Tuğla kurutma kinetiğinin deneysel olarak incelenmesi

Mühendislik uygulamalarında akışkanların, ısının ve kütlenin transferi önemli bir yere sahiptir. Kütle transferi için itici kuvvet konsantrasyon farkı olup özellikle suni kurutma tekniğine dayalı uygulamalarda nem kontrolü etkin proses ve kurutucu tasarımı bakımından önemlidir. Günümüzde özellikle gıdaların kurutulması prosesi oldukça güncel çalışma konusu olup artan bir ilgi ile sürdürülmektedir. Kurutma prosesi ürünlerin kullanım kalitelerinin ve raf ömürlerinin artırılması bakımından önemlidir. Buna karşın kurutma prosesleri enerji sarfiyatı bakımından oldukça maliyetli olabilmektedir. Bunun dışında endüstriyel ürünlerin kurutulmasında kurutma prosesi ve kurutucu seçimi özel bir bilgi ve yetenek gerektirmektedir. Toprak sanayi insanlık tarihi kadar eskidir. İlk çağlardan günümüze kadar toprak ve toprak ürünleri insanlığın temel kaynağını oluşturmaktadır. Günümüzde toprak ürünlerinden tuğla ve kiremit hala geniş ve etkin bir kullanım alanına sahiptir. Çorum sanayinin önemli bir bölümünü Tuğla-Kiremit üreticileri oluşturmaktadır. Toprak yapısı ve toprak kaynakları bakımından Çorum ülkemizde Tuğla-Kiremit üretim potansiyeli olarak ilk sıralarda yer almaktadır. Tuğla üreticilerinin büyük bir bölümü doğal kurutma yöntemlerini tercih etmektedir. Bu durum ürün sarfiyatını ve kalitesini önemli oranda etkilemektedir. Bu bakımdan tuğla üretiminde kurutma süreci üretim maliyeti, üretim süresi ve ürün kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, Çorum bölgesindeki tuğlanın kuruma davranışını incelemek için kabin tip kurutucu tasarlanarak imal edilmiş ve kurutucu hava hızı, hava sıcaklığı, kabin basıncı ve tuğla yönü gibi farklı bağımsız parametrelerin kuruma kinetiği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kurutucu hava sıcaklığının 62, 76 ve 90 C değerlerinde, kabin içerisinde Reynolds sayısının yaklaşık 21000-34000 aralığında ve tuğla açısının 0, 45 ve 90 derece değerlerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Hem basma hem de çekme şartlarında aynı deneyler tekrarlanmıştır. Böylece vakum basıncının da kuruma kinetiği üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Kütledeki değişim 15 dakika aralıklarla ölçülerek kaydedilmiştir. Hem basma hem de çekme durumu için nem içeriğini sağlayan bir matematiksel formül geliştirilmiştir. Deneyler sonucunda, hava sıcaklığının ve hızının yükselmesi ile birlikte kuruma hızının arttığı ve kuruma süresinin azaldığı görülmüştür. Çekme durumunda kurutma süresini basma durumuna göre daha kısa ve tuğlanın akışa paralel (0) yerleştirilmesi durumunda kütle transferi daha hızlı gerçekleştiği belirlenmiştir.