اندازه‌گیری هوای پمپاژی ایجاد شده در اتمایزر خشک‌کن پاششی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه فنی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد

3 کارشناس ارشد، رشته مکانیک ماشین‌های کشاورزی، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

چکیده

امروزه از اتمایزرهای دوار چرخی به­ طور گسترده در خشک­کن­های پاششی استفاده می­شود.  از آثار مخرب دوران چرخ، ایجاد ﺧﻸ درون چرخ است که سبب ورود هوای داغ ­درون ­محفظه به درون چرخ می­شود و مشکلاتی از قبیل انسداد چرخ و انفجار را در پی دارد.  در این تحقیق مشخصات هوای پمپاژی یک اتمایزر دوار با قطر 50 میلی­متر به صورت اندازه­گیری مستقیم فشار مکشی چرخ، همراه با توان مورد نیاز برای پمپاژ هوا تعیین گردید.  توان مورد نیاز برای برش هوا در محیط چرخ و توان مصرفی جهت پمپاژ هوا در سرعت­های 7600 تا 26100 دور در دقیقه و سطوح شکاف 5/0 تا 5/1 میلی­متر  اندازه­گیری، و معلوم شد که تقریبا 10 درصد توان مصرفی اتمایزر برای پمپاژ جریان هوا، 25 درصد برای برش هوا در محیط چرخ و 65 درصد باقیمانده برای غلبه بر اصطکاک و افت­های ناشی از انتقال توان موتور محرک صرف می­شود.  نتایج نشان می­دهد که سطوح سرعت دورانی و شکاف در دبی هوای ورودی به اتمایزر تأثیر دارند.  با افزایش هر دو آن­ها میزان دبی ورودی بیشتر می­شود.  ولی آنچه بیشتر قابل توجه است روند رشد دبی ورودی با بزرگ­تر شدن شکاف است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Measurement of Air Pumped Using a Rotary Atomizer in a Spray Dryer

چکیده [English]

Rotary atomizers are commonly used in spray dryers to atomize feed. One destructive effect of wheel rotation is the creation of a vacuum inside the wheel that conducts hot air from the chamber into the wheel and can lead to atomizer blockage and an explosion. The present work determined the air-pumping characteristics of a rotary atomizer with a 50 mm wheel diameter. The vacuum pressure and power required to pump air was measured, as well as the friction power of the transporting parts, the shear power, and the air pumping power at rotational speeds of 7100-24100 rpm and gaps of 0.5-1.5 mm. Nearly 10% of atomizer power was consumed to pump air, 25% for air shearing, and 65% in the friction between the transporting parts. The results indicated that increasing rotational speed and the size of the gap increased the inlet air rate. This increase was more pronounced for the increase in gap size.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pumping air
  • Rotary wheel atomizer
  • Spray dryer
Filkova, I., Huang, L. X. and Mujumdar, A. S. 1995. Industrial Spray Drying Systems. In: Mujumdar, A. S. (Ed.) Handbook of Industrial Drying. Marcel Dekker, Inc. New York. 263-308.

Goldberg, J. 1987. Prediction of spray dryer performance. Ph. D. Thesis. University of Oxford.

Huang, L., Kumar, K. and Mujumdar, A. S. 2006. A comparative study of a spray dryer with rotary disc atomizer and pressure nozzle using computational fluid dynamic simulations. Chem. Eng. Process. 45(6): 461-470.

Keey, R. B., Enevoldsen, S. S. and Werner, C. 1991. The Air-Pumping Behavior of Rotary Atomizers.
In: Mujumdar, A. S. and Filkova, I. (Eds.) Drying'91. Elsevier. Amsterdam. The Netherlands.
314-323.

Langrish, T. A. G. 2009. Multi-scale mathematical modeling of spray dryers. J. Food Eng. 93, 218-228.

Langrish, T. A. G. and Fletcher, D. 2006. Spray drying of food ingredients and applications of CFD in spray drying. Chem. Eng. Process. 40(4): 345-354.

Masters, K. 1991. Spray Drying Handbook. Longman Scientific and Technical Pub. UK.

Stafford, R., Glass, D. H. and Leah, R. T. 1998. Flowrate quantification of the pumped-air stream from a 63 mm diameter centrifugal wheel atomiser. Chem. Eng. J. 72(2): 139-151.

Svendson, G. 1996. Rotary Atomizer and a Method of Operating It. Patent. US005518180A. Niro Holding A/S. Denmark.

Teunou, E. and Poncelet, D. 2005. Rotary disc atomization for microencapsulation applications-prediction of the particle trajectories. J. Food Eng. 71, 345-353.