Mérések elvégzése fluidizációs szárítón a csökkenő száradási sebesség tartományán
A fluidizációs szárítókat szemcsés anyagok szárítására alkalmazzák főként a mezőgazdaságban, gyógyszer- és élelmiszeriparban. Az eljárás során a felmelegített levegő átáramlik egy szilárd szemcsés halmazon, mely során a szemcsék bolygatott állapotba kerülnek, ami biztosítja azok intenzív és egyenletes száradását. A szárítási műveletek során hőközléssel egybekötött anyagátadás valósul meg, mely során az anyag nedvessége gőzzé alakul és a szárítógázba diffundál, a szárítógáz pedig hőt közöl a szemcsékkel.
A fluidizációs szárítás műveleti méretezéséhez szükséges paraméter a szárítógáz és a száradó anyag közötti térfogati hőátadási tényező a szárítás teljes tartományán. A térfogati hőátadási tényező értékének meghatározása mérési úton lehetséges adott üzemi paraméterek mellett. A térfogati hőátadási tényező csökkenő száradási sebességű szakaszán történő meghatározásához ismerni kell a szárítólevegő hőmérsékletének, nedvességtartalmának, sebességének, valamint az anyag hőmérsékletének, tömegének és nedvességtartalmának változását az idő függvényében.
A feladat elvégzéséhez szükséges méréseket az Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék laboratóriumában található félüzemi fluidizációs szárító berendezésen végeztem el. A méréseim során különböző típusú mezőgazdasági szemesterméket szárítottam, széles hőmérséklet- és levegősebesség tartományban. A berendezésen elhelyezett műszerek és az általunk alkalmazott mérési módszer segítségével mérhető a szárítólevegő és a száradó anyag fizikai és szárítási tulajdonságai a szárítás teljes tartományán.
A mérések kiértékelésénél a térfogati hőátadási tényező változását vizsgálom az anyag nedvességtartalmának függvényében, valamint az anyag száradására jellemző dimenziótlan nedvességtartalom-arányt az idő függvényében. A térfogati hőátadási tényező és az anyag nedvességtartalom közötti függvénykapcsolat lehetővé teszi a fluidizációs szárítás eddigieknél pontosabb leírását. Dolgozatom célja, hogy a mérési eredményeim felhasználásával létrehozható legyen a fluidizációs szárítás leírására alkalmas matematikai modell a szárítás csökkenő száradási sebességű tartományán.
Irodalom:
1. M. Khanali, S. Rafiee, A. Jafari, H. Hashemabadi, and A. Banisharif, ‘Mathematical modeling of fluidized bed drying of rough rice (Oryza sativa L.) grain’, J. Agric. Technol., vol. 8(3), pp. 795–810, Apr. 2012.
2. Z. Fonyó and G. Fábry, Vegyipari művelettani alapismeretek. Nemzeti Tankönyvkiadó Rt., 2004.
3. M. Markowski, I. Białobrzewski, and A. Modrzewska, ‘Kinetics of spouted-bed drying of barley: Diffusivities for sphere and ellipsoid’, J. Food Eng., vol. 96, no. 3, pp. 380–387, 2010.
