۱۳

خشک کن جریان پیوسته چرخشی

مناسب برای مایعات و ژلاتین

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

پیوسته است

کنترل آن مشکل است.

۱۴

خشک کن بستر سیال

مناسب برای ذرات یکنواخت کوچک و سبزیجات کوچک

خشک شدن درحالت مخزنی یکنواخت و سریع است.

محدودیت اندازه ذرات

۱۵

خشک کن توده ای

مناسب برای حجم زیاد محصول

ارزان است

محصول یکنواخت خشک نمی شود.

۱۶

خشک کن پیوسته

برای محصولات دانه ای

آسان است، سریع است.

گران است.

دما یکی از مهمترین فاکتورها جهت تخریب مواد غذایی می باشد. خشک کردن در دماهای پایین می تواند موجب ایجاد کیفیت بهتر مواد غذایی شود. بنابراین تحت چنین شرایطی بهبود نرخ انتقال حرارت به درون محصول می تواند مزیت های زیادی برای فرایند خشک شدن ایجاد کند. اما در میان همه روش های خشک کردن محصولات کشاورزی، همیشه انتقال حرارت به داخل محصول به سختی انجام می شود. البته بسته به نوع محصول و روش انتخابی برای خشک کردن، نرخ انتقال حرارت متفاوت است. یکی از روشهایی که امروزه جهت انجام بهتر انتقال حرارت به داخل مواد خشک شونده، انتخاب می شود، استفاده از ذرات حامل انرژی^[۱] (بی اثر) می باشد. در این روش ذرات دارای ظرفیت حرارتی پایین و رسانایی بالا در داخل محفظه خشک کن قرار داده می شوند. لذا انتقال حرارت از هوای خشک کننده به این ذرات خیلی سریع انجام می گیرد و سپس ذرات بی اثر به نوبه خود حرارت را به دلیل داشتن ضریب انتقال حرارت بالا به مواد خشک شونده منتقل می کنند. بنابراین مواد خشک شونده خیلی سریع گرم شده، متعاقباً انتقال جرم سریع تر از حالت معمولی صورت می پذیرد و جسم با سرعت بیشتری خشک خواهد شد. البته تحقیقات دامنه داری در این زمینه انجام گرفته است که در فصل بعدی به بعضی از آنها اشاره می شود. اشتراک تحقیقات مزبور در این است که آنها در ابعاد کوچک و به صورت پایلوت در خشک کن بستر سیال انجام گرفته است. در همه آنها استفاده از ذرات حامل انرژی اثر بخش و مفید معرفی شده اند. لذا برای اولین بار در این تحقیق، اثر کاربرد ذرات حامل انرژی در خشک کن پیوسته بررسی گردید. به این ترتیب خشک کن پیوسته جدیدی که در آن از ذرات بی اثر از جنس استیل برای اولین بار استفاده گردید جهت خشک کردن ذرت مورد استفاده قرار گرفت. این خشک کن استوانه ای در بخش مکانیک ماشینهای کشاورزی دانشگاه شیراز طراحی و ساخته شد. این دستگاه در ابعاد کوچک (قطر ۲۵ سانتیمتر و ارتفاع ۱ متر) ساخته شد. ورودی محصول و ورودی ذرات بی اثر به صورت جداگانه در قسمت بالای آن تعبیه شده است. خروجی مخلوط دانه و ذرات بی اثر در پایین مخزن قرار دارد. ضمن این که هوای گرم از نیمه پایینی مخزن وارد مخزن خشک کننده می شود. از کانال حرارتی جهت گرم کردن هوای خشک کننده استفاده شد.
مزیت های این نوع خشک کن در مقایسه با سایر خشک کن های مخزنی موجود برای خشک کردن دانه ها عبارتست از:
امکان استفاده از ذرات بی اثر: این خشک کن به گونه ای ساخته شده است که ذرات بی اثر از قسمت بالا وارد جریان دانه شده ضمن مخلوط شدن با دانه ها به خشک شدن کمک کرده و در نهایت توسط غربال مخصوصی که در قسمت خروجی مواد قرار دارد، ذرات بی اثر از جریان دانه جدا می گردند.
امکان تغییر نرخ ورود دانه و ذرات بی اثر
امکان تغییر سرعت حرکت مواد در داخل مخزن
اهداف پژوهش حاضر
بهبود فرایندهای انتقال حرارت و انتقال جرم در دانه های ذرت: در این طرح فرض بر این است که با بهره گرفتن از ذرات حامل انرژی نرخ انتقال حرارت از هوای خشک کننده به دانه های ذرت و متعاقباً نرخ انتقال جرم از دانه ها به هوای خشک کننده بهبود یابد.
افزایش نرخ خشک شدن دانه های ذرت: با افزایش نرخ انتقال حرارت و انتقال جرم، نرخ خشک شدن دانه های ذرت تسریع خواهد یافت.
خشک شدن یکنواخت دانه های ذرت: به دلیل وجود ذره های بی اثر در داخل توده محصول، انتقال حرارت از ذرات بی اثر به دانه ها در نقاط مختلف بستر بیشتر شده و موجب خشک شدن یکنواخت تر می شود.
ارائه بهترین مدل ریاضی فرایند خشک شدن دانه ذرت، از طریق مقایسه دو روش تحلیل ابعادی و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD).
فصل دوم
مروری بر تحقیقات پیشین
خشک‌کردن یکی از روش های ساده و معمول نگهداری مواد غذایی است که برای محصولات مختلف به کار می‌رود. محصولات خشک شده جایگزین بسیار مناسبی برای محصولات تازه می‌باشند. گرچه خشک‌کردن طبیعی محصولات کشاورزی بسیار معمول و بدون هزینه است اما باعث وارد آمدن خسارت زیادی به محصول می‌شود. در ضمن ممکن است کیفیت محصولات خشک‌شده به میزان زیادی کاهش یابد. (کهن، ۱۳۸۴). به همین دلیل خشک کردن و آماده سازی غلات عموماً توسط روش های مصنوعی انجام می گیرد. خشک کردن نادرست مواد غذایی موجب رطوبت مانی گشته که سبب رشد کپک و میکروب می شود. لذا امکان انبارکردن ایمن محصول وجود نخواهد داشت. از طرفی دمای بالا در هنگام خشک کردن باعث تخریب کیفیت دانه به دلیل کم کاری آنزیم ها خواهد شد (Kribs and Spolek, 1997).
هدف اصلی خشک کردن، برداشت آب از ماده مرطوب است ولی در طی خشک کردن، کیفیت محصول، اقتصادی بودن و جنبه های محیطی آن نیز باید در نظر گرفته شود. جهت نیل به بهترین کیفیت، معیار های مختلفی از قبیل ویتامین، پروتئین، محتوای آروماتیک، رنگ، مواد معدنی، فعالیت های بیولوژیکی ، بافت و… بایستی در نظر گرفته شود. مشخصات کیفی و کمی مواد مرطوب در طی خشک کردن بایستی حفظ گردد
(مرادی، ۱۳۸۷).
روش های مختلفی برای خشک کردن محصولات کشاورزی و مواد غذایی وجود دارد که در ادامه درباره آنها بحث خواهد شد.
۲-۱- انواع خشک‌کن‌ها
خشک‌کن‌ها را به روش های متعددی می‌توان دسته‌بندی نمود بعضی از این روشها به شرح زیر می‌باشند:
۲-۱-۱- طبقه‌بندی خشک‌کن‌ها بر اساس محل استفاده
بر این اساس خشک‌کن‌ها را در دو طبقه دسته بندی می‌کنند(Brooker et al., 1992) .