รายงานการวิจัยการศึกษาความเป็นไปได้ในการอบแห้งผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรด้วยระบบการอบแห้งแบบเจตสเปาเต็ดเบดเป็นจังหวะร่วมกับการแผ่รังสีอินฟราเรดไกล

Feasibility investigation on drying of agricultural product using a combined stepwise Jet Spouted Bed and far-infrared radiation drying system

การศึกษาความเป็นไปได้ในการอบแห้งผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรด้วยระบบการอบแห้งแบบเจตสเปาเต็ดเบดเป็นจังหวะร่วมกับการแผ่รังสีอินฟราเรดไกล.

Name: ฉัตรชัย นิมมล

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

ThaSH: เครื่องอบแห้ง -- การใช้พลังงาน

keyword: เครื่องอบแห้งแบบเจตสเปาเต็ดเบด.

ThaSH: พริกไทย -- การอบแห้ง

Noted: งานวิจัยนี้ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัย ประเภทนักวิจัยทั่วไป ประจำปี พ.ศ. 2552 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

Abstract: A jet spouted bed (JSB) drying system has been applied to many agricultural products with various degrees of success, especially in term of product quality. However energy efficiency of JSB is still low due to the continuous use of a high-pressure blower and electric heater during the processes. In order to increase the energy efficiency of the process, stepwise (or periodic) operation of jet spouted bed drying system (stepwise JSB) should be employed. During the operation of stepwise JSB, periodically supply of thermal energy (via the operating of electric heater) to the air and periodically supply of air velocity to the system ware performed. This implies that the dying process consists of active (on) period and tempering (off) period. Although the use of the stepwise drying concept can enhance the energy efficiency of the JSB process to the acceptable value, there is probably to achieve higher energy efficiency. This can be done by increasing the tempering period (off period) of the process. Condensation may be occurred due to the lowering of thermal energy accumulated in the product to be dried, however. Additional energy source should be applied to the process during tempering period in order to maintain accumulated thermal energy in the product. Far-infrared radiation (FIR) is one of the energy sources that can be used for the above purpose. The objective of this research was to investigate the use of drying concept combining the stepwise jet spouted bed and FIR for drying of an agricultural product. A laboratory-scale of a combined stepwise jet spouted bed and FIR drying system is developed and tested. The effects of various operating parameters, i.e., drying temperatures (70, 80 and 90 oC), and stepwise drying patterns on the drying kinetics of a selected agricultural product (pepper grain) and energy consumption of the process as well as qualities of dried product are then investigated. In this work, stepwise supply of air velocity to the system (SV) and combination of continuous drying with stepwise drying (CSV) at different on:off periods were selected as the stepwise drying schemes. It was found from the experiments that combination of stepwise drying and FIR could reduce the energy consumption during the drying process expressed in terms of specific energy consumption (SEC). Based on the results obtained in this work it was found that energy saving in the case of combining SV drying scheme with FIR, at the drying temperature of 70 oC, was found to be around 31 to 36% compared to that of continuous drying. In terms of the dried product quality it was observed that drying temperature was the main factor influencing the color changes of the dried product. Drying at higher temperatures yielded redder and darker pepper than drying at lower temperatures. In addition, the value of broken-grain percentage of dried pepper in the case of continuous drying and stepwise drying was not significantly different

Abstract: เครื่องอบแห้งแบบเจตสเปาเต็ดเบดได้ถูกนำไปประยุกต์ใช้กับการอบแห้งวัสดุทางเกษตรมากมาย ซึ่งให้ผลการอบแห้งในระดับที่ยอมรับได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพิจารณาในแง่ของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องอบแห้งแบบเจตสเปาเต็ดเบดยังคงอยู่ในเกณฑ์ต่ำ เนื่องจากอุปกรณ์ใช้พลังงานในระบบ (เช่น พัดลมแรงดันสูงและชุดทำความร้อน) ต้องทำงานอย่างต่อเนื่องในระหว่างการอบแห้ง เพื่อทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของกระบวนการอบแห้งเพิ่มสูงขึ้น กระบวนการอบแห้งด้วยเจตสเปาเต็ดเบดเป็นจึงต้องดำเนินไปในลักษณะเป็นจังหวะหรือเป็นคาบ กล่าวคือ การให้พลังงานความร้อนและการจ่ายอากาศเข้าสู่ระบบจะกระทำเป็นช่วง (ระบบจะทำงานและหยุดพักสลับกันไป) ถึงแม้ว่าการใช้แนวคิดของการอบแห้งเป็นจังหวะจะทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของการอบแห้งด้วยเจตสเปาเต็ดเบดเพิ่มสูงขึ้น แต่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานก็ยังคงสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกหากเพิ่มช่วงเวลาที่ระบบหยุดพักการทำงานให้นานขึ้น อย่างไรก็ตาม ความชื้นในระบบจะเพิ่มขึ้นอันเนื่องจากการควบแน่นของไอน้ำในหออบแห้ง ซึ่งเป็นผลมาจากพลังงานความร้อนที่สะสมในผลิตภัณฑ์ที่นำมาอบแห้งลดลงมากในช่วงดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ หากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานด้วยแนวคิดข้างต้นก็จำเป็นต้องรักษาระดับพลังงานสะสมในผลิตภัณฑ์ในช่วงดังกล่าวไม่ให้ต่ำเกินไป โดยแหล่งพลังงานที่มีความเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์ข้างต้นได้ก็คือ พลังงานความร้อนจากการแผ่รังสีอินฟาเรดไกล (FIR) งานวิจัยนี้จะศึกษาความเป็นไปได้ในการพัฒนาระบบการอบแห้งด้วยเจตสเปาเต็ดเบดเป็นจังหวะร่วมกับการแผ่รังสีอินฟาเรดไกล ซึ่งใช้สำหรับการอบแห้งวัสดุทางการเกษตร โดยระบบการอบแห้งแบบเจตสเปาเต็ดเบด ร่วมกับการแผ่รังสีอินฟราเรดไกล ในระดับห้องปฏิบัติการจะถูกพัฒนาและทดสอบ จากนั้นได้ศึกษาผลกระทบของปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิอบแห้ง (70 80 และ 90°c) และรูปแบบการอบแห้งเป็นจังหวะที่มีต่อจลนพลศาสตร์การอบแห้งวัสดุทางการเกษตร ซึ่งในที่นี้ได้แก่เมล็ดพริกไทยและพลังงานที่ใช้ในการอบแห้ง รวมถึงที่มีต่อคุณภาพบางอย่างของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการอบแห้ง โดยรูปแบบการอบแห้งเป็นจังหวะที่ใช้ในงานวิจัยนี้ได้แก่ การจ่ายอากาศ (จากพัดลมแรงดันสูง) เข้าสู่ระบบเป็นช่วง และอบแห้งต่อเนื่องต่อด้วยการจ่ายอากาศเข้าสู่ระบบเป็นช่วง ผลจากการศึกษาแสดงให้เห็นว่า การใช้แนวคิดของการอบแห้งเป็นจังหวะร่วมกับการแผ่รังสีอินฟราเรดไกลกับการอบแห้งด้วยเจตสปาเต็ดเบดในช่วงที่ระบบหยุดพักการทำงานสามารถลดการใช้พลังง่รในการอบแห้งลงได้มาก โดยการอบแห้งแบบเป็นจังหวะด้วยการจ่ายอากาศเข้าสู่ระบบเป็นเป็นช่วงและการอบแห้งต่อเนื่องต่อด้วยการจ่ายอากาศเข้าสู่ระบบเป็นช่วง พร้อมกับประยุกต์ FIR เข้ากับระบบในช่วงที่ระบบหยุดพักการทำงาน (หรือ SV-FIR ตามลำดับ)ที่อุณหภูมิอบบแห้ง 70°c จะช่วยลดการใช้พลังงานในการอบแห้งลงได้ 31 ถึง 36% เมื่อเทียบกับการอบแห้งแบบต่อเนื่อง ในแง่ของคุณภาพของพริกไทย พบว่า อุณหภูมิอบแห้งถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสีของพริกไทย โดยพริกไทยที่อบแห้งด้วยอุณหภูมิสูงกว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงสีมากกว่า นอกจากนี้ยังพบว่า การแตกของเมล็ดพริกไทยระหว่างการอบแห้งเป็นจังหวะกับการอบแห้งต่อเนื่องมีค่าไม่แตกต่างกันมากนัก

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2552

Modified: 2555-08-07

Issued: 2555-08-07

งานวิจัย/Research report

application/pdf

CallNumber: TP363

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15566432.pdf	2.76 MB	163	2022-11-06 15:56:24

ใช้เวลา

0.026077 วินาที