Analysis of power and energy parameters of the conveyor infrared dryer of oil-containing raw materials

• Autorzy: Palamarchuk Igor , Paziuk Vadim , Palamarchuk Vladyslav , Hulevych Ruslan , Kalizhanova Aliya , Sarsembayev Magzhan

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.3487

Warianty tytułu

Analiza mocy i parametrów energetycznych przenośnikowej, działającej na podczerwień suszarni surowców zawierających olej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Infrared drying of bulk agricultural products is becoming increasingly widespread in processing and food industries due to energy efficiency, compactness of technological equipment, and ease of operation. The purpose of the presented research is to determine the influence of the technological parameters of the process of infrared drying of the moving layer of oil-containing raw materials. An experimental model of a vibro-conveyor dryer and a set of measuring equipment were developed to solve the problems. The scientific novelty of the work is the confirmation that in the conditions of a vibro-liquefied layer of products, unique conditions are created for the constant renewal of heat exchange surfaces and, accordingly, the leveling of the negative thermal radiation effect on the products, the possibility of advancing the product layer along the working zone, reducing the forces of internal friction in the technological mass, which leads to a decrease in energy consumption on the process Laws have been established regarding the effect of the number of thermoradiation blocks, the load on the flexible belt of the wave conveyor, the speed of product advancement on the belt on the dynamics of infrared drying of soybeans and rapeseed. The practical value of the work was the substantiation of the operating modes of thermoradiation drying with the help of a vibrating wave conveyor installation based on the energy saving of the technological impact, high intensification of the process and minimization of the negative effect on the properties of the processed products.

PL

Suszenie podczerwienią produktów rolnych luzem staje się coraz bardziej powszechne w przemyśle przetwórczym i spożywczym ze względu na energooszczędność, kompaktowość urządzeń technologicznych i łatwość obsługi. Celem prezentowanych badań jest określenie wpływu parametrów technologicznych procesu suszenia podczerwienią ruchomej warstwy surowców zawierających olej. W celu rozwiązania problemów opracowano eksperymentalny model suszarki z przenośnikiem wibracyjnym oraz zestaw urządzeń pomiarowych. Naukową nowością pracy jest potwierdzenie, że w warunkach skraplania wibracyjnego warstwy produktów powstają unikalne warunki do ciągłego odnawiania powierzchni wymiany ciepła, a tym samym niwelowania negatywnego wpływu promieniowania cieplnego na produkty, możliwość przesuwania warstwy produktu wzdłuż strefy roboczej, Zmniejszenie sił tarcia wewnętrznego w masie technologicznej, co prowadzi do zmniejszenia zużycia energii w procesie. Zdefiniowano prawa dotyczące wpływu liczby bloków termoradiacyjnych, obciążenia elastycznej taśmy przenośnika falowego, prędkości przesuwania produktu na taśmie na dynamikę suszenia soi i rzepaku w podczerwieni. Praktyczną wartością pracy było uzasadnienie trybów pracy suszenia termoradiacyjnego za pomocą instalacji przenośnika wibracyjno-falowego w oparciu o oszczędność energii oddziaływania technologicznego, wysoką intensyfikację procesu i minimalizację negatywnego wpływu na właściwości przetwarzanych produktów.

Słowa kluczowe

EN

thermoradiation drying; infrared conveyor dryer; oil-containing raw materials; vibrofluidized bed; energy and power parameters; low-frequency oscillations

PL

suszenie termiczne; suszarka przenośnikowa na podczerwień; surowce zawierające olej; złoże wibrofluidyzowane; parametry energii i mocy; oscylacje o niskiej częstotliwości

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 13, nr 2
• Strony: 10--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., fot., wykr.

Twórcy

autor

Palamarchuk Igor

• National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-0441-6586

autor

Paziuk Vadim

• Vinnytsia Institute of Trade and Economics of State University of Trade and Economics, Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-4955-1941

autor

Palamarchuk Vladyslav

• Institute of Engineering Thermophysics, Kyiv, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-7478-9521

autor

Hulevych Ruslan

• Vinnytsia National Technical University, Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-1359-4146

autor

Kalizhanova Aliya

• University of Power Engineering, Almaty, Kazakhstan

• https://orcid.org/0000-0002-5979-9756

autor

Sarsembayev Magzhan

• Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan

• https://orcid.org/0000-0003-2139-2456

Bibliografia

• [1] Abbaspour-Gilandeh Y. et al.: Evaluation of the Changes in Thermal, Qualitative and Antioxidant Properties of Terebinth (Pistacia atlantica) Fruit under Different Drying Methods. Agronomy 10, 2020, 20–24.
• [2] Bandura V. et al.: Investigation of properties of sunflower and rapeseed oils obtained by the soxhlet and microwave extraction methods. Agraarteadus 33(1), 2022, 48–58.
• [3] Bandura V. et al.: Case study: Dynamics of sunflower seed movement in the vibrating tray of the infrared dryer and its influence on the drying process. Agraarteadus 32(2), 2021, 204–213.
• [4] Basok B. I. et al.: Radiative-Convective Heat Exchange of a Building with the Environment on Exposure to Solar Radiation. Journal of Engineering Physics and Thermophysics 93(1), 2020, 45–53.
• [5] Bahlul N. et al.: Coupling of Microwave Radiations to Convective Drying for Improving Fruit Quality. IDS'2018: 21st International Drying Symposium, 2018, 699.
• [6] Bezbah, I. et al.: Designing the structure and determining the mode characteristics of the grain dryer based on thermosiphons – Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 2(8-116), 2022, 54–61.
• [7] Burdo O. G. et al.: Energetics and Kinetics of Plant Raw Material Dehydration Processes – Energetică și cinetică a proceselor de dezhidratare a proceselor de dezhidratare a materiei prime vegetale. Problems of the Regional Energetics 2, 2022, 111–129.
• [8] Burdo O. et al.: Studying the operation of innovative equipment for thermomechanical treatment and dehydration of food raw materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 5(11-101), 2019, 24–32.
• [9] De Faria R. Q., dos Santos A. R. P., Gariepy Y., da Silva E. A. A., Sartori M. M. P., Raghavan V.: Optimization of the Process of Drying of Corn Seeds with the Use of Microwaves – Drying Technology 38( 5-6)/2019, 676–684.
• [10] Horuz E. et al.: Effects of Hybrid (Microwave-Convectional) and Convectional Drying on Drying Kinetics, Total Phenolics, Antioxidant Capacity, Vitamin C, Color and Rehydration Capacity of Sour Cherries. Food Chemistry 230, 2017, 295–305.
• [11] Kuznietsova I. et al.: Application of the differential scanning calorimetry method in the study of the tomato fruits drying process. Agraarteadus 31(2), 2020, 173–180.
• [12] Liu H. et al.: Microwave Drying Characteristics and Drying Quality Analysis of Corn in China. Processes 9(9), 2021.
• [13] Palamarchuk I. et al.: The intensification of dehydration process of pectin-containing raw materials. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences 16, 2022, 15–26.
• [14] Palamarchuk I. et al.: Analysis of main process characteristics of infrared drying in the moving layer of grain produce. Modern Development Paths of Agricultural Production: Trends and Innovations. Part 1 – Springer International Publishing 1, 2019, 317–322
• [15] Palamarchuk I. et al.: Optimization of the Parameters 2 for the Process of Grain Cooling. Modern Development Paths of Agricultural Production: Trends and Innovations. Part 2. Springer International Publishing 2, 2019, 981– 988
• [16] Paziuk V. et al.: Special aspects of soybean drying with high seedling vigor. UPB Scientific Bulletin, Series D. Mechanical Engineering 83(2), 2021, 327–336.
• [17] Petrova Z. A., Slobodyanyuk E. S.: Energy-Efficient Modes of Drying of Colloidal Capillary-Porous Materials. Journal of Engineering Physics and Thermophysics 92(5), 2019, 1231–1238.
• [18] Polishchuk L., Bilyy O., Kharchenko Y.: Prediction of the propagation of crack-like defects in profile elements of the boom of stack discharge conveyor. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 6(1), 2016, 44–52
• [19] Qu F. et al.: Effect of Different Drying Methods on the Sensory Quality and Chemical Components of Black Tea. Lebensmittel-Wissenschaft + Technologie 99, 2019, 112–118.
• [20] Semko T., Palamarchuk, V., Sukhenko, V. Application of ultra-high-temperature processing of raw milk to improve cheese quality. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences 13(1), 2019, 840–845.
• [21] Snezhkin Y. F., Shapar R. A., Gusarova E. V.: Theoretical and Experimental Studies of Convective Dehydration of Spicy-Aromatic Raw Materials. Journal of Engineering Physics and Thermophysics 95(6), 2022, 1366–1373.
• [22] Snezhkin Y. F. et al.: Determination of the energy efficient modes for barley seeds drying. INMATEH – Agricultural Engineering 61(2), 2020, 183–192.
• [23] Sorokova N., Didur V., Variny M.: Mathematical Modeling of Heat and Mass Transfer during Moisture–Heat Treatment of Castor Beans to Improve the Quality of Vegetable Oil. Agriculture 12(9), 2022, 1356.
• [24] Sorokova N. N. et al.: Mathematical Simulation and Optimization of the Continuous Drying of Thermolabile Materials. Journal of Engineering Physics and Thermophysics 92(5), 2019, 1180–1190.
• [25] Wei Q. et al.: Effects of Different Combined Drying Methods on Drying Uniformity and Quality of Dried Taro Slices – Drying Technology 37(3), 2019, 322–330.
• [26] Yaropud V. et al.: Experimental studies of design-and-technological parameters of heat exchanger. Badania eksperymentalne parametrów konstrukcyjno-technologicznych wymiennika ciepła. Przeglad Elektrotechniczny 98(10), 2022, 57–60.
• [27] Yildiz G., Izli G.: Influence of Microwave and Microwave-Convective Drying on the Drying Kinetics and Quality Characteristics of Pomelo – Journal of Food Processing and Preservation 6(3), 2019 [http://doi.org/10.1111/jfpp.13812].
• [28] Zavialov V. et al.: Development of mathematical models of external mass exchange under conditions of vibroextraction from vegetable raw materials. Chemistry & Chemical Technology 3(9), 2015, 367–374.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).