شبیه‌سازی، محاسبه و امکان کاهش مصرف انرژی در فرآیند خشک کردن پاششی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

خشک‌‌کن پاششی یکی از مهم‌ترین خشک‌کن‌هایی است که در صنعت مورد استفاده قرار می‌‌گیرد و به‌دلیل تبخیر آب در زمان کوتاه، از واحدهای پرمصرف انرژی در صنعت به‌شمار می‌آیند. در کشورهای صنعتی مقدار قابل توجهی از انرژی صنعتی در بخش خشک کردن مصرف می‏شود. تحقیقات زیادی پیرامون کاهش مصرف انرژی منجر به ارائه راهکارها و مدل‌‌هایی شده است که می‌توان به شبیه‌سازی اشاره نمود. یکی از روش‌های کاهش مصرف انرژی در خشک‌کن‌‌های پاششی، ایجاد چرخه بازگشتی از هوای خروجی خشک‌کن است. برای شبیه‌سازی این امر از نرم‌‌افزار Excel به‌عنوان یک ابزار محاسباتی جهت بهینه‌سازی مصرف سوخت دراین نوع خشک‌‌کن‌ها استفاده شده است. در این برنامه توضیح ساده‌ای از فرآیند خشک کردن با استفاده از محاسبات ترمودینامیک، موازنه جرم و حرارت آمده است. استفاده از Excel موجب کاهش هزینه‌های اجرایی شده و به‌دنبال آن ظرفیت خشک کردن را افزایش می‌‌‌دهد. حداکثر محدوده تئوری جریان بازگشتی 60 درصد به‌دست آمد. صرفه‌‌جویی در مصرف سوخت به‌صورت خطی به‌‌میزان جریان بازگشتی وابسته است و حداکثر صرفه‌جویی تئوری مصرف سوخت به‌طور نسبی در این تحقیق 75/7 درصد به‌دست آمد. از آن‌جایی‌‌که این روش باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود در نتیجه، یک روش مناسب جهت کاهش گازهای مضر برای محیط زیست به‌شمار می‌‌آید.

عنوان مقاله [English]

Simulation, Calculation and Possibility of Energy Saving in the Spray Drying Process

چکیده [English]

Spray drying is one of the most important Processes applied in the industry. The equipment used in this process evaporates water in a very short time and so, need a lot of energy. In this work, we used Microsoft Excel as an analysis tool for the optimization of fuel usage in this dryer. We have described the process in terms of thermodynamic calculations and mass and heat balance equations. Our results revealed that it is possible to reduce the operating costs and increase the process efficiency by the recovery of outlet air from cyclone. The maximum of recirculation rate is 60% and reduction of fuel usage is linearly proportional to the recirculation rate. Our calculations showed that we can reduce the fuel usage by 7.75%. The other advantage of this method is that it reduces the production of gases which are not environmentally friendly.