Isı geri kazanımlı akışkan yatak sürekli kurutucu tasarımı, imalatı ve tuz kurutmasında enerji analizi
Designing and manufacturing of heat recovery fluid bed continuous dried and analysis of energy at drying salt
Yazar: MUSTAFA ALİ ERSÖZ
Danışman: PROF. DR. HİKMET DOĞAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Akışkan yatak = Fluidized bed ; Akışkan yataklı sistemler = Fluidized bed systems ; Isı değiştiriciler = Heat exchangers ; Kurutma = Drying ; Kurutma sistemleri = Drying systems ; Kurutma yöntemleri = Drying methods ; Tuz = Salt ; Tuz Gölü = Salt Lake ; Tuz endüstrisi = Salt industry ; Tuz gölü havzası = Salt lake basin

Özet:
Bu çalışmada, ısı geri kazanımlı akışkan yataklı sürekli kurutucu (IGKAYSK) tasarımı yapılarak imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu kurutucu, gıdadan kimya endüstrisine kadar birçok alanda kullanılan tuzun, kurutulmasında deneysel olarak incelenmiştir. IGKAYSK, akışkan yataklı sürekli kurutucunun (AYSK) deney sonuçları ile karşılaştırılarak enerji analizi yapılmıştır. Sürekli kurutucunun soğutma evresine yerleştirilen ısı değiştirici ile kurutma evresinde yüksek ısı ile yüklenen tuzun ısısı ve ortamın ısısı çekilmiştir. Yine fan çıkışına yerleştirilen ısı değiştirici ile çekilen ısı kurutma havasına aktarılmıştır. Böylece, hem tuzun soğutulması sağlanmış hem de atılan ısı kurutma sistemine geri kazandırılmıştır. Deneyler, her iki kurutucuda da 4920Watt, 7380 Watt ve 10250 Watt elektrikli ısıtıcı güçlerinde yapılmıştır. Her iki kurutucuda da eşit miktarda enerji kullanılmasına karşın IGKAYSK ile AYSK'dan daha fazla kurutma havası sıcaklığı elde edilmiştir. Buna göre 120 dakikalık kurutma süreci sonunda birinci kademede 5,9 °C, ikinci kademede 9,8 °C ve üçüncü kademede ise 16,7 °C'lik sıcaklık artışı sağlanmıştır. IGKAYSK'da AYSK'ya ilave olarak kurutma havasında kazanılan enerji ortalama olarak birinci kademede 0,37 kW, ikinci kademede 0,64 kW ve üçüncü kademede 1,10 kW olarak tespit edilmiştir. IGKAYSK'da ısı geri kazanım ünitesinin kurutma havasında kazanılan enerji miktarı birinci kademede % 7 ikinci kademede % 8 ve üçüncü kademede % 10 olmuştur. Böylece sisteme kazandırılan enerji ile kurutma havası sıcaklığı yükseltilerek tuzdan daha fazla nem atılması sağlanmıştır. Böylece aynı miktarda enerji kullanılarak daha kısa sürede ve daha kuru olan tuz elde edilmiştir. IGKAYSK'da ısı geri kazanım ünitesi ile kazanılan toplam enerji (tuzun soğutulmasıyla kazanılan enerji ile kurutma havasına kazandırılan enerjinin toplamı) birinci kademede 0,82 kW, ikinci kademede 1,28 kW ve üçüncü kademede 1,90 kW olmuştur.

Abstract:
In this study, heat recovery fluidized bed continuous dryer (HRFBCD) have been designed and manufactured. This apparatus was used for drying which is used in different area from food to chemistry. Experimental results getting from HRFBCD and fluid bed continuous dried fluid bed (FBCD) were compared each other and then energy analysis was made. Heat of salt load high heat in dried period and environment were recovered with heat exchanger settled in cooling period. In addition, recovered heat was transferred to drying air using heat exchanger settled in fan blower. Thus, both cooling salt and gaining the waste heat to system was provided. Experiments realized both HRFBCD and FBCD were done by using electric heater with 4920 Watt, 7380 Watt and 1020 Watt. In spite of using equal energy in both HRFBCD and FBCD, more drying air temperature was obtained from HRFBCD than FBCD. According this, end of the drying time with 120 minute, temperature increased 5,9 oC, 9,8 oC and 16,7 oC sequence at first step, second step and third step. As additional energy to FBCD, recovered energy from dried air were determined 0,37 kW at first step, 0,64 kW at second step and 1,10 kW at third step in HRFBCD system. The getting energy quantity from the drying air of heat recovery unit were occurred 7 % at first step, 8 % at second step and 10 % at third step. So, putting out more moisture from salt by increasing the temperature of drying air was provided with recovered energy. Namely, more dry salt in sort time were acquired by using equal quantity of energy. Total energy acquired by heat recovery unit - total both obtained from cooling of salt and gained to dried air - were become 0,82 kW at first step, 1,28 kW at second step and 1,9 kW at third step.