ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว

การพัฒนาเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกแบบฟลูอิไดซ์เบดระดับอุตสาหกรรม

มนตรี หวังจิ

วิทยานิพนธ์ (วศ.ม. เทคโนโลยีพลังงาน) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2539. 186 หน้า.

2539

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกโดยเทคนิคฟลูอิไดซ์เบดอย่างต่อเนื่อง ขนาดกำลังผลิตเป็น 5-10 t/h จากการดำเนินการทดลองของเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกขนาดกำลังผลิต 2.5-5 t/h ขณะทำการทดสอบกำลังผลิตเท่ากับ 4.8 t/h ใช้อัตราการไหลของอากาศร้อน 2.57 m³/s (2.3 kg/s) ความเร็วของกระแสอากาศร้อนในห้องอบแห้งข้าวเปลือกประมาณ 2 m/s ใช้อุณหภูมิในการอบแห้งข้าวเปลือก 150°C โดยกำหนดให้ข้าวเปลือกอยู่ในห้องอบนานประมาณ 0.95 นาที ความสูงของเบดข้าวเปลือกประมาณ 10 เซนติเมตร สามารถลดความชื้นของข้าวเปลือกเริ่มต้นโดยประมาณ 27% มาตรฐานแห้ง ให้เหลือความชื้นสุดท้ายโดยประมาณ 21% มาตรฐานแห้ง โดยมีอัตราการเวียนอากาศร้อนกลับมาใช้ใหม่ ประมาณ 54% (1.25 kg/s) ใช้กำลังไฟฟ้า 9,388 W ใช้เชื้อเพลิงดีเซลเฉลี่ย 22.63 l/h มีความสินเปลืองพลังงานปฐมภูมิ 912.25 MJ/h แยกเป็นพลังงานไฟฟ้าในรูปพลังงานปฐมภูมิ 87.86 MJ/h และความร้อน 824.40 MJ/h มีความสามารถในการระเหยน้ำได้ประมาณ 224 kg-water/h มีค่าความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและไฟฟ้า 4 MJ/kg-water หากมีการใช้งาน 12 ชั่วโมงต่อวัน (90 วันต่อปี) จะมีค่าใช้จ่ายในการอบแห้งข้าวเปลือกเป็น 1.312 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย แยกเป็นค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องอบแห้ง 0.406 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย และเป็นค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ 0.906 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย สำหรับการดำเนินการทดลองของเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกขนาดกำลังผลิต 5-10 t/h ขณะทำการทดสอบกำลังผลิตเท่ากับ 9.5 t/h ใช้อัตราการไหลของอากาศร้อน 5.57 m³/s (5 kg/s) ความเร็วของกระแสอากาศร้อนในห้องอบแห้งข้าวเปลือกประมาณ 2.23 m/s ใช้อุณหภูมิอบแห้งข้าวเปลือกอยู่ในช่วงประมาณ 115-130 องศาเซลเซียส โดยกำหนดให้ข้าวเปลือกอยู่ในห้องอบแห้งนานประมาณ 1.4 นาที ความสูงของเบดข้าวเปลือกประมาณ 15 เซนติเมตร สามารถลดความชื้นเริ่มต้นโดยประมาณ 29% มาตรฐานแห้ง ให้เหลือความชื้นสุดท้ายโดยประมาณ 23% มาตรฐานแห้ง โดยมีอัตราการเวียนอากาศร้อนกลับมาใช้ใหม่ประมาณ 69% (3.50 kg/s) ใช้กำลังไฟฟ้า 32,325 W ใช้เชื้อเพลิงน้ำมันเตาเฉลี่ย 31.34 l/h มีความสิ้นเปลืองพลังงานปฐมภูมิ 1,478.23 MJ/h แยกเป็นพลังงานไฟฟ้าในรูปพลังงานปฐมภูมิ 302.56 MJ/h และความร้อน 1,175.67 MJ/h มีความสามารถในการระเหยน้ำได้ประมาณ 420.29 kg-water/h มีค่าความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและไฟฟ้า 3.96 MJ/kg-water หากมีการใช้งาน 12 ชั่วโมงต่อวัน (90 วันต่อปี) จะมีค่าใช้จ่ายในการอบแห้งข้าวเปลือกเป็น 0.904 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย แยกเป็นค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องอบแห้ง 0.361 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย และเป็นค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ 0.543 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย ผลการเปรียบเทียบผลการทดลองการอบแห้งกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในช่วงความชื้นสูง ผลการทำนายปริมาณความชื้นสุดท้ายของข้าวเปลือกมีค่าสูงกว่าผลการทดลองประมาณ 0.5-3% db ส่วนในช่วงความชื้นต่ำ ผลการทำนายจะมีค่าต่ำกว่าผลการทดลองประมาณ 0.5-1.5% db สำหรับผลการทำนายอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานปฐมภูมินั้น ในช่วงความชื้นสูง ผลการทำนายจะสูงกว่าการทดลองประมาณ 0.5-2 MJ/kg-water ส่วนในช่วงความชื้นต่ำ ผลการทำนายจะมีค่าต่ำกว่าผลการทดลองประมาณ 1-3.5 MJ/kg-water