Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การจำลองแบบเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Simulation of the counter flow bagasse dryer

Year (A.D.)

2000

Document Type

Thesis

First Advisor

มานิจ ทองประเสริฐ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2000.1070

Abstract

ศึกษาเพื่อหารูปแบบสมการชั้นบางของการอบแห้งกากอ้อยสำหรับใช้ในการจำลองแบบเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง เพื่อใช้ในการช่วยออกแบบเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง การศึกษาได้กระทำทั้งการทดลองและการจำลองแบบของเครื่องอบแห้งกากอ้อย 2 แบบ คือ เครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบเบดนิ่ง และเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง ซึ่งมีขนาด 22.5 x 22.5 x 40 เซนติเมตร และ 22.5 x 22.5 x 30 เซนติเมตร ตามลำดับ และใช้ตัวอย่างกากอ้อยจากโรงงานอุตสาหกรรมน้ำตาลจังหวัดสุพรรณบุรี ทดลองที่ช่วงอุณหภูมิลมร้อน 170 ถึง 200ํC ความชื้นลมร้อน 0.016186 ถึง 0.019059 กก.น้ำ ต่อ กก.อากาศแห้ง ความเร็วลมร้อน 0.610 ถึง 0804 เมตรต่อวินาที ความชื้นตั้งต้นของกากอ้อย 70 ถึง 125% มาตรฐานแห้ง และที่อัตราการไหล 14 ถึง 18 กก.กากอ้อยชื้น ต่อ ชม.สำหรับเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง ผลสรุปที่ได้จากการเปรียบเทียบระหว่างผลการทดลองและผลการจำลองแบบรูปแบบสมการชั้นบางของการอบแห้งกากอ้อยที่ได้อยู่ในรูปสมการดังนี้ (M-Me)(Mi-Me) = a exp (-kt)+(1-a)exp(-ckt) เมื่อ a = 8/pi2 c-ค่าคงที่ที่ได้จากการทดลอง (ในที่นี้ได้ค่าเท่ากับ 10.0) และ k = 0.0019 exp (0.0073T) + 0.0292 exp (-0.89 Ab) + 0.00078 Va + 0.00057 W-0.57-0.00088 V exp(-0.895)-0.0314 เมื่อ T-อุณหภูมิลมร้อน (ํC) Ab-ขนาดอนุภาคกากอ้อย (M.) Va- ความเร็วลมร้อน (m/s) W-ความชื้นสัมบูรณ์ลมร้อน (kg/kg dry air) และจากการประเมินโรงงานตัวอย่างที่มีกำลังการหีบอ้อยที่ 100 ตันต่อชม. เมื่อมีการอบแห้งกากอ้อยจากความชื้น 50% ให้เหลือ 35% มาตรฐานเปียก โดยการใช้แหล่งความร้อนจากก๊าซไอเสียของโรงงานที่ 200ํC สามารถประหยัดการใช้กากอ้อยเพิ่มขึ้นได้ 2 ตันต่อชม. ซึ่งคิดเป็นปริมาณการประหยัดกากอ้อยได้เพิ่มขึ้น 8% ของปริมาณการใช้กากอ้อยเดิมศึกษาเพื่อหารูปแบบสมการชั้นบางของการอบแห้งกากอ้อยสำหรับใช้ในการจำลองแบบเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง เพื่อใช้ในการช่วยออกแบบเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง การศึกษาได้กระทำทั้งการทดลองและการจำลองแบบของเครื่องอบแห้งกากอ้อย 2 แบบ คือ เครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบเบดนิ่ง และเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง ซึ่งมีขนาด 22.5 x 22.5 x 40 เซนติเมตร และ 22.5 x 22.5 x 30 เซนติเมตร ตามลำดับ และใช้ตัวอย่างกากอ้อยจากโรงงานอุตสาหกรรมน้ำตาลจังหวัดสุพรรณบุรี ทดลองที่ช่วงอุณหภูมิลมร้อน 170 ถึง 200ํC ความชื้นลมร้อน 0.016186 ถึง 0.019059 กก.น้ำ ต่อ กก.อากาศแห้ง ความเร็วลมร้อน 0.610 ถึง 0804 เมตรต่อวินาที ความชื้นตั้งต้นของกากอ้อย 70 ถึง 125% มาตรฐานแห้ง และที่อัตราการไหล 14 ถึง 18 กก.กากอ้อยชื้น ต่อ ชม.สำหรับเครื่องอบแห้งกากอ้อยแบบไหลสวนทาง ผลสรุปที่ได้จากการเปรียบเทียบระหว่างผลการทดลองและผลการจำลองแบบรูปแบบสมการชั้นบางของการอบแห้งกากอ้อยที่ได้อยู่ในรูปสมการดังนี้ (M-Me)(Mi-Me) = a exp (-kt)+(1-a)exp(-ckt) เมื่อ a = 8/pi2 c-ค่าคงที่ที่ได้จากการทดลอง (ในที่นี้ได้ค่าเท่ากับ 10.0) และ k = 0.0019 exp (0.0073T) + 0.0292 exp (-0.89 Ab) + 0.00078 Va + 0.00057 W-0.57-0.00088 V exp(-0.895)-0.0314 เมื่อ T-อุณหภูมิลมร้อน (ํC) Ab-ขนาดอนุภาคกากอ้อย (M.) Va- ความเร็วลมร้อน (m/s) W-ความชื้นสัมบูรณ์ลมร้อน (kg/kg dry air) และจากการประเมินโรงงานตัวอย่างที่มีกำลังการหีบอ้อยที่ 100 ตันต่อชม. เมื่อมีการอบแห้งกากอ้อยจากความชื้น 50% ให้เหลือ 35% มาตรฐานเปียก โดยการใช้แหล่งความร้อนจากก๊าซไอเสียของโรงงานที่ 200ํC สามารถประหยัดการใช้กากอ้อยเพิ่มขึ้นได้ 2 ตันต่อชม. ซึ่งคิดเป็นปริมาณการประหยัดกากอ้อยได้เพิ่มขึ้น 8% ของปริมาณการใช้กากอ้อยเดิม

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Studies the appropriate form of thin layer equation of bagasse drying for using in simulation of the counter flow bagasse dryer that to aid for design process of the counter flow bagasse dryer. This research included experiment and simulation of two types of bagasse dryer, packed bed and counter flow bagasse dryer. Test sections of dryer are 22.5 x 22.5 x 40.0 cms and 22.5 x 22.5 x 30.0 cms, respectively. Sample bagasse use bagasse from State Enterprise Group factory, Suphanburi. Testing conditions are hot air temperature at 170 to 200ํC, hot air humidity at 0.016180 to 0.019059 kg water kg dry air-1, hot air velocity at 0.610 to 0.804 ms-1, initial bagasse moisture at 70 to 125% dry basis and mass flowrate of moist bagasse at 14 to 18 kg moist bagasse hr-1 for counter flow bagasse dryer. Conclusion from investigation and comparison of results of experiment and simulation shows that the appropriate thin layer equation of bagasse drying in following form. (M-Me)(Mi-Me) = a exp (-kt)+(1-a)exp(-ckt) Where a = 8 pi2 c-experimental constant (in this research is 10.0) and k = 0.0019 exp (0.0073T) + 0.0292 exp (-0.89 Ab) + 0.00078 Va + 0.00057 W-0.57-0.00088 Vaexp(-0.895)-0.0314 Where T-Hot air temperature (ํC) Ab-Dimension of bagasse particle (m.) Va-Hot air velocity (ms-1) W-Hot air absolute humidity (kg water kg dry air-1) And from, evaluation of sample factory that has production rate at 100 tonnes cane per hour, by using bagasse drying from initial moisture 50% to 35% wet basis, that use heat source from 200ํC flue gas. can increase bagasse save is 2 tonnes per hour that equivalent to 8% of bagasse consumption.

Link to Full Text

Share

COinS