การประยุกต์วัสดุพรุนชนิดตาข่ายสแตนเลสเพื่อลดการสิ้นเปลืองพลังงานของการอบแห้งเห็ดหลินจือแบบพาความร้อน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดการสิ้นเปลืองพลังงานของการอบแห้งแบบพาความร้อนด้วยการประยุกต์ใช้วัสดุพรุนชนิดตาข่ายสแตนเลส โดยวัสดุพรุนชนิดตาข่ายสแตนเลสจะถูกศึกษาที่ขนาดแตกต่างกัน คือ จำนวนช่องต่อหนึ่งนิ้ว 6 8 และ 12 ช่อง และจำนวนชั้นตาข่าย 4 8 และ 12 ชั้น ซึ่งจะถูกติดตั้งภายในท่อลมร้อนขาเข้าของห้องอบแห้งและให้ลมร้อนไหลผ่านวัสดุพรุนนี้ด้วยอุณหภูมิและความเร็วคงที่ 70 องศาเซลเซียส และ 2 เมตรต่อวินาที ตามลำดับ ในการทดลองใช้ เห็ดหลินจือเป็นตัวอย่างผลิตภัณฑ์อบแห้ง ซึ่งถูกหั่นเป็นแผ่นให้มีขนาดความหนา 3 มิลลิเมตร ระหว่างกระบวนการอบแห้งมวลของเห็ดหลินจือจะถูกบันทึกทุกๆ 5 นาที จนกว่าเหลือปริมาณความชื้นร้อยละ 10 มาตรฐานเปียก ในงานวิจัยนี้ การสิ้นเปลืองพลังงานของการอบแห้งจะนำเสนอด้วยตัวแปรความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ และปริมาณความชื้นมาตรฐานเปียกจะถูกใช้ในการพิจารณาพฤติกรรมการอบแห้งของเห็ดหลินจือ จากผลการทดลองพบว่า ระยะเวลาที่ใช้ในการอบแห้งจะอยู่ในช่วง 80-145 นาที โดยการอบแห้งที่ติดตั้งวัสดุพรุนภายในท่อลมร้อนจะส่งผลให้ปริมาณความชื้นลดลงได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งระยะเวลาในการอบแห้งจะน้อยลงตามการเพิ่มขึ้นของจำนวนช่องต่อหนึ่งนิ้วและจำนวนชั้นตาข่าย โดยที่จำนวนช่องต่อหนึ่งนิ้วจะส่งผลต่อการลดลงของปริมาณความชื้นมากกว่าจำนวนชั้นตาข่าย สำหรับการสิ้นเปลืองพลังงานพบว่า ค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะมีค่าน้อยที่สุดเท่ากับ 3.70 เมกะจูลต่อกิโลกรัมน้ำ ถูกพบที่ขนาดตาข่ายจำนวนช่องต่อหนึ่งนิ้วเท่ากับ 8 ช่อง และจำนวนชั้นตาข่ายเท่ากับ 12 ชั้น โดยสามารถลดความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะได้มากที่สุดคิดเป็นร้อยละ 44.28 เมื่อเทียบกับการอบแห้งที่ไม่มีการติดตั้งวัสดุพรุน
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
A. A. Olufayo and O. J. Ogunkunle, “Natural drying of cassava chips in the humid zone of Nigeria,” Bioresource Technology, vol. 58, no. 1, pp. 89–91, 1996.
A. Motevali, S. Minaei, M. H. Khoshtaghaza, and H. Amirnejat, “Comparison of energy consumption and specific energy requirements of different methods for drying mushroom slices,” Energy, vol. 36, no. 11, pp. 6433–6441, 2011.
U. Singh, S. K. Jain, A. Doshiz, H. K. Jain, and V. K. Chahar, “Effects of pretreatments on drying characteristics of button mushroom,” International Journal of Food Engineering, vol. 4, no. 4, pp. 208–219, 2008.
C. Ausra, N. Henrikas, R. Algirdas, and Z. Egidijus, “Usage of hybrid solar collector system in drying technologies of medicnal plants,” Energy Conversion and Management, vol. 93, no. 15, pp. 399–405, 2015.
A. P. Camila, K. Chandan, D. C. Fernanda, and M. A. Karim, “Heat and mass transfer modeling of the Osmo-convective drying of Yacon roots (Smallanthus Sonchifolius),” Applied Thermal Energineering, vol. 63, no. 1, pp. 23–32, 2014
H. Kuanpradit, A. Kunchornrat, and T. Tavattana, “The development of solar parabolic concentrators in drying process for agricultural products,” Journal of Industrial Education, vol. 7, no. 2, pp. 81–90, 2012 (in Thai).
S. VijayaVenkataRaman, S, Iniyan, and R, Goic, “A review of solar drying technologies,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 16, no. 5, pp. 2652–2670, 2012.
T. Swasdisevi, S. Devahastin, P. Sa-Adchom, and S. Soponronnarit, “Mathematical modeling of combined far-infrared and vacuum drying banana slice,” Journal of Food Engineering, vol. 92, no. 1, pp. 100–106, 2009.
P. Toomthong, U. Teeboonma, P. Somsila, and T. Homchampa, “Study on drying behavior of tilapia nilotica using hot air,” Agricultural Science Journal, vol. 43, no. 3, pp. 115–118, 2012 (in Thai).
D. I. Onwude, N. Hashima, K. Abdan, R. Janius, and G. Chen, “The effectiveness of combined infrared and hot-air drying strategies for sweet potato,” Journal of Food Engineering, vol. 241, pp. 75–87, 2019.
S. Sothong and K. Ruaypom, “The development of drying of chanthaburi pepper by fluidized bed technique using hot air application,” Rajamangala University of Technology Tawan-ok Research Journal, vol. 9, no. 2, pp. 97–104, 2016 (in thai).
M. A. Mujeebu, M. Z. Abdullahab, and A. A. Mohamad, “Development of energy efficient porous medium burners on surface and submerged combustion modes,” Energy, vol. 36, no. 8, pp. 5132–5139, 2011.
R. Mital, J. P. Gore, and R. Viskanta, “A study of the structure of submerged reaction zone in porous ceramic radiant burners,” Combustion and Flame, vol. 111, no. 3, pp. 175–184, 1997.
H. Gao, Z. Qu, X. Feng, and W. Tao, “Combustion of methane/air mixtures in a two-layer porous burner: A comparison of alumina foams, beads, and honeycombs,” Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 52, pp. 215–220, 2014.
B. Krittacom and K. Kamiuto, “Radiation emission characteristics of an open-cellular porous burner,” Journal of Thermal Science and Technology, vol. 4, no. 1, pp. 13–24, 2009.
C. Pluemsud and S. Sanitjai, “Effect of porous media on forced convective heat transfer enhancement in a circular pipe,” in Proceedings of the 21th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, 2007, pp. 1–17 (in Thai).
Z. F. Huang, A. Nakayama, K. Yang, C. Yang, and W. Liu, “Enhancing heat transfer in the core flow by using porous medium insert in a tube,” International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 53, no. 5–6, pp. 1164–1174, 2010.
W. Tu, Y. Wang, Y. Tang, and J. Xu, “Heat transfer and pressure drop characteristics in a circular tube with mesh cylinder inserts,” International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 75, pp. 130–136, 2016.
S. Baragh, H. Shokouhmand, and S. S. M. Ajarostaghi, “Experiments on mistflow and heat transfer in a tube fitted with porous media,” International Journal of Thermal Sciences, vol. 137, pp. 388–398, 2019.
P. Velmurugan and P. Ramesh, “Evaluation of thermal performance of wire mesh solar air heater,” Indian Journal of Science and Technology, vol. 4, no. 1, pp. 12–14, 2011.
S. K. Singh, N. Agarwal, and V. Tirth, “Performance analysis of solar air heater using three wire mesh,” MIT International Journal of Mechanical Engineering, vol. 5, no. 1, pp. 13–17, 2015.
R. Kurian, C. Balaji, and S. P. Venkateshan, “Experimental investigation of near compact wire mesh heat exchangers,” Applied Thermal Engineering, vol. 108, no. 5, pp. 1158–1167, 2016.
R. Luampon and B. Krittacom, “Study drying kinetic of tilapia using hot air flowing through the porous media,” presented at the 13th Eco- Energy and Materials Science and Engineering Symposium, Udon Thani, Thailand, 2016 (in Thai).
R. Luampon, S. Bunchan, and B. Krittakom, “Specific energy consumption improvement with applying stainless wire mesh porous material for a hot air dryer,” Key Engineering Materials, vol. 801, pp. 345–350, 2019.
L. Wu, T. Orikasa, Y. Ogawa, and A. Tagawa, “Vacuum drying characteristics of eggplants,” Journal of Food Engineering, vol. 83, no. 3, pp. 422–429, 2007.
E. Hakan and Akpinar, “Numerical and experimental analysis of moisture transfer for convective drying of some products,” International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 35, no. 2, pp. 169–177, 2008.
Association of Official Analytical Chemists, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemist, 15th ed., Washington D.C.: AOAC Inc., 1990.
P. Ratanadecho, K. Aoki, and M. A. Akahori, “Numerical and experimental study of microwave drying using a rectangular waveguide,” Drying Technology, vol. 19, no. 9, pp. 2209–2234, 2001.
R. Kumar, V. Goel, P. Singh, A. Saxena, S. A. Kashyap, and A. Rai, “Performance evaluation and optimization of solar assisted air heater with discrete multiple arc shaped ribs,” Journal of Energy Storage, vol. 26, pp. 1–17, 2019.
R. Luampon and B, Krittakom, “A study thermal efficiency of solar air heater with wire mesh stainless installation: Using solar simulator,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1039, no. 1, pp. 1–6, 2018.
S. Supakarn, T. U-pachaban, T, Yasungnuen, R. Suksawang, W, Kongate, and R. Luampon, “A development of tilapia dryer by using air recirculation with stainless steel porous material for reduce energy consumption,” in Proceedings of the 34th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, 2018 (in Thai).
S. Jugjai and N. Polmart, “Enhancement of evaporation and combustion of liquid fuels through porous media,” Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 27, no. 8, pp. 901–909, 2003.
K. Prichaiya, P. Kodsiri, J. Shimnog, B. Krittakom, and R. Luampon, “A study on heat transfer of a solar collector with installed wavy wire-net stainless porous media on absorber plate,” presented at the 10th Engineering Science Technology and Architecture Conference, Nakhon Ratchasima, Thailand, 2019 (in Thai).