Buğday kurutmak için kullanılan ısı pompalı bir kurutucunun deneysel bir incelemesi

Bu çalışmada tanecikli bir malzeme olan buğdayı kurutmak için akışkan yataklı tip ısı pompalı kurutucu sistemi tasarlandı ve kuruldu. Sistem iki temel üniteden oluşmaktadır: hava devresi olarak kurutma ünitesi ve soğutucu akışkan devresi olarak ısı pompası ünitesi. Bu tezde akışkan yataklı tip kurutma sistemine ısı pompasının bağlanması ve kurutma ortamı içindeki dönel akımın buğday kurutma üzerine olan etkileri deneysel olarak incelendi. Deneyler farklı sistem çalışma şartları ve parametrelerinin sistem performansı üzerine olan etkilerini incelemek için yapıldı. Bu incelenen değişkenler kurutma ortamı içindeki kütlesel hava akım miktarı, hava akım sıcaklığı ve kurutma ortamı içindeki akım alanının girdap sayısı. Ayrıca, kurutma ortamından çıkan sıcak ve nemli havanın dış ortama veya evaporator üzerine veya tekrar kurutma ortamı içine transfer edilmesini içeren farklı konfıgurasyonlarının sistem performansı ve verimi üzerine olan etkilerini test etmek için incelendi. Sistem performansını incelemek için, bu deneysel çalışmada ölçülen parametreler: kurutma ortamından geçen havanın kütlesel akım miktarı; kurutucunun kurutma ortamı ve ısı pompasının genleşme eşanjörü giriş ve çıkışlarında kuru ve nemli hava sıcaklıkları; çalışılan laboratuvar ortamındaki havanın kuru ve nemli ivsıcaklıkları ve mutlak basıncı; ısı pompası ünitesinde çalışan soğutucu akışkanın kompresör, yoğuşma ve genleşme eşanj örlerinin ve genleşme valfinin giriş ve çıkış sıcaklıkları; kompresör ve genleşme valfi giriş ve çıkışlarında soğutucu akışkanın basıncı; kompresör, santrifüj fan ve elektrik ısıtıcısı tarafından harcanan güç; kurutma ortamı içinde havanın eksenel ve teğetsel hız bileşenleri ve kurutma ortamı öncesi ve sonrasında statik basınç. Sistem performansını değerlendirmek için ise hesaplanan değerler: nem çekme oranı, MER; belirli nem çekme oranı, SMER; kurutucu verimi, DE; performans katsayısı, COP, ve akım girdap sayısı, S. Test edilen konfigurasyonlar arasında kısmi kapalı bir devre olan 6 nolu konfigurasyonun en yüksek performans ve verime sahip olduğu görüldü. Kurutma ortamı içindeki kütlesel hava akım miktarının artırılması MER' i artırıyor, SMER' i ve DE' yi ise düşürüyor. Diğer taraftan kurutma ortamı içindeki hava akım sıcaklığının artırılması MER'i ve DE'yi artırıyor, SMER'i ise düşürüyor. Kurutma ortamı içinde 0.2-0.85 aralığında girdap sayısına sahip dönel akım MER'i yüzde 5-25 aralığında, SMER'i yüzde 12-28 aralığında ve DE'yi yüzde 38'e kadar artırıyor. Isı pompası ve elektrik enerjilerinin maliyetleri kıyaslandığında, ısı pompasının rezistanslı ısıtmadan yüzde 110 oranında daha ekonomik olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Isı pompalı kurutucu, akışkan yataklı kurutucu, buğday kurutma, dönel akım