طراحي جديد از خشك كن هاي بستر سيال جريان متقاطع

New Design of Cross-flow Fluidized Bed Dryers

به علت بازده انرژي پايين خشك كن‌هاي صنعتي، فرآيند خشك كردن مصرف انرژي بالايي دارد. بنابراين مدل‌سازي رياضي و شبيه‌سازي خشك‌كن‌ها در جهت بهينه‌سازي و طراحي خشك‌كن‌هاي جديد ضروري است. در اين تحقيق با استفاده از شبيه‌سازي خشك‌كن بسترسيال با جريان متقاطع طراحي جديد از اين خشك‌كن‌ها ارزيابي قرارگرفته است. يك مدل رياضي براي پيش بيني دما و رطوبت جامد و همچنين دما و رطوبت گاز خروجي مورداستفاده قرار گرفت. نتايج شبيه‌سازي اين فرايند با استفاده از نتايج تجربي يك واحد نيمه صنعتي مورد ارزيابي قرار گرفت. ارزيابي مدل حاكي از آن است كه مدل با دقت خوبي رفتار سيستم را پيش بيني مي‌نمايد. بنابراين از محيط شبيه سازي به وجود آمده براي بررسي يك طرح جديد از خشك‌كن بسترسيال 3طبقه استفاده شد. نتايج اين شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه با درصد رطوبت جامد ورودي 0/32 و ساير شرايط مشابه، درصد رطوبت خروجي جامد در حالت تك محفظه 0/19 و در حالت چند محفظه 0/13 مي‌باشد كه حاكي از آن است كه اين طرح جديد مي‌تواند درصد رطوبت جامد را % 50 بيشتر كاهش دهد كه به معني استفاده بهتر از هواي داغ و از آن طريق كاهش مصرف انرژي مي‌باشد.

Drying process demands high power consumption due to the low efficiency of this process in the industries. Therefore, modeling and simulation of dryers in order to optimize them and to design more efficient dryers is necessary. In this research, a cross-flow fluidized bed dryer has been simulated in order to evaluate a new design of the dryer. A mathematical model has been used to predict outlet solid moisture and temperature as well as outlet air humidity and temperature of a single story fluidized bed. The simulation results were evaluated using the experimental data of a pilot cross flow fluidize bed dryer. The comparison showed that the model can reasonably predict the process. Therefore, the simulation was used to investigate a new design of three story dryer (three sequential single story dryers). The simulation results showed while inlet solid moisture was 0.32 and outlet solid moisture for the single-story dryer was 0.19, in the same conditions, outlet solid moisture for the three-story dryer was 0.13. This means the new design can reduce solid moisture by 50 percent more, indicating the better use of hot air and subsequently more energy saving.