Akışkan yatakta kurutma prosesinin incelenmesi
Investigation of fluidized bed drying
- Tez No: 201165
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fluidized Bed Drying, Ergun Equation, Minimum Fluidization Velocity
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Tarih boyunca gıdaya olan ihtiyaç her zaman büyük önem taşımıştır. Bu ihtiyaçtan dolayı gıda maddelerini uzun süre saklayabilmek ve koruyabilmek için gıda kurutması işlemi önem kazanmıştır. İlk zamanlarda doğal kaynaklardan yararlanılarak yapılan gıda kurutması işlemi için teknolojinin gelişmesiyle birlikte çeşitli sistemler oluşturulmuştur. Kurutma işleminde kurutma sıcaklığı ve kurutma hızı malzemeye göre değişmektedir. Kurutma işlemi sırasında malzemenin özelliklerine göre belirli bir sıcaklıktan yukarıya çıkılamaz. Sıcaklığın belirlenen kritik değerden fazla olmaması istenir. Bu nedenle kurutma süresi sıcaklıktan daha çok, kurutma havasının hızına bağlı olarak değişir. Dolayısıyla kurutma süresinin yeterince kısalabilmesi için kurutma havasının ürüne tam olarak nüfuz etmesi gerekir. Bununla birlikte kurutma işleminde sistemde havayı ısıtmak için verilen enerji en büyük sorunlardan biridir. Gıda kurutmasındaki enerji ekonomisi yüzünden son dönemlerde gıda kurutması işlemlerinde akışkan yatak kullanımı büyük önem kazanmıştır. Akışkan yatak sistemleri yakıt yakma sistemlerinden nükleer araştırmalara, medikal sistemlerden gıda kurutma sistemlerine kadar çok geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Son zamanlarda akışkan yataklı sistemlerin kullanımı yaygınlaşmıştır. Genel olarak yapılan araştırmalarda akışkan yataklı kurutma sistemleri laboratuar boyutlarında hazırlanıp extrapolasyon yapılarak büyük sistemlere adapte edilmektedir. Araştırmalarda yaşanılan en büyük zorluk akışkan yatağın yaratacağı basınç düşümünü simüle edebilmektir. Akışkan yatak sistemlerinde en büyük basınç düşümü akışkan yatak içerisinde oluşmaktadır. Akışkan yatak içerisinde oluşacak bu basınç düşümü için akışkan yatak içerisinde minimum akışkanlaştırma hızının bulunması gerekmektedir. Literatürde minimum akışkanlaştırma hızı için bir çok korelasyon bulunmaktadır; bunlar yapılan deneyler sonucu elde edilmiş ampirik ifadelerdir. Minimum akışkanlaştırma hızına göre akışkan yatak içerisinde oluşabilecek basınç düşümü hesaplanabilir. Bu tez çalışmasında literatürdeki minimum akışkanlaştırma hızını veren korelasyonlar için ayrı ayrı hesaplar yapılıp daha sonra bir akışkan yatak üzerinde fiziksel özellikleri bilinen maddeler için akışkanlaştırma işlemi incelenmiştir. İncelenen maddelerin ölçüm sonucu bulunan minimum akışkanlaştırma hızları, matematiksel korelasyonlar ile hesaplanan değerlerle karşılaştırılıp, gerçeğe en yakın değerler bulunmaya çalışılmıştır. Kurulması planlanan akışkan yataklı kurutma sistem için gerekli ekipmanlar ve özellikleri ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır.
Özet (Çeviri)
Throughout history, there has always been a significant need for food. This need has played an important role in terms of the processes for preserving food for a long time and drying food is one of those processes. In the early days, mainly natural resources were utilized to dry food, however along with the advancements in technology; various systems have been developed to serve the same purpose. In the process of drying food, the temperature as well as the rate of drying may vary according to the type of material. During the process, depending on the type of material, temperatures exceeding a particular value can not be applied. The temperature is desired to remain under a certain critical value. For this reason, the duration of the drying process varies depending on the drying rate rather than the temperature itself. Therefore, to shorten the duration of the drying process significantly, drying air should completely penetrate into the material. However, the energy supplied to heat the air in the system during the drying process is one of the main problems. Due to energy saving policies, the utilization of fluidized beds gained a great importance in food drying processes recently. Fluidized bed systems are used in a wide range of activities such as fuel burning systems, nuclear research, medical systems and food drying systems. Especially, use of fluidized beds has increased to a large extent recently. Fluidized bed drying systems from general research are adapted to large systems after extrapolation. The main problem encountered during the research is the simulation of the pressure drop that emerges due to fluidization. In fluidized bed systems, the highest pressure drop takes place within the bed. To estimate this pressure drop in the fluidized bed, the minimum fluidization velocity should be calculated. There are various correlations for the minimum fluidization velocity in literature and these are empirical statements achieved through experiments. The pressure drop can be calculated after the minimum fluidization velocity is determined. In this study, separate calculations with correlations in literature for the minimum fluidization velocity are carried out and subsequently the fluidization process is examined in a fluidized bed for materials with known physical properties. The minimum fluidization velocity values calculated for these materials are compared with the values calculated based on mathematical correlations, to predict real minimum fluidization values. The necessary equipment and their characteristics for a fluidized bed drying system are explained in detail.
Benzer Tezler
- Sabit yataklı yakma sistemlerinde yanmada kömür neminin emisyonlara etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigations of effect of moisture on the emissions in fixed bed compustion appliances
NALAN ERDÖL AYDIN
- Akışkan yatak kurutma sisteminde hesaplamalı akış dinamiği analizleri
Computational fluid dynamics analysis for a fluidized bed dryer system
ALPER DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM ŞENTÜRK LÜLE
- Akışkan yatakta fındık kurutma prosesinde ısı ve kütle geçişinin incelenmesi
Investigation of heat and mass transfer at the fluidized bed drying process of hazelnut
ADNAN TOPUZ
Doktora
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT GÜR
- Drying of natural zeolite powders in vibrated fuidized beds
Doğal zeolit tozlarının titreşimli akışkan yatakta kurutulması
CİHAN ÖCAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖRKEM KÜLAH
- Malkara linyitinin ve yer altı gazlaştırma katı kalıntılarının polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) içeriğinin araştırılması
Investigations on PAHs in Malkara lignite and its ex-situ gasification char residues
YUNUS EMRE ÜTNÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALPER AYDIN