนข้าวเปลือกเป็นพารามิเตอร์ในการอบแห้ง ความเร็วของอากาศในกระบวนการอบแห้งมีค่าคงที่ 50 m/s จากผลการศึกษาพบว่า เครื่องอบแห้งที่สร้างขึ้นสามารถลดความชื้นของข้าวเปลือกลงได้ 3.63 ถึง 8.87% (d.b.) โดยข้าวเปลือกมีความชื้นสุดท้ายต่ำที่สุดมีค่าเท่ากับ 13.20% (d.b.) สำหรับอัตราการระเหยน้ำเชิงปริมาตรสูงสุดมีค่าเท่ากับ 475.86 kgwater/m3 h ส่วนสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเชิงปริมาตรสูงสุดมีค่าเท่ากับ 4,190.79 W/m3 ºC โดยเวลาเฉลี่ยที่ข้าวเปลือกอยู่ในระบบมีค่าอยู่ในช่วง 14.07 ถึง 19.17 s เครื่องอบแห้งมีความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะรวมต่ำที่สุดมีค่าเท่ากับ 5.6 MJ/kgwaterซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิการอบแห้ง 160ºC และอัตราการป้อนข้าวเปลือก 70 kgdry solid/h
Article Details
References
[2] Sangdao C, Songsermpong S, Krairiksh M. A continuous fluidized bed microwave paddy drying system using applicators with perpendicular slots on a concentric cylindrical cavity. Drying Technology. 2011; 29: 35-46.
[3] Soponronnarit S, Yapha M, Prachayawarakorn S. Cross-flow fluidized bed paddy dryer: Prototype and commercialization. Drying Technology. 1995; 13: 2207-2216.
[4] Nguyen LH, Driscoll RH, Srzednicki G. Drying of high moisture content paddy in a pilot scale triangular spouted bed dryer. Drying Technology. 2001; 19(2): 375-387.
[5] สักกมน เทพหัสดิน ณ อยุธยา. การอบแห้งอาหารและวัสดุชีวภาพ. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์ท้อป; 2555.
[6] Choicharoen K, Devahastin S, Soponronnarit S. Performance and energy consumption of an impinging stream dryer. Drying Technology. 2010; 28: 20-29.
[7] Nimmol C, Sathapornprasath K, Devahastin S. Drying of high-moisture paddy using a combined impinging stream and pneumatic drying system. Drying Technology. 2012; 30: 1854-1862.
[8] Pruengam P, Soponronnarit S, Prachayawarakorn S, Devahastin S. Rapid drying of parboiled paddy using hot air impinging stream dryer. Drying Technology. 2014; 32: 1949-1955.
[9] Pruengam P, Soponronnarit S, Prachayawarakorn S, Devahastin S. Evolution of mechanical properties of parboiled brown rice kernels during impinging stream drying. Drying Technology. 2016; 34: 1843-1853.
[10] Kudra T, Mujumdar AS. Special Drying techniques and novel dryers, In Mujumdar AS. Eds. Handbook of Industrial Drying. 4th ed. Boca Raton: CRC Press; 2014; 433-489.
[11] เสฐียรพงษ์ บุญวัฒน์, ขวัญชัย จ้อยเจริญ. ผลของตัวแปรทางอุทกพลศาสตร์ที่มีต่อเวลาเฉลี่ยที่วัสดุอยู่ในระบบอบแห้งแบบกระแสวน. การประชุมวิชาการระดับชาติ ครั้งที่ 15 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน, นครปฐม ประเทศไทย 6-7 ธันวาคม 2561. 2561. หน้า 252-262.
[12] Kitron Y, Tamir A. Performance of a coaxial gas-solid two-impinging-streams (TIS) reactor: Hydrodynamics, residence time distribution, and drying heat transfer. Industrial & Engineering Chemistry Research. 1988; 27: 1760-1767.
[13] Nimmol C, Devahastin S. Evaluation of performance and energy consumption of an impinging stream dryer for paddy. Applied Thermal Engineering. 2010; 30: 2204-2212.
[14] Choicharoen K, Devahastin S, Soponronnarit S. Numerical simulation of multiphase transport phenomena during impinging stream drying of a particulate material. Drying Technology. 2012; 30: 1227-1237.
[15] Kitron A, Buchmann R, Luzzatto K, Tamir A. Drying and mixing of solids and particles residence time distribution in four impinging streams and multistage two impinging streams reactor. Industrial & Engineering Chemistry Research. 1987; 26: 2454-2461.
[16] Kovacevic JZ, Pantzali MN, Heynderickx GJ, Marin GB. Bed stability and maximum solids capacity in a Gas–Solid Vortex Reactor: Experimental study. Chemical Engineering Science. 2014; 106: 293-303.