Organomineral gübre üretim işlemindeki krutma tamburuna yönelik işletme parametrelerin geliştirilmesi üzerine araştırmalar
Research on the development of operational parameters for rotary drying drum in organomineral fertilizer production process
- Tez No: 776730
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN GÜZEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Organomineral/Organomineral katkılı NPK Gübre, Ansys Fluent HAD-AEM analizi, Polyhedral ağ, Tozlaşma-Yapışma, Korozif-aşınma, Organomineral/Organomineral additive NPK Fertilizer, Ansys Fluent CFD-DEM Analysis, Polyhedral meshing, Dusting, Adhesion, Erosion
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 265
Özet
Ekonomik olması ve tarımın sürdürülebilirliği için baskın olarak kullanılan kimyasal gübrelerin yerine ticari organomineral gübrelerin kullanımı her geçen gün yaygınlaşmaktadır. Dünyada ve ülkemizde bu tip gübreler daha çok küçük ve orta ölçekli işletmelerde üretilmektedir. Organomineral gübrelerin tarımsal ihtiyacı karşılayabilecek kadar kullanılabilmesi için öncelikle üretimi esnasında karşılaşılan işletme güçlüklerinin giderilmesi gerekir. İşletme güçlükleri, enerji ve bakım maliyetleri bakımından gübre üretimin prosesinin en önemli kısmı döner gübre kurutma tamburlarıdır. Bu çalışmada tambura optimum yükleme kapasitesinin belirlenmesi, topaklaşma, tozlaşma, tanelerin kırılması, yapışma, korozif-aşınma sorunlarının anlaşılması, gübre tanelerinin tambur içerisinde ısıtılmış hava ve çevresi ile olan etkileşimi, anlık konum ve hareketlerinin belirlenmesi, deneyler ve Ansys Fluent programında yapılan birleştirilmiş 2B-3B HAD-AEM (CFD-DEM) analizleri ile anlaşılmaya çalışılmıştır. Tambur kurutma performansının başlıca optimum yükleme şartlarına, taşıyıcı kanat profiline bağlı olduğu anlaşılmıştır. Tozlaşma sorununun, granülleme diskinde gübre tipine göre kontrollü nem verilmemesinden kaynaklandığı ve sonrasında tamburda ısı etkisi, çevresi ve birbirleri ile çarpışma etkileşimleri sonucunda kırıldığı ve tozlaştığı anlaşılmaktadır. Üretimde gübre yapışmalarının, gübre granüllerinin iyi karıştırılmaması, iyi granüllenmemesi, yüksek yığın açılarına sahip olduklarından tambur girişinde oluşan yığın etkilerinden kaynaklandığı anlaşılmıştır. Korozif-aşınmanın; gübrenin asidik ve nemli yapısı, sürekli akışta aşındırıcı etkisi ve iç yüzeye yapışan tozlardan kaynaklandığı anlaşılmıştır. Bu yapışan tozun korozif etkisi ve sürekli akışta olan gübrelerin aşındırıcılığı; tambur iç yapısını ve performansında etkili olan taşıyıcı kanat yapılarını bozduğu, işletme güçlüğü ve bakım maliyetlerine sebep olduğu anlaşılmıştır. Kaliteli gübre üretimi için bu sorunların giderilmesinde; tambur iç yapı tasarımı olarak girişte eğimli helisel kanatlar, sonrasında kanatsız bölge ve kanatlı bölge olması, tamburun paslanmaz çelik, Inconel veya Hastelloy alaşımlı malzemeden yapılması veya çelik tamburun iç yüzeyine epoxy-grafit türü kaplama yapılması ve granülleme diski yerine yapışma ve tozlaşma sorununda daha iyi çözüm elde edilebileceği için granülleme tamburunun kullanılması önerilmiştir. Bu çalışma ile tüm işletme şartlarının ele alınabildiği 2B ve 3B simülasyonlar ile optimum tambur üretim ve işletilme şartlarının belirleme imkanı elde edilmiştir. Bu simülasyonlar tamburda karşılan sorunların anlaşılmasında da kolaylık sağlamışlardır.
Özet (Çeviri)
The use of commercial organomineral fertilizers instead of chemical fertilizers, which are predominantly used for being economical and sustainable in agriculture, is becoming widespread day by day. These types of fertilizers are mostly produced in small and medium-sized enterprises in the world and in our country. In order to use organomineral fertilizers to meet the agricultural needs, first of all, the operational difficulties encountered during their production should be eliminated. In terms of operating difficulties, energy and maintenance costs, the most important part of the fertilizer production process is rotary fertilizer drying drums. In this study, determining the optimum loading capacity of the drum, agglomeration, dusting, breaking of the grains, adhesion, corrosive-wearing problems, the interaction of the fertilizer grains with the heated air in the drum and its surroundings, It was tried to be understood by experiments and combined 2D-3D HAD-AEM (CFD-DEM) analyzes made in the Ansys Fluent program. It has been understood that the drum drying performance mainly depends on the optimum loading conditions and the flights profile. It is understood that the pollination problem is caused by the lack of controlled moisture in the granulation disc according to the fertilizer type, and then it breaks and becomes dusty as a result of the heat effect in the drum, the interaction of its surroundings and collisions with each other. Corrosive-wear; It has been understood that the acidic and moist structure of the fertilizer, its abrasive effect in continuous flow and the dust adhering to the inner surface. The corrosive effect of this adhering dust and the corrosiveness of fertilizers in continuous flow; It has been understood that it disrupts the inner structure of the drum and the flighted structures that are effective in its performance, causing operating difficulties and maintenance costs. In order to eliminate these problems for the production of quality fertilizer; As the drum internal structure design, inclined helical flighted at the inlet, then the flightless region and the flighted region, the drum is made of stainless steel, inconel or hastelloy alloy material, or epoxy-graphite type coating is applied to the inner surface of the steel drum and instead of the granulating disc, a better solution for the adhesion and dusting problem It is suggested to use a granulating drum as it can be obtained. With this study, it has been possible to determine the optimum drum production and operating conditions with 2D and 3D simulations in which all operating conditions can be handled. These simulations also facilitated the understanding of the problems encountered in the drum.
Benzer Tezler
- Organomineral ve kimyasal gübre uygulamalarının buğday bitkisinin verim ve kalite özellikleri ile toprakların azot formlarına etkisinin belirlenmesi
Determination of the effects of organomineral and chemical fertilizer applications on the yield and quality characteristics of wheat plant and the nitrogen forms of soils
NİHAN TAZEBAY ASAN
Doktora
Türkçe
2024
ZiraatÇukurova ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYFER ALKAN TORUN
PROF. DR. KADİR SALTALI
- Organomineral ve kimyasal gübre uygulamasının makarnalık buğdayda tane verimi ve kalite üzerine etkisi
The effect of organomineral and chemical fertilizer application on kernel yield and quality in durum wheat
MAZLUM AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
ZiraatMardin Artuklu ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERHAT KIZILGEÇİ
- Biyokütle enerji santrali külleri ve organik atıklardan organomineral gübre geliştirilmesi
Develop organomineral fertilizer from biomass energy power plant ash and organic wastes
HASAN ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER HULUSİ DEDE
- Çukurova koşullarında farklı organomineral gübre dozlarının ikinci ürün silajlık mısır bitkisinde yem verimi ve kalite özelliklerine etkisi
The effect of different organomineral fertilizer doses on forage yield and quality properties in second crop silage maize under Çukurova conditions
FURKAN AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYİS TANSI
- Hayvansal kaynaklı biyogaz üretim tesislerinde üretilen gübrenin değerlendirilme metotları ve fizibiliteye olan etkisinin irdelenmesi
A research on the evalution methods of fertilizers produced in biogas plants and thei̇r effects on feasibility
GÜLŞAH KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN ÇOBAN