Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 10

New constructions of dryers for production of environmentally safe cereal products at reduced specific energy consumption

Nowe konstrukcje suszarni do produkcji bezpiecznych dla środowiska produktów zbożowych przy obniżonej jednostkowej energochłonności

10.15199/48.2023.10.21

nr katalogowy: 145786
10.15199/48.2023.10.21

Streszczenie

The design of an energy-efficient block grain dryer with evaporative-condensing energy supply systems has been developed. The dryer contains a drying shaft, a condenser, a steam generator that comprise an evaporative-condensing module, and a fan. Design features of the dryer enable to carry out the drying process without direct contact of combustion gases and the product. Analytical modeling of the grain drying process has been carried out. It is based on a two-component model of heat transfer between thermosiphons and a layer of bulk material, taking into account evaporation of moisture from the grain. The efficiency of the developed structure has been evaluated according to such indicators as coefficients of heat transfer to grain flow; specific energy consumption. The values of coefficients of heat transfer to grain flow are 60 Wm-2K-1. An increase in the grain flow rate leads to an increase in the heat transfer coefficient. Energy costs approach the minimum when drying at the temperature of the surface of thermosiphons Ts=140 °С for different grain consumptions. Energy consumption is 3.3...5.15 MJ/kg, depending on the surface temperature and air consumption

Abstract

Opracowano projekt energooszczędnej blokowej suszarni zbożowej z wyparno-kondensacyjnymi układami zasilania energią. Suszarka zawiera szyb suszący, skraplacz, wytwornicę pary, która zawiera moduł wyparno-skraplający oraz wentylator. Cechy konstrukcyjne suszarni umożliwiają przeprowadzenie procesu suszenia bez bezpośredniego kontaktu gazów spalinowych z produktem. Wykonano modelowanie analityczne procesu suszenia ziarna. Opiera się on na dwuskładnikowym modelu wymiany ciepła pomiędzy termosyfonami a warstwą materiału sypkiego, z uwzględnieniem odparowywania wilgoci z ziarna. Sprawność opracowanej struktury oceniono na podstawie takich wskaźników jak współczynniki przenikania ciepła do przepływu ziarna; określone zużycie energii. Wartości współczynników przenikania ciepła do przepływu ziarna wynoszą 60 Wm-2K-1. Wzrost prędkości przepływu ziarna prowadzi do wzrostu współczynnika przenikania ciepła. Koszty energii zbliżają się do minimum przy suszeniu w temperaturze powierzchni termosyfonów Ts=140 °С dla różnych zużycia ziarna. Zużycie energii wynosi 3,3...5,15 MJ/kg w zależności od temperatury podłoża i zużycia powietrza

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Petrova, Zh., Samoilenko, K., Novikova, Yu., Petrov, P. (2022). Equilibrium humidity as one of important energy-efficiency indexes in drying of food powder materials of biological nature. Energy Engineering and Control Systems, Vol. 8, No. 2, 90-97. https://doi.org/10.23939/jeecs2022.02.090
[2] Abdullahi, B., K. Al-dadah, R., Mahmoud, S. (2019). Thermosyphon Heat Pipe Technology. Recent Advances in Heat Pipes
[Working Title]. doi: 10.5772/intechopen.85410
[3] Burdo, O., Bezbakh, I., Kepin, N., Zykov, A., Yarovyi, I., Gavrilov, A., Bandura, V., Mazurenko, I. (2019). Studying the operation of innovative equipment for thermomechanical treatment and dehydration of food raw materials. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (101)), 24- 32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.178937
[4] Bandura, V. Mazur, V. Yaroshenko, L. Rubanenko O. (2019). Research on sunflower seeds drying process in a monolayer tray vibration dryer based on infrared radiation. INMATEH - Agricultural Engineering, 57(1), 233-242.
[5] Oleh Tsurkan , Dmytro Prysiazhniuk , Anatoly Spirin , Dmytro Borysiuk , Ihor Tverdokhlib , Yurii Polievoda (2022). Research of the process of vibroozone drying of grain. Przegląd Elektrotechniczny,12,322-333. https://doi.org/10.15199/48.2022.12.76
[6] Ononogbo, C., Nwufo, O.C., Nwakuba, N.R., Okoronkwo, C.A., Ogueke, N.V., Igbokwe, J.O. Anyanwu, E.E. (2021). Energy parameters of corn drying in a hot air dryer powered by exhaust gas waste heat: An optimization case study of the food-energy nexus. Energy Nexus Volume 4, 30 December, 100029 https://doi.org/10.1016/j.nexus.2021.100029
[7] Ononogbo, C., Nwufo, O.C., Okoronkwo, C.A., Ogueke, N.V., Igbokwe, J.O., Anyanwu, E.E. (2020). Equipment sizing and method for the application of exhaust gas waste heat to food crops drying using a hot air tray diyer, Ind. J. Sci. Technol., 13 (5), 502-518, https://doi.org/10.17485/ijst/2020/v013i05/145593
[8] Alit, I. B., Susana, I.G. B., Made Mara, I.M. (2021). Thermal characteritics of the dryer with rice husk double furnace - heat exchanger for smallholder scale drying. Case Studies in Thermal Engineering 28, 101565 https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101565 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214157X21007 280
[9] Susana, I.G.B., Alit, I.B., Mara, I.M. (2019). Optimization of corn drying with rice husk biomass energy conversion through heat exchange drying devices. Int. J. Mech. Prod. Eng. Res. Dev., 9 (5), 1023-1032, 10.24247/ijmperdoct20199
[10] Carvajal-Mariscal, I., De León-Ruíz, J. E., Belman-Flores, J. M., Salazar-Huerta, A. (2022). Experimental evaluation of a thermosyphonbased waste-heat recovery and reintegration device: A case study on low-temperature process heat from a microbrewery plant. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 49, 101760. doi: https://doi.org/10.1016/j.seta.2021.10176
[11] Mathew, A. A., Thangavel, V. (2021). A novel thermal energy storage integrated evacuated tube heat pipe solar dryer for agricultural products: Performance and economic evaluation. Renewable Energy, 179, 1674-1693. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.07.029
[12] Bezbah, I., Zykov, A., Mordynskyi, V., Osadchuk, P., Phylipova, L., Bandura, V., Yarovyi, I., Marenchenko, E. (2022). Designing the structure and determining the mode characteristics of the grain dryer based on thermosiphons. Eastern-european Journal of Enterprise Technologies, 2(8 (116), 54-61. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253977

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-10 , nr katalogowy 145786 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-10

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma