تحليل انرژي و اكسرژي فرآيند خشك شدن موز با استفاده از خشك كن هيبريدي

Energy and exergy analysis of banana drying process with the hybrid dryer

مصرف انرژي در صنعت خشك كردن،‏ موجب شده است كه خشك كردن،‏ يك عمل با مصرف انرژي زياد باشد. در اين پژوهش،‏ آناليز انرژي و اكسرژي خشك شدن موز با استفاده از خشك كن هيبريدي انجام شد. آزمايش ها در سه سرعت هواي 1،‏ ۱/۵ و 2 متر بر ثانيه و سه دماي هواي 60،‏ 70 و 80 درجه سلسيوس با ضخامت 5 ميلي متر انجام شد. طرح آزمايشي انتخاب شده،‏ آزمايش فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي بود. با افزايش دماي هوا و سرعت هوا،‏ ميزان مصرف انرژي،‏ گرماي تبخير شده،‏ مجموع اكسرژي خروجي،‏ اتلاف اكسرژي افزايش يافت؛ در حاليكه بازده اكسرژي كاهش يافت. نتايج حاصل از تحليل انرژي و اكسرژي نشان داد كه بيشترين ميزان مصرف انرژي و ميزان اتلاف اكسرژي براي دماي 80 درجه سلسيوس و سرعت 2 متر بر ثانيه به ترتيب برابر ۰/۹۱ و ۰/۴۱ كيلو ژول بر ثانيه بوده است. همچنين كمترين مقدار ميزان مصرف انرژي و ميزان اتلاف اكسرژي براي دماي 60 درجه سلسيوس و سرعت 1 متر بر ثانيه به ترتيب برابر ۰/۱۰ و ۰/۰۲ كيلوژول بر ثانيه به دست آمد. بيشترين مقدار راندمان اكسرژي طي فرآيند خشك شدن در دماي 60 درجه سانتي گراد و سرعت هواي 1 متر بر ثانيه برابر 91% بود و كمترين مقدار آن در دماي 80 درجه سلسيوس و سرعت هواي 2 متر بر ثانيه برابر ۰/۳‎٪ بود.

Utilization of energy in the drying industry makes drying as one of the most energy intensive operations. In this research، energy and exergy analysis of drying of banana was performed by the hybrid dryer. The experiments were carried out in air velocities of 1، 1.5 and 2 m/s and air tempreatures of 60، 70 and 80℃ with thickness of 5 millimeter. Data was analyzed by complete randomized complete block design with factorial experiment. With increasing time of drying، weight of banana، moisture content، energy utilization، heat of evaporation، outlet exergy and exergy efficiency decreased while exergy loss increased. With increasing air temperature and air velocity energy utilization، heat of evaporation، outlet exergy and exergy loss increased while exergy efficiency decreased. The results of energy and exergy analysis showed that the maximum of utilization energy and exergy loss were 0.91 and 0.41 kJ/s، for air temperature of 80℃ and air velocity of 2 m/s، respectively، while، the minimum of utilization energy and exergy loss were 0.10 and 0.02 kJ/s، for air temperature of 60℃ and air velocity of 1 m/s، respectively. In process of drying، the maximum of exergy efficiency was 91% for air temperature of 60℃ and air velocity of 1 m/s، while، the minimum of exergy efficiency was 0.3% for air temperature of 80℃ and air velocity of 2 m/s.