تجزیه و تحلیل پارامترهای مؤثر بر عملکرد چرخ رطوبت‌زدای دوار

Abstract

دفع رطوبت ناشی از جریان هوای مرطوب ورودی یا هوای فرایندی در یک چرخ دوار توسط ذرات جاذب جامد یا مواد جاذب رطوبت خشک‌کن(انجام می‌شود. این کار با هدف رطوبت زدایی از محیط صورت می‌گیرد و باعث افزایش درصد رطوبت روی سطح خشک‌کن می‌شود. سپس رطوبت انباشته شده در ماده‌ی خشک کن توسط جریان هوای بازیابی جذب می‌شود که عموماً این جریان به فضای بیرون ارسال می‌شود. در این نوشتار ضمن مدل‌سازی ریاضی چرخ خشک‌کن جامد، و با موازنه‌ی جرم و انرژی و گشتاور لحظه‌یی برای هوا و رطوبت موجود در ماده‌ی خشک‌کن برای جریان هوای فرایندی و بازیابی، اثر ضریب تصحیح آکرمن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که شدت رطوبت‌زدایی در طول چرخ خشک‌کن با نسبت رطوبت، سرعت جریان هوا، انتقال جرم و حرارت از جریان هوا به بستر و ضریب تصحیح آکرمن در رابطه است. با افزایش رطوبت نسبی به بیش از ۵۰٪، و درجه حرارت جریان هوای ورودی به بیش از $95^{c‌i‌r‌c}C$ ضریب تصحیح آکرمن، می‌توان ضریب انتقال حرارت را تا حدود ۴ درصد تصحیح کرد. مقایسه‌ی نسبت رطوبت، درجه حرارت خروجی و سرعت جریان هوای خروجی از بخش جذب چرخ دوار خشک‌کن نشان داد که به دلیل تغییرات رطوبت، درجه حرارت و افت فشار سرعت جریان هوای خروجی از چرخ نسبت به سرعت جریان ورودی افزایش می‌یابد. همچنین مدل ریاضی به‌کار رفته در این مطالعه قادر است جزئیات شکل ظاهری رطوبت و درجه حرارت در هر دو جریان هوای بخش جذب و بازیابی را در داخل کانال‌های چرخ خشک‌کن به‌صورت منحنی‌های تناوبی نشان دهد.