1. IntroductionA drying process is

1. Introduction
A drying process is fundamentally a simultaneous heat and mass transfer operation and is widely used in a variety of thermal energy applications. Utilization of high amounts of energy in the drying industry makes drying one of the most energy intensive operations with a great industrial significance. The energy used in drying materials is significant and, therefore, represents an often reducible element of process cost [1–3]. Actually, the objective of a dryer is to supply the product with more heat than is available under ambient conditions [4]. The required heat for the drying process is provided by drying air heated by solar and/or electricity energy. The heat supplied is transported by convection from the surroundings to the particle surfaces and, from there, by conduction, further into the particle throughout the drying process [5–8]. Also, moisture is removed in the opposite direction as a liquid or vapor. On the surface, it evaporates and passes on by convection to the surroundings [3,9,10]. If so, the quality and quantity of energy as well as the heat and mass transfer should be investigated throughout the drying processes. In fact, in order to find the energy interactions and the thermodynamic behavior of the drying air throughout a drying chamber, energy and exergy analyses of the drying process should be performed by employing the first and second laws of thermodynamics.
From the thermodynamics point of view, exergy is defined as the maximum amount of work that can be produced by a system or a flow of matter or energy as it comes to equilibrium with a reference environment [11–14]. Recently, many studies covering the thermodynamic analysis of thermal systems have been undertaken by several researchers. However, there is limited information and research on the energy and exergy analyses of the drying process in the literature. As remarkable studies on this subject, the following may be presented: A mathematical model for exergy analysis of an industrial system for high temperature forage drying was presented by Topic [15]. A thermodynamic analysis of the fluidized bed drying process of moist particles to optimize the input and output conditions was conducted using energy and exergy models by Syahrul et al. [2,16,17]. A new model for thermodynamic analysis, in terms of exergy, of a drying process was developed by Dincer and Sahin [4]. The energy and exergy analyses of the drying process of shelled and unshelled pistachios using a solar drying cabinet were conducted using the first and second law of thermodynamics by Midilli and Kucuk [12]. A comprehensive discussion of the energetic, exergetic and environmental aspects of drying systems was presented by Dincer [18]. The energy efficiency analyses of the drying system in terms of collector efficiency were investigated by Tiris et al. [19].
However, the detailed literature review for the present work has shown that there is no information on thermodynamic analysis of the single layer drying process of potatoes via a cyclone type dryer. Therefore, this work, as differing from other works, concentrates on the energy and exergy analyses of the single layer drying of potato slices by using a cyclone type dryer in the scope of the first and second law of thermodynamics. It is believed that such a study will contribute to potato producers by removing their problems related to energy and exergy throughout the drying process. Consequently, it is emphasized that, considering the exergy losses of the whole process, potato slices would be sufficiently dried at the ranges between 60 and 80 C and 20–10% relative humidity at 1 and 1.5 ms1 drying air velocity during 10–12 h despite exergy losses of 1.796 kJ s1.
2. Materials and procedure
2.1. Experimental setup
The detailed information on the experimental system and its design was presented in previous studies [20–22]. Briefly, a schematic diagram of the experimental system covering the cyclone type dryer was shown in Fig. 1. The experimental system consists of a fan, resistance and heating control systems, air duct, drying chamber of cyclone type and measurement instruments. The air fan has a power of 0.04 kW. The air flow was adjusted through a variable speed blower and manually operated adjustable flab at the entrance. The heating system consisted of an electric 4000 W heater placed inside the duct. A rheostat, adjusting the drying chamber temperature, was used to supply heating control. The drying chamber was constructed from sheet iron in a 600 mm diameter and 800 mm height cylinder. The drying air was tangentially entered into the drying chamber. In this way, the samples were dried in swirl flow in place of uniform flow

Kết quả (Việt) 1:

1. giới thiệuMột quá trình làm khô về cơ bản là một nhiệt độ đồng thời và chuyển hàng loạt hoạt động và được dùng rộng rãi trong một loạt các ứng dụng năng lượng nhiệt. Sử dụng lượng cao năng lượng trong ngành công nghiệp làm khô làm cho làm khô một trong hầu hết năng lượng chuyên sâu hoạt động với một ý nghĩa công nghiệp tuyệt vời. Năng lượng được sử dụng trong làm khô vật liệu là đáng kể, và do đó, đại diện cho một phần tử thường reducible của chi phí quá trình [1-3]. Trên thực tế, mục tiêu của một máy sấy là để cung cấp các sản phẩm với nhiều nhiệt hơn được phát hành theo các điều kiện môi trường xung quanh [4]. Nhiệt độ cần thiết cho quá trình sấy khô được cung cấp bởi sấy máy nước nóng bằng năng lượng mặt trời và/hoặc năng lượng điện. Nhiệt cung cấp được vận chuyển bởi sự đối lưu từ môi trường xung quanh để bề mặt hạt, và từ đó, bởi dẫn, thêm vào các hạt trong suốt quá trình làm khô [5-8]. Ngoài ra, độ ẩm được lấy ra theo hướng đối diện như một chất lỏng hoặc hơi. Trên bề mặt, nó bay hơi và đi về bởi sự đối lưu môi trường xung quanh [3,9,10]. Nếu vậy, chất lượng và số lượng của năng lượng, việc chuyển giao nhiệt và khối lượng nên được điều tra trong suốt quá trình làm khô. Trong thực tế, để tìm các tương tác năng lượng và hành vi nhiệt của không khí sấy trong suốt một buồng sấy, năng lượng và exergy phân tích của quá trình sấy nên được thực hiện bằng cách sử dụng pháp luật đầu tiên và thứ hai của nhiệt động lực học.Từ nhiệt động lực học điểm của xem, exergy được định nghĩa là số tiền tối đa của công việc mà có thể được sản xuất bởi một hệ thống hoặc một dòng chảy của vấn đề hoặc năng lượng khi nói đến cân bằng với một môi trường tham khảo [11-14]. Gần đây, nhiều nghiên cứu bao gồm các phân tích nhiệt của nhiệt hệ thống đã được thực hiện bởi một số nhà nghiên cứu. Tuy nhiên, đó là giới hạn thông tin và nghiên cứu về năng lượng và exergy phân tích của quá trình sấy khô trong các tài liệu. Như nghiên cứu vượt trội về chủ đề này, sau đây có thể được trình bày: một mô hình toán học cho exergy phân tích của một hệ thống công nghiệp cho cao nhiệt độ sấy thức ăn gia súc đã được trình bày theo chủ đề [15]. Phân tích nhiệt của giường fluidized sấy quá trình ẩm hạt để tối ưu hóa các đầu vào và đầu ra điều kiện được tiến hành bằng cách sử dụng mô hình năng lượng và exergy bởi Syahrul et al. [2,16,17]. Một mô hình mới cho nhiệt phân tích, trong điều khoản của exergy, của một quá trình sấy khô được phát triển bởi Dincer và Sahin [4]. Phân tích năng lượng và exergy của quá trình làm khô hạt hồ trăn bóc vỏ và unshelled sử dụng một tủ sấy năng lượng mặt trời được thực hiện bằng cách sử dụng pháp luật đầu tiên và thứ hai của nhiệt động lực học bởi Midilli và Kucuk [12]. Một cuộc thảo luận toàn diện của các năng lượng, exergetic và các khía cạnh môi trường làm khô hệ thống đã được trình bày bởi Dincer [18]. Phân tích hiệu quả năng lượng của hệ thống thiết bị làm khô trong điều kiện thu hiệu quả đã được nghiên cứu bởi Tiris et al. [19].Tuy nhiên, việc xem xét chi tiết văn học cho công việc hiện tại đã cho thấy là không có thông tin về nhiệt phân tích của lớp duy nhất làm khô các quá trình của khoai tây thông qua một loại cơn bão máy sấy. Vì vậy, công việc này, như là khác nhau từ các tác phẩm khác, tập trung vào phân tích năng lượng và exergy lớp duy nhất khô của khoai tây lát bằng cách sử dụng một loại cơn bão máy sấy trong phạm vi pháp luật đầu tiên và thứ hai của nhiệt động lực học. Người ta tin rằng một nghiên cứu như vậy sẽ góp phần vào nhà sản xuất khoai tây bằng cách loại bỏ các vấn đề liên quan đến năng lượng và exergy trong suốt quá trình sấy khô. Do đó, nó được nhấn mạnh rằng, xem xét các thiệt hại exergy của toàn bộ quá trình, khoai tây lát nào được sấy khô đủ tại dãy núi giữa 60 và 80 C và 20-10% độ ẩm tương đối tại 1 và 1,5 ms1 sấy máy vận tốc trong 10-12 h mặc dù exergy thiệt hại của 1.796 kJ s1.2. nguyên vật liệu và thủ tục2.1. thử nghiệm thiết lậpThông tin chi tiết về thử nghiệm hệ thống và thiết kế của nó đã được trình bày trong nghiên cứu trước đây [20-22]. Một thời gian ngắn, một sơ đồ sơ của hệ thống thử nghiệm bao gồm các loại cyclone máy sấy được thể hiện trong hình 1. Hệ thống thử nghiệm bao gồm một fan hâm mộ, sức đề kháng và hệ thống điều khiển, máy ống, sấy của cơn bão loại và đo lường cụ. Các fan hâm mộ máy có một sức mạnh của 0,04 kW. Dòng máy được điều chỉnh thông qua một thay đổi tốc độ quạt và vận hành bằng tay điều chỉnh flab tại cửa. Hệ thống bao gồm một nhiệt 4000 W điện được đặt bên trong các ống dẫn. Một rheostat, điều chỉnh nhiệt độ Buồng sấy, được sử dụng để cung cấp điều khiển hệ thống sưởi. Buồng sấy được xây dựng từ tờ sắt trong một hình trụ 800 mm chiều cao và đường kính 600 mm. Máy sấy được câu hơi mơ nhập vào buồng sấy. Bằng cách này, các mẫu đã khô trong xoắn dòng chảy vào vị trí của dòng chảy thống nhất

Kết quả (Việt) 2:

1. Giới thiệu
Một quá trình sấy khô cơ bản là một nhiệt và chuyển khối lượng hoạt động đồng thời và được sử dụng rộng rãi trong một loạt các ứng dụng năng lượng nhiệt. Sử dụng một lượng lớn năng lượng trong công nghiệp sấy khô làm cho một trong những hoạt động tốn nhiều năng lượng nhất với một ý nghĩa công nghiệp lớn. Năng lượng được sử dụng trong vật liệu sấy là quan trọng và, do đó, đại diện cho một yếu tố thường có thể làm cho nhỏ của chi phí quá trình [1-3]. Trên thực tế, mục tiêu của máy sấy là cung cấp các sản phẩm với nhiệt hơn được phát hành theo các điều kiện môi trường xung quanh [4]. Các nhiệt cần thiết cho quá trình sấy được cung cấp bằng cách làm khô không khí được làm nóng bởi năng lượng mặt trời và / hoặc điện. Nhiệt cung cấp được vận chuyển bằng đối lưu từ môi trường xung quanh để các bề mặt hạt và, từ đó, bằng cách dẫn, thêm vào các hạt trong suốt quá trình làm khô [5-8]. Ngoài ra, độ ẩm được lấy ra theo hướng ngược lại như là một chất lỏng hoặc hơi nước. Trên bề mặt, nó bốc hơi và đi vào bởi sự đối lưu với môi trường xung quanh [3,9,10]. Nếu vậy, chất lượng và số lượng của năng lượng cũng như sự nhiệt và khối lượng chuyển nhượng phải được điều tra trong suốt quá trình sấy. Trong thực tế, để tìm ra sự tương tác năng lượng và các hành vi nhiệt động của không khí khô trong suốt một buồng sấy, năng lượng và exergy phân tích của quá trình sấy khô cần được thực hiện bằng cách sử dụng các định luật thứ nhất và thứ hai của nhiệt động lực học.
Từ nhiệt động lực quan điểm , exergy được định nghĩa là số tiền tối đa của công việc mà có thể được sản xuất bởi một hệ thống hay một dòng chảy của chất hay năng lượng là nói đến trạng thái cân bằng với một môi trường tham khảo [11-14]. Gần đây, nhiều nghiên cứu bao gồm các phân tích nhiệt động lực học của hệ thống nhiệt đã được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu nhiều. Tuy nhiên, có ít thông tin và nghiên cứu về năng lượng và phân tích exergy của quá trình sấy trong văn học. Như nghiên cứu đáng chú ý về chủ đề này, sau đây có thể được trình bày: Một mô hình toán học để phân tích exergy của một hệ thống công nghiệp để sấy thức ăn gia súc nhiệt độ cao đã được trình bày bởi đề [15]. Một phân tích nhiệt động lực học của quá trình sấy tầng sôi của các hạt ẩm để tối ưu hóa các điều kiện đầu vào và đầu ra đã được tiến hành bằng cách sử dụng năng lượng và mô hình exergy bởi Syahrul et al. [2,16,17]. Một mô hình mới cho phân tích nhiệt động lực học, về exergy, của một quá trình sấy khô được phát triển bởi Dinçer và Sahin [4]. Năng lượng và exergy phân tích của quá trình sấy khô của quả hồ trăn vỏ và chưa bóc vỏ bằng cách sử dụng một tủ sấy năng lượng mặt trời đã được tiến hành bằng cách sử dụng pháp luật đầu tiên và thứ hai của nhiệt động lực học của Midilli và Kucuk [12]. Một cuộc thảo luận toàn diện về các khía cạnh năng động, exergetic và môi trường của hệ thống sấy khô đã được trình bày bởi Dinçer [18]. Phân tích hiệu quả năng lượng của hệ thống sấy về hiệu quả thu được xác định bằng Tiris et al. [19].
Tuy nhiên, nghiên cứu tài liệu chi tiết cho công việc hiện tại đã chỉ ra rằng không có thông tin về phân tích nhiệt động lực học của quá trình sấy lớp duy nhất của khoai tây thông qua một máy sấy dạng cyclone. Vì vậy, công tác này, như khác biệt với các công trình khác, tập trung vào năng lượng và phân tích exergy của sấy lớp duy nhất của lát khoai tây bằng cách sử dụng một máy sấy dạng cyclone trong phạm vi của luật đầu tiên và thứ hai của nhiệt động lực học. Người ta tin rằng một nghiên cứu như vậy sẽ góp phần để sản xuất khoai tây bằng cách loại bỏ các vấn đề của họ liên quan đến năng lượng và exergy suốt quá trình sấy. Do đó, nó được nhấn mạnh rằng, xem xét những thiệt hại exergy của toàn bộ quá trình, lát khoai tây sẽ được sấy khô đầy đủ ở các phạm vi từ 60 đến 80 C và 20-10% độ ẩm tương đối ở 1 và 1,5 MS1 sấy tốc độ không khí trong 10-12 h mặc dù tổn thất exergy của 1,796 kJ s1.
2. Vật liệu và quy trình
2.1. Thử nghiệm thiết lập
các thông tin chi tiết về hệ thống thí nghiệm và thiết kế của nó đã được trình bày trong các nghiên cứu trước đây [20-22]. Một thời gian ngắn, một sơ đồ của hệ thống thí nghiệm bao gồm các máy sấy dạng cyclone được thể hiện trong hình. 1. Hệ thống thử nghiệm gồm có một fan hâm mộ, sức đề kháng và hệ thống kiểm soát nhiệt, ống dẫn khí, sấy buồng dạng cyclone và đo lường cụ. Các fan hâm mộ không có một sức mạnh của 0.04 kW. Luồng không khí đã được điều chỉnh thông qua một máy thổi tốc và vận hành bằng tay flab điều chỉnh ở lối vào. Hệ thống sưởi ấm bao gồm một 4000 W nóng điện đặt bên trong ống. Một biến trở, điều chỉnh nhiệt độ buồng sấy, được sử dụng để cung cấp kiểm soát nhiệt độ. Buồng sấy được xây dựng từ các tấm sắt trong một 600 mm đường kính và chiều cao 800 mm xi lanh. Không khí khô được tiếp tuyến đi vào buồng sấy. Bằng cách này, các mẫu được sấy khô trong dòng chảy xoáy ở vị trí của dòng chảy thống nhất