การพัฒนาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องอบแห้งผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและศึกษาตัวแปรที่มีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องอบแห้งผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรทั้งสิ้น 2 ชนิด ได้แก่ 1) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ และ 2) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดไหลขวาง โดยทำการออกแบบและจำลองการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ จากการทดสอบพบว่าการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งสองแบบช่วยเพิ่มค่า อัตราการระเหยน้ำ อัตราการระเหยน้ำจำเพาะ และอุณหภูมิอากาศขาเข้าเครื่องอบแห้ง อีกทั้งยังช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้าและลดอัตราการปล่อยความร้อนทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมได้อีกด้วยส่งผลต่อให้เครื่องอบแห้งมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ทั้งนี้อุปกรณ์ทั้งสองชนิดสามารถลดการใช้พลังงานในกระบวนการอบแห้งใบมะกรูดและเห็ดหูหนูดำได้ประมาณ 5 % ถึง 7 % จากผลการทดสอบดังกล่าวสามารถสรุปได้ว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขวางที่ได้พัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้มีสมรรถนะสูงกว่าแบบเปลือกและท่อเล็กน้อยในทุกค่าพารามิเตอร์ โดยการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขวางสามารถเพิ่มอุณหภูมิอากาศขาเข้าเครื่องอบแห้งได้สูงสุดประมาณ 35 % ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องอบแห้งเพิ่มขึ้นเท่ากับ 7.54 % ในขณะที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้สูงสุดประมาณ 26 % โดยส่งผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องอบแห้งเพิ่มได้เท่ากับ 5.81 % ตามลำดับ