Programlanabilir (PLC) ısı pompalı kurutucunun tasarımı, imalatı ve kereste kurutma işleminde deneysel incelenmesi
Designing and manufacturing of programmable heat pump dryer and experimental examining at timber drying process
Yazar: İLHAN CEYLAN
Danışman: PROF. DR. HİKMET DOĞAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Isı pompası = Heat pump ; Kereste = Timber ; Kurutma = Drying

Özet:
Bu tez çalışmasında son yıllarda artan enerji maliyetleri göz önündebulundurularak ısı pompası sistemi destekli endüstriyel bir kurutucununtasarımı ve imalatı yapılmıştır. Tasarımı ve imalatı yapılan kurutucu önemlibir endüstriyel malzeme olan kerestenin kurutulmasında deneysel olarak analizedilmiştir. Kereste türü olarak kurutma işleminde kavak ve çam keresteleriseçilmiştir. Kavak keresteleri 1.28 kg su/ kg kuru madde nem miktarından 0.15kg su/kg kuru madde nem miktarına kadar, çam keresteleri ise 0.60 kg su/ kgkuru madde nem miktarından yine aynı son nem miktarına kadar 24 saatçalışma prensibine göre çalışan kurutucuda kurutulmuştur. Kerestelerdekiağırlık değişimi kurutucu içerisindeyken takip edilmiş ve istenilen ağırlığagelindiğinde kurutma işlemi sonlandırılmıştır. 40oC kuru termometresıcaklığında, 0.8 m/s hava hızında başlangıç nem miktarı 1.28 kg su/ kg kurumadde olan kavak keresteleri 0.15 kg su/kg kuru maddeye kadar 70 saatte,başlangıç nem miktarı 0.60 kg su/ kg kuru madde olan çam keresteleri ise aynınem miktarına kadar 50 saatte kurutulmuştur. Kurutma esnasında kurutmahavası sıcaklığının, bağıl neminin ve kerestelerdeki ağırlığın anlık değişimleripaket program içerisinde oluşturulan yazılım vasıtası ile bilgisayarekranından gözlenmiştir. Kurutma işlemi sonrasında bilgisayarda toplanantüm ölçüm sonuçları enerji, ekserji ve kurutma süresinin analizindekullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda tüm kurutucunun ısıtma tesirkatsayısı (ITK) ortalama 1.86 olarak bulunmuştur. Özgül nem alma oranı(ÖNAO) ise çam keresteleri için 0.188 kg/kWh, kavak keresteleri için ise0.243 kg/kWh olarak bulunmuştur. Isı pompalı kurutucudaki kurutmahavasının iklim değişimi psikrometrik olarak analiz edilmiş, deneyselbulunan değerler ile teorik hesaplamalar karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler : Kurutma, kereste, ısı pompası

Abstract:
In this thesis, industrial heat pump dryer has been designed and manufacturedas energy price has been increasing in recent years. Designed and manufactureddryer experimentally analyzed by timber drying which is important industrialproduct. Poplar and pine timbers have been dried from the moisture contents of1.28 kg water/kg dry matter and 0.60 kg water/kg dry matter to 0.15 kgwater/kg dry matter in heat pump dryer functioning on the basis of 24 hoperation. The change in weight in all of the timbers was followed in the dryingchamber and drying stopped when the desired weight was achieved. At 40 oCdry bulb temperature, 0.8 m/s air velocity, and initial moisture content of thepoplar timbers 1.28 kg water/kg dry matter, the moisture content was reducedto 0.15 kg water/kg dry matter moisture content in 70 h, and the moisturecontent of the pine timbers which was 0.60 kg water/kg dry matter was reducedto the same amount in 50 h. While drying process, drying air temperature andrelative humidity and weight change of timbers were collected on the computerand observed computer screen. Energy and exergy and drying time analyzed byusing saved computer data afterwards drying process. As a result of analysis,coefficient performance (COP) of heating was calculated as 1.86 for whole heatpump dryer. Specific moisture extraction ratio (SMER) was calculated as 0.188kg/ kWh for pine timbers and 0.243 kg/kWh for poplar timbers.The psychometric analyses was made of climatic variation of drying air inheat pump dryer and comparison was made between experimental data andcalculated theoretical data.Key Words : Drying, timber, heat pump