Page 1
รายงานการวจยฉบบสมบรณ
โครงการ การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงสปปะรดโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอนทความเรวรอบแปรเปลยน
(Development of Mathematical Model for Pineapple Drying using Vary Speed Drive Heat Pump Dryer)
คณะผวจย ผศ. ดร. อารย อจฉรยวรยะ ผศ. ดร. ศวะ อจฉรยวรยะ ผศ. ดร. กอดขวญ นามสงวน
ภาควชา วศวกรรมเครองกล
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
เสนอตอ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
เมษายน 2556
Page 3
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
i
กตตกรรมประกาศ คณะผวจยใครขอขอบพระคณคณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหมทไดอนมตทน
จ านวน 95,000 บาท จากงบประมาณเงนรายได ปงบประมาณ 2555 ในการท าวจยเรอง การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงสปปะรดโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอนทความเรวรอบแปรเปลยน
Page 4
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
ii
คณะผวจย หวหนาโครงการ: ดร. อารย อจฉรยวรยะ (Dr. Aree Achariyaviriya) ต าแหนง: ผชวยศาสตราจารย สถานทท างาน: คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม กลมวจย: หองปฏบตการวจยวศวกรรมการอบแหง โทรศพท: (053) 944146 โทรศพทมอถอ: 081-4730076 โทรสาร: (053) 944145 E-mail: [email protected] วฒการศกษา:
Doctor of Engineering, D.Eng. (Energy Technology). King Mongkut’s University of Technology Thonburi, THAILAND, 2001 (2544)
Master of Engineering, M.Eng. (Mechanical Engineering). Kasetsart University, THAILAND, 1989(2532)
Bachlor of Engineering, B.Eng. (Agricultural Engineering). Kasetsart University, THAILAND, 1985(2528)
ประวตการท างาน : -อาจารย ภาควชาเกษตรกลวธาน คณะเกษตรศาสตร สถาบนเทคโนโลยราชมงคล พ.ศ. 2528-
2533 -อาจารย ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม พ.ศ. 25 ม.ย 2533 -13 ก.ค 2548 -ผชวยศาสตราจารย ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม พ.ศ. 14 ก.ค 2548 – ปจจบน
ประสบการณ 1. งานวจย 1.1 โครงการวจย 1.1.1 หวหนาโครงการวจย
1) การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงสปปะรดโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอนทความเรวรอบแปรเปลยน ทนอดหนนโครงการวจย จากงบประมาณเงนรายได ปงบประมาณ 2555 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม จ านวนเงน 95,000 บาท ระยะเวลา 12 เดอน 1 เมษายน 2555-30 มนาคม 2556
Page 5
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
iii
2) โครงการวจย การถายทอดเทคโนโลยการปรบปรงเครองอบแหงแบบกะบะใหมการน าลมรอนทงกลบมาใชใหม งบประมาณแผนดนป 2550 อทยานวทยาศาสตรภาคเหนอ ฝายพฒนาโครงการและบมเพาะเทคโนโลย งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 27,400 บาท ระยะเวลา 6 เดอน
3) โครงการวจย พฒนาเครองอบแหงล าไยโดยน าลมรอนทงกลบมาใชใหม งบประมาณแผนดนป 2548 แผนงานบรการวชาการแกชมชน งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนนโครงการบรการวชาการแกชมชน งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 251,900 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2548 ถง กนยายน 254 9.
4) โครงการวจย การวดและวเคราะหหาคาสมบตทางความรอนของล าไยพนธดอ ผใหทนสนบสนนการวจย คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม จ านวนเงน 100,000 บาท. ระยะเวลา 1 เมษายน 2546 ถง 31มนาคม 2547.
1.1.2 ผรวมวจย 1) โครงการวจย การอบแหงล าไยโดยใชไอน ารอนยวดยงทความดนต า (Longan drying using low-
pressure superheated steam) ระยะเวลา 1ป 1 ตลาคม 2553 - กนยายน 2554 จ านวนเงน 273,000 บาท แหลงทน ศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเกยว
2) โครงการ การถายทอดองคความรดานการผลตล าไยแหงโดยใชปมความรอนและลมรอน งบประมาณแผนดนป 2549 แผนงานบรการวชาการแกชมชน งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนนโครงการบรการวชาการแกชมชน งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 370,500 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2548 ถง กนยายน 2549.
3) เรอง วจยและพฒนาตนแบบการอบแหงล าไยแบบใชปมความรอน งบประมาณแผนดนป 2548 แผนงานบรการวชาการแกชมชน งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนนโครงการบรการวชาการแกชมชน งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 1 ,027, 750 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2547 ถง กนยายน 2548.
4) “การพฒนาระบบอบแหงล าไยดวยคลนไมโครเวฟรวมกบระบบลมรอน” ไดรบการสนบสนนจากงบประมาณป 2546 กองทนเพอพฒนานวตกรรมเกษตร ส านกวจย มหาวทยาลยแมโจ ภายใตเงนบรจาคของ บรษท สหฟารม จ ากด เปนเวลา 1 ป 1 เมษายน 2547-31 มนาคม .2548
5) การวจยรวมภาครฐและเอกชนในเชงพาณชย เรอง “เครองอบแหงปมความรอนผก และผลไม” งบประมาณแผนดนป 254 8 รบทนสนบสนนการวจยจากส านกงานคณะกรรมการการอดมศกษา (สกอ) . จ านวนเงน 350,000 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2548 ถง กนยายน 2549
1.1.3 เมธวจย
1) โครงการ การใชพลงงานของเครองอบแหงแบบปมความรอนโดยใชระบบปมความรอนค
Page 6
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
iv
ผวจย นาย เมธาวฒโชตสวสด ระยะเวลา 2 ป 1 ตลาคม 53 -กนยายน 55 จ านวนเงน 200,000 บาท แหลงทน ส านกนโยบายและแผนพลงงาน โครงการสนบสนนทนวจยแกนกศกษาระดบอดมศกษา
2) ชอโครงการ การพฒนาเครองอบแหงแบบปมความรอนทใชเครองยนตเปนตนก าลง (Development of Gas Engine Heat Pump Dryer) ผวจย นาย กฤษณะ มงคลเกด ระยะ 2 ป ตลาคม 2552-กนยายน 2554 จ านวนเงน 180,000 บาท แหลงทน ส านกนโยบายและแผนพลงงาน โครงการสนบสนนทนวจยแกนกศกษาระดบอดมศกษา
3) โครงการ การอบแหงเนอล าไยทเหมาะสมโดยใชอณหภมการอบแหงแบบเปนล าดบขน (Appropriate Longan Flesh Drying by Step-wised Drying Temperature) ผวจย น.ส สารภ ชญถาวร ระยะเวลา 2 ป กรกฎาคม 2552-มถนายน 2554 จ านวนเงน 200,000 บาท แหลงทน ส านกนโยบายและแผนพลงงาน โครงการสนบสนนทนวจยแกนกศกษาระดบอดมศกษา
2 ผลงานทางวชาการ 2.1 บทความวชาการตพมพในวารสารระดบนานาชาต (International Journal Article)
1. Paradorn Nuthong, Aree Achariyaviriya, Kodkwan Namsanguan and Siva Achariyaviriya.
2. Thanutyot Somjai*, Siva Achariyaviriya, Aree Achariyaviriya, Kodkwan Namsanguan. Strategy for Longan Drying in Two-Stage Superheated Steam and Hot Air Journal of Food Engineering , 2009 Volume 95, Issue 2
3. J. Varith, P. Dijkanarukkul, A. Achariyaviriya, S. Achariyaviriya . Combined microwave-hot air drying of peeled longan. Journal of Food Engineering, 81 (2007) 459-468.
4. Aree Achariyaviriya, Jirawan Tiansuwan and Somchart Soponronnarit. Energy optimization of whole longan drying: simulation results. International Journal of Ambient Energy, Vol.23 (4), October 2002. pp. 212-220
5. Aree Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Jirawan Tiansuwan. “Study of Longan Flesh Drying”. Drying Technology Journal, Vol.19 (9), 2001. pp. 2315-2329.
6. Aree Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Jirawan Tiansuwan. “Mathematical Simulation of Longan Fruit Drying”. The Kasetsart Journal, Vol 34, No. 2, 2000. pp. 300-307.
2.2 บทความวชาการตพมพในวารสารระดบชาต (National Journal Article) 1. กอดขวญ นามสงวน, อารย อจฉรยวรยะ และ ศวะ อจฉรยวรยะ. การอบแหงกลวยและเผอกโดยใช
ไอน ารอนยวดยง. วารสารวทยาศาสตรเกษตร ปท 42 ฉบบ ท 1 (พเศษ) มกราคม – เมษายน 2554. หนา 541-544. ปท 42 ฉบบ ท 1 (พเศษ) มกราคม – เมษายน 2554. หนา 541-544.
2. ทศพร วมกตาคม และอารย อจฉรยวรยะ. การจ าลองสภาพของการอบแหงมนส าปะหลงเสนดวยลมรอน. วารสารวศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยเชยงใหม. 2553. 17(1) มกราคม-เมษายน
Page 7
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
v
3. อารย อจฉรยวรยะ และ สมชาต โสภณรณฤทธ, การศกษาหาพารามเตอรทจ าเปนแบบจ าลองทางคณตศาสตรของการอบแหงสบปะรดแชอม, วารสารเกษตรศาสตร (วทย.) 25: 206-218 (2534).
2.3 บทความวชาการเสนอการประชมวชาการระดบนานาชาต (International Proceeding Article) 1. Color Kinetics of Longan Flesh Drying at High Temperature
(S. Chunthaworn, S. Achariyaviriya, Y. Namsanguan and A. Achariyaviriya.) สถานท วน เดอน ปทจด 3rd International Science, Social-Science, Engineering and Energy Conference 2011. February 2-5, 2012. Rose Garden Riverside, Nakhon Pathom, Thailand.
2. Pongpun, N.,Achariyaviriya, A., Achariyaviriya, S., and Numsanguan, K. Drying of Banana using Superheated Steam following by Hot Air. Proceedings of the 16th Tri-University Internation Joint Seminar and Symposium 2009. Mie University, Japan.October 19 – 22, 2009 Mie University, Japan.
3. Somjai, T., Namsanguan, Y., Achariyaviriya, S. and Achariyaviriya, A. Drying Kinetics and Quality of Longan Dried By Two-Stage Superheated Steam and Hot Air. Proceedings of the 5th Asia-Pacific Drying Conference. 13-15 August , 2007. Hong Kong, China.
4. A. Achariyaviriya and Paradon Nuthong. Effects of Drying Conditions of Fixed Bed Longan Drying on Bed Thickness. July 30-August 2, 2007. San Diego, CA, USA
5. A. Achariyaviriya, S. Achariyaviriya Y. Namsanguan and P. Chunkaew. Modified Heat pump dryer for longan flesh drying. IADC 2005 – 3rd Inter-American Drying Conference, August 21-23, 2005.
6 Aree Achariyaviriya, and Tassawan Punyabute. “Drying Kinetic of Longan Fruit without Stone”. International Conference on Crop Havesting and Processing (ICCHP). February 9-11, 2003. Louisville, Kentucky.
7 Aree Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Jirawan Tiansuwan. “Drying Kinetic of Longan Flesh”. International Agricultural Engineering Conference. December 4-7, 2000. pp 121-127.
2.4 บทความวชาการเสนอการประชมวชาการระดบชาต (National Proceeding Article)
1. อนรทธ กนทะวง, อารย อจฉรยวรยะ นฐพร ไชยญาต และทะนงเกยรต เกยรตศรโรจน การศกษาสมรรถนะระบบท าความเยนแบบดดกลนโดยใชพลงงานแสงอาทตยรวมกบพลงงานชวมวล. การประชมวชาการ การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนและกระบวนการ(ครงท 11) 8-9 มยาคม 2555. ณ โรงแรมนว แทรวล บช รสอรท จ. จนทบร.
2. ภราดร หนทอง อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ แบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงล าไยทงลกดวยเครองอบแหงแบบตอเนองโดยใชอนฟาเรดรวมกบลมรอน การประชมวชาการ การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนและกระบวนการ(ครงท 11)
Page 8
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
vi
8-9 มยาคม 2555. ณ โรงแรมนว แทรวล บช รสอรท จ. จนทบร. 3.
วรยา ภกองไชย , ทนงเกยรต เกยรตศรโรจน และ อารย อจฉรยวรยะ. การปรบปรงความสามารถการท าความเยนแบบระเหย โดยเพมกระบวนการลดความชนดวยสารดดความชน”ตรเอทลนไกลคอล.การประชมวชาการ การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนและกระบวนการ(ครงท 11) 8-9 มนาคม 2555. ณ โรงแรมนว แทรวล บช รสอรท จ. จนทบร.
4. ภราดร หนทอง อารย อจฉรยวรยะ และ ศวะ อจฉรยวรยะ. การประชมวชาการ การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน(ครงท 7) . 13-14 มนาคม 2551 ณ โรงแรมยเรเซย เชยงใหม.
5. อารย อจฉรยวรยะ กรรณการ มณบญ และ วจตร เจรญธง. มรรถนะของเครองอบแหงแบบกระบะส ารบการอบแหงล าไย การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทยครงท 21 17-19 ตลาคม 2550 จงหวดชลบร (poster).
6. อารย อจฉรยวรยะ และ ศรณย ฉายากล. ทธพลของสภาวะการอบแหงดวยไอน ารอนยวดยงทมผลตอจลนศาสตรการอบแหง และคณภาพของเสนอดงญปน. PSU-UNS Internation Conference on Engineering and Environment & The 5th PSU Engineering Conference. May 10-11, 2007. Phuket Island and spa resort, Phuket Thailan
7. วรสทธ ศรบญ วระ ฟาเฟองวทยากล วภาวด วงษสวรรณ และ อารย อจฉรยวรยะ ผลกระทบของอณหภมอากาศลอมรอบตอคณลกษณะทางความรอนของกาซแอลพจทไหลในทอ การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน (ครงท 6) , 15-16 มนาคม 2550. โรงแรมอโมรา ทาแพ อ าเภอเมอง จงหวดเชยงใหม. หนา 138-140.
8. กรรณการ มณบญ อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. การจดการพลงงานของเครองอบแหงล าไยแบบไตหวน การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงาน ความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน(ครงท 5) , 6-7 เมษายน 2549 โรงแรมโลตส ปางสวนแกวอ าเภอเมอง จงหวดเชยงใหม.
9. อานนท สาดชาง ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ. “การออกแบบและสรางตนแบบเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก” การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน(ครงท 5) , 6-7 เมษายน 2549 โรงแรมโลตส ปางสวนแกว อ าเภอเมอง จงหวดเชยงใหม.
10. ศวะ อจฉรยวรยะ วศน เรองก าเนด อารย อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. การประเมน.สมรรถนะการอบแหงสมนไพรโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอน การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 19 , 19-21 ตลาคม 2548 โรงแรมเดอะรอยลพาราไดส จ.ภเกต.
Page 9
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
vii
11. พฤกษ กาญจนาภา อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. จลนศาสตรการอบแหงกระดาษสา การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน(ครงท 4) 4-5 กรกฎาคม 2548 .โรงแรมโกลเดนทไพน จงหวดเชยงราย.
12. ภราดร หนทอง อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. การจ าลองสภาวะเพอหาความหนาทเหมาะสมทสดส าหรบการอบแหงล าไยทงลก การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน(ครงท 4) . 2548 โรงแรมโกลเดนทไพน จงหวดเชยงราย.
13. Jatuphong Varith, Pirat Dijkanarukkul, Siva Achariyaviriya, and Aree Achariyaviriya. Drying of Golden Brown Longan Flesh using Microwave-Hot Air Combined Process. การประชมวชาการ สมาคมวศวกรรมเกาตรแหงประเทศไทย ครงท 6 , 30-31 มนาคม 2548 โรงแรมมราเคลแกรนด กรงเทพ.
14. ไพโรจน จนทรแกว ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ. “การออกแบบเครองอบแหงแบบปมความรอนส าหรบหองปฎบตการ”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 122-128
15. ธนฏฐยศ สมใจ ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ. “การจ าลองสภาพการอบแหงล าไยทงลกดวยแบบจ าลองทางคณตศาสตรของการอบแหงแบบไมสมดล”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 116-121.
16. ไพรชต ดฐคณารกษกล อารย อจฉรยวรยะ และ จาตพงศ วาฤทธ “การเปลยนแปลงอณหภมและความชนระหวางการอบแหงเนอล าไยดวยเครองอบแหงลมรอนเสรมดวยคลนไมโครเวฟ”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 106-109.
17. ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ และ ทศวรรณ ปญญาบตร ความสนเปลองพลงงานและคณภาพของล าไยอบแหงแบบควานเมลดออก การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 2 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 25-26 กนยายน 2546 ณ. ศนยฝกอบรมไทยพาณชย จงหวดเชยงใหม หนา 88-92.
18. ธนฏฐยศ สมใจ อารย อจฉรยวรยะ จาตพงศ วาฤทธ และ ศวะ อจฉรยวรยะ “คณสมบตทางความรอนของล าไยพนธดอ” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 2 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 25-26 กนยายน
Page 10
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
viii
2546 ณ. ศนยฝกอบรมไทยพาณชย จงหวดเชยงใหม หนา 84-87. 19. ชลตา พงจาบ และ อารย อจฉรยวรยะ “แนวทางการอบแหงล าไยโดยใชอณหภมอบแหงเปนล าดบ
ขน” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 2 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 25-26 กนยายน 2546 ณ. ศนยฝกอบรมไทยพาณชย จงหวดเชยงใหม หนา 79-83.
20. เทดพงษ เฉลยว และ อารย อจฉรยวรยะ การศกษาหาคาคงทของการอบแหงของมะมวงพนธโชคอนนต การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 1 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 24-25 มนาคม 2546 ณ. ศนยฝกอบรมแมเมาะ กฟผ. แมเมาะ จงหวดล าปาง หนา 120-124.
21. ชลตา พงจาบ และ อารย อจฉรยวรยะ อทธพลของอณหภมลมรอนทมผลตอการเปลยนแปลงสเนอของล าไยอบแหงทงลก การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 1 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 24-25 มนาคม 2546 ณ. ศนยฝกอบรมแมเมาะ กฟผ. แมเมาะ จงหวดล าปาง หนา 115-119.
22. อารย อจฉรยวรยะ1 จรวรรณ เตยรถสวรรณ2 และ สมชาต โสภณรณฤทธ2 จลนศาสตรของการอบแหงและความชนสมดลของล าไยทงลกการประชมเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทยครงท 16 4-16 ตลาคม 2545 จงหวดภเกต.
23. ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ และ วรศกด วงศาสราฤทธ การจ าลองสภาพและหาเงอนไขทเหมาะสมของการอบแหงล าไยดวยลมรอน การสมมนาวชาการวทยาการหลงการเกบเกยว/หลงการผลตแหงชาต ครงท 1. 22-23 สงหาคม 2545 โรงแรมอมพเรยลแมปง เชยงใหม.
24. อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ บญชา พทธกาล สมการจลนศาสตรของการอบแหงลนจ การสมมนาวชาการวทยาการหลงการเกบเกยว/หลงการผลตแหงชาต ครงท 1. 22-23 สงหาคม 2545 โรงแรมอมพเรยลแมปง เชยงใหม.
25. สา สารภ ชญถาวร ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ, 2545. “อตราการอบแหงล าไยทใชสารและไมใชสารโพแทสเซยมคลอเรดเรงผล” การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 3, 23-24 พฤษภาคม 2545, 6 หนา.
26. อารย อจฉรยวรยะ จรวรรณ เตยรถสวรรณ และ สมชาต โสภณรณฤทธ, 2545. “เทคโนโลยการผลตล าไยอบแหงในประเทศไทย” การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 3, 23-24 พฤษภาคม 2545, 6 หนา.
27. ยวนาร นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ เซนถาวร และ อานนท ตรงกจวโรจน, 2544. “การศกษาหาแนวทางการอบแหงตนหอม” การประชมเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 15, 28-30 พฤศจกายน 2544, 5 หนา.
28. อารย อจฉรยวรยะ จรวรรณ เตยรถสวรรณ และ สมชาต โสภณรณฤทธ, “สมการจลนศาสตรการ
Page 11
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
ix
อบแหงและความชนสมดลของเนอล าไย“, การประชมวศวกรรมเกษตรเพอการแขงขนเศรษฐกจโลกในสหสวรรษใหม, 28-29 มนาคม 2543, หนา 178-187.
29. Aree Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Jirawan Tiansuwan. “Mathematical Simulation of Longan Fruit Drying“ การประชมใหญวชาการทางวศวกรรมประจ าป 2542 วนท 1-2 พฤศจกายน 2542, หนา 232-238.
ผวจยรวม: ดร. ศวะ อจฉรยวรยะ (Dr. Siva Achariyaviriya) ต าแหนง: ผชวยศาสตราจารย สถานทท างาน: คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม กลมวจย: หองปฏบตการวจยวศวกรรมการอบแหง โทรศพท: (053) 944146 โทรศพทมอถอ: 089-7593727 โทรสาร: (053) 944145 E-mail: [email protected] วฒการศกษา:
Doctor of Engineering, D.Eng. (Energy Technology). King Mongkut’s University of Technology Thonburi, THAILAND, 2000 (2543)
Master of Engineering, M.Eng. (Mechanical Engineering). Illinois Institute of Technology, USA. 1996 (2539)
Master of Engineering, M.Eng. (Energy Technology). King Mongkut’s University of Technology Thonburi, THAILAND.1989 (2532)
Bachlor of Engineering, B.Eng. (Agricultural Engineering). Kasetsart University, THAILAND, 1985(2528)
ประวตการท างาน : -ต าแหนงวศวกรเครองกล บรษท B.M.C จ ากด กรงเทพมหานคร -อาจารย ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร
มหาวทยาลยเชยงใหม พ.ศ. 2532-2540 -ผชวยศาสตราจารย ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร
มหาวทยาลยเชยงใหม พ.ศ. 2540-ปจจบน
Page 12
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
x
ประสบการณ
งานประจ า 2528-2529 ต าแหนงวศวกรเครองกล บรษท B.M.C จ ากด 2532-2540 ต าแหนงอาจารยประจ า ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะ
วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 2540-ปจจบน ต าแหนงผชวยศาสตราจารยประจ าภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะ
วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม งานบรหาร
2544-2544 รองหวหนาภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
2544- ม.ค 46 หวหนาภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
ธ.ค 46-พ.ย 47 รองคณบดฝายวศวศกษาและพฒนาโครงการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
2549-2555 รองคณบดฝายวชาการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม งานบรการวชาการ
วศวกรเครองกล : ตดตงระบบสายฆาและอปกรณในโรงฆาสกรและโค ของโรงฆาสตวเทศบาลเมองเลย จงหวดเลย พ.ศ. 2528
วศวกรเครองกล : ตดตงหองเยนและระบบท าความเยน บรษทหองเยนแหลมทองกจเจรญเชยงใหม จ ากด จงหวดเชยงใหม พ.ศ. 2532
วศวกรเครองกล : ควบคมการตดตงเครองลางและคดแยกสตรอเบอร บรษท ซ พ อนเตอรเทรด จ ากด กรงเทพ พ.ศ. 2533
หวหนาโครงการ : ออกแบบและตดตงระบบสายฆาสกร ส าหรบโรงฆาสกร อ.สารภ บรษท ว แอน พ เฟรซฟด จ ากด จงหวดเชยงใหม พ.ศ. 2553
วศวกรเครองกล : ออกแบบตอเตมระบบราวแขวนในสายฆาโรงฆาสกร ของกรมปศสตวหวยแกว จงหวดเชยงใหม
ทปรกษาโครงการ:ทปรกษาโครงการกอสรางโรงงานแปรรปสกร บางคลา จงหวดฉะเชงเทรา
ทปรกษาโครงการ: ทปรกษาโครงการกอสรางโรงงานแปรรปโคและกระบอ ทาแซะ จงหวดชมพร
Page 13
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xi
กรรมการ: ตรวจสอบและประสานการด าเนนงานโรงงานแปรรปสกร กรมปศสตว กระทรวงเกษตรและสหกรณ
วทยากร: หวขอ “หลกการในการออกแบบและองคประกอบส าคญของโรงฆาสตว “ จดโดยส านกพฒนาระบบและรบรองมาตรฐานสนคาปศสตว กรมปศสตว. วนท 19 มถนายน 2546 เวลา 13.00-17.00 น. ณ โรงแรมลองบช ชะอ า เพชรบร
คณะท างาน: ออกแบบโครงการจดตงโรงฆาสตวกรงเทพมหานคร ส านกการโยธา ลงวนท 4 ธนวาคม 2546
ผประสานงาน: โครงการสรางและตดตงระบบล าเลยงสกรทบรษท นตมท ซพพลาย จ ากด จ. ราชบร (เรม สงหาคม 2547-พฤษภาคม 2548.)
หวหนาโครงการ: การสรางและตดตงระบบล าเลยงสายการผลตสกรของเทศบาลเมอง จ. ชลบร (เรม ตลาคม 2547-กรกฎาคม 2548)
วศวกรเครองกล: ตดตงระบบสายฆาและอปกรณในโรงฆาสกรและโค ของโรงฆาสตวเทศบาลเมองเลย จงหวดเลย พ.ศ. 2528
หวหนาโครงการ: การสรางและตดตงระบบล าเลยงสายการผลต สกรของโรงฆาสกร จ. นครปฐม (เรม มถนายน 2547-กรกฎาคม 2548)
หวหนาโครงการ: การถายทอดเทคโนโลยดานการพฒนาการอบแหงผลไมและการใชเครองอบแหงชวมวล, บานสามหมน หม 6 ต.เมองแหง อ.เวยงแหง จ.เชยงใหม, กมภาพนธ - พฤษภาคม 2555
หวหนาโครงการ: การถายทอดเทคโนโลยดานการพฒนาการการอบแหงลกพลบ คณะวศวกรรมศาสตร และ อตสาหกรรมการเกษตรมหาวทยาลยเชยงใหม จ.เชยงใหม, สงหาคม 2555
งานวจย หวหนาโครงการวจยเรอง:
1. ว จยและพฒนาตนแบบการอบแหงล าไยแบบใช ปมความรอน งบประมาณแผนดนป 2548 แผนงานบรการวชาการแกชมชน งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนนโครงการบรการวชาการแกชมชน งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 1,027,750 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2547 ถง กนยายน 2548
2. การถายทอดองคความรดานการผลตล าไยแหงโดยใชปมความรอนและลมรอนงบประมาณแผนดนป 2549 แผนงานบรการวชาการแกชมชน
Page 14
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xii
งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนนโครงการบรการวชาการแกชมชน งบเงนอดหนนทวไป ระยะเวลา ตลาคม 2548 ถง กนยายน 2549
3. เครองอบแหงปมความรอนผก และผลไม โครงการ วจยรวมภาครฐและเอกชนในเชงพาณชย งบประมาณแผนดนป 254 8 รบทนสนบสนนการวจยจากส านกงานคณะกรรมการการอดมศกษา (สกอ) จ านวนเงน 350,000 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2548 ถง กนยายน 2549
4. การอบแหงล าไยโดยใชไอน ารอนยวดยงทความดนต า โครงการวจยศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเกยว เสนอตอศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเกยว ส านกงานคณะกรรมการการอดมศกษา กทม.
ผลงานวชาการ บทความวชาการตพมพในวารสารระดบนานาชาต (International Journal Article)
1. “ Optimum Strategies for Drying Papaya Glace’ “ ASEAN Food Journal, Vol. 7 No.1 1992.
2. Siva Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Apichit Terdyothin. “ Mathematical Model Development and Simulation of Heat Pump Dryer “ Drying Technology, Vol.18 (12), 2000, pp. 479-481
3. Siva Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Apichit Terdyothin. “Diffusion Models of Papaya and Mango Glace’ Drying “ Drying Technology, Vol.18(7), 2000. pp. 1605-1615
4. J. Varith , P. Dijkanarukkul, A. Achariyaviriya, and S. Achariyaviriya. “Combined microwave-hot air drying of peeled longan” Journal of Food Engineering 81 (2007) 459–468
5. Thanutyot somjai, Siva Achariyaviriya, Aree Achariyaviriya, and Kodkwan Namsanguan, " Strategy for Longan Drying in Two-Stage Superheated Steam and Hot Air," Journal of Food Engineering, vol.95, n.2, 2009
6. Paradorn Nuthong, Aree Achariyaviriya, Kodkwan Namsanguan, and Siva Achariyaviriya, " Kinetics and modeling of whole longan with combined infrared and hot air," Journal of Food Engineering, vol.102, n.3, February 2011
Page 15
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xiii
7. Sarapee Chunthaworn, Siva Achariyaviriya, Aree Achariyaviriya, and Kodkwan Namsanguan, “Color kinetics of longan flesh drying at high temperature” Procedia Engineering, Volume 32, Pages 104-111, 2012.
บทความวชาการตพมพในวารสารระดบชาต (National Journal Article) 1. สมชาต โสภณรณฤทธ และ ศวะ อจฉรยวรยะ “ การศกษาหาพารามเตอรส าหรบวเคราะห
การอบแหงมะละกอแชอม “ วารสารเกษตรศาสตร ( วทยาศาสตร ) ปท 24 ฉบบท 2, 2533 2. สมชาต โสภณรณฤทธ และ ศวะ อจฉรยวรยะ “ การอบแหงผกและผลไมดวยปมความ
รอน ” วารสารราชบณฑตยสถาน ปท 25 ฉบบท 2, 2543, หนา 214-228 3. ศรประภา คลงทอง, ศรวไล อนกลประชา, จาตพงศ วาฤทธ, ไพรชต ดฐคณารกษกล และ
ศวะ อจฉรยวรยะ ”การอบแหงใบหอมสบแบบไมโครเวฟ-ฟลอไดเซชน” วารสารวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 13(2) May-August 2006. หนา 8-15
4. ศวะ อจฉรยวรยะ และ เหมอนจต แจมศลป “สภาวะการท างานทเหมาะสมทสดของการอบแหงมะละกอแชอมดวยเครองอบแหงปมความรอน” วารสารวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 13(2) May-August 2006. หนา 16-26
5. ศวะ อจฉรยวรยะ และ เมธาวฒ โชตสวสด “อทธพลของเงอนไขการอบแหงทมผลตอสมรรถนะการอบแหงและคณภาพกลวยน าวาแผนอบแหง” วารสารวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม. 14(1) January-April 2007. หนา 69-80
6. กอดขวญ นามสงวน, อารย อจฉรยวรยะ, และ ศวะ อจฉรยวรยะ, " การอบแหงกลวยและเผอกโดยใชไอน ารอนยวดยง Drying of Banana and Taro Using Superheated Steam," วารสารวทยาศาสตรเกษตร, ปท 42, ฉบบท 1(พเศษ), มกราคม - เมษายน 2554, หนา 541-544
บทความวชาการเสนอการประชมวชาการระดบนานาชาต (International Proceeding Article) 1. “ Mathematical Modelling of Modified Atmosphere Conditions “ ACIAR Proceedings
No.58, 1994 2. Siva Achariyaviriya,and Somchart Soponronnarit . “ Simulation of Heat Pump Dryer
“ International Agricultural Engineering Conference Vol.1, December 1998. Bangkok Thailand, pp 425-432
3. Siva Achariyaviriya, Somchart Soponronnarit and Apichit Terdyothin. “ Diffusion Model of Papaya Glace’ “ The First ASIAN-Australian Drying conference, 24-27 October 1999. Bali Indonesia, pp 196-203
Page 16
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xiv
4. Siva Achariyaviriya, and Buncha Puttakarn “A Mathematical Model for Lychee Drying”. International Conference on Crop Havesting and Processing (ICCHP). February 9-11, 2003. Louisville, Kentucky
5. A. Achariyaviriya, S. Achariyaviriya Y. Namsanguan and P. Chunkaew. Modified Heat pump dryer for longan flesh drying. IADC 2005 – 3rd Inter-American Drying Conference, August 21-23, 2005
6. Siva Achariyiviriya and Methawut Chotswasd “EFFECTS OF THE FRACTION OF EVAPORATOR BYPASS AIR ON HEAT PUMP DRYER PERFORMANCE” 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference, San Diego, CA, USA. July 30-August 2, 2007
7. Thnutyot Somjai, Yuvanaree Namsanguan, Siva Achariyaviriya and Aree Achariyaviriya “Drying kinetics and quality of longan dried by two-stage superheated steam and hot air dryers” The proceedings of the 5th asia-pacific drying conference, Hong Kong, 13 – 15 August 2007
8. Paradorn Nuthong, kodkwan Namsanguan, Siva Achariyaviriya, and Aree Achariyaviriya, " Drying of Whole Longan with Combined Infrared and Hot Air Dryer" International Conference on Green and Sustainable Innovation 2009, Chiang Rai, 2 - 4 December 2009, pp.78
9. Nathawit Pongpun, Aree Achariyaviriya, Siva Achariyaviriya, and Kodkwan Namsanguan, " Drying of Banana Using Superheated Steam Followed by Hot Air," The 16th Tri-University International Joint Seminar & Symposium 2009, Japan, 19 - 22 October 2009
บทความวชาการเสนอการประชมวชาการระดบชาต (National Proceeding Article) 1. ศวะ อจฉรยวรยะ และ สมชาต โสภณรณฤทธ. “ การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตร
ของการอบแหงมะละกอแชอมในตอบแหง และการศกษาหาแนวทางการอบแหงทเหมาะสม ” การประชมวชาการรวมสาขาวศวกรรมเครองกล และวศวกรรมเคม เรอง การถายเทความรอน มวล และโมเมนตม วศวกรรมสถานแหงประทศไทย . 12-13 ธนวาคม 2532, 22 หนา.
2. ยวนาร นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ เซนถาวร และ อานนท ตรงกจวโรจน, 2544. “การศกษาหาแนวทางการอบแหงตนหอม” การประชมเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 15, 28-30 พฤศจกายน 2544, 5 หนา.
Page 17
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xv
3. สารภ ชญถาวร ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ, 2545. “อตราการอบแหงล าไยทใชสารและไมใชสารโพแทสเซยมคลอเรดเรงผล” การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 3, 23-24 พฤษภาคม 2545, 6 หนา.
4. อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ บญชา พทธกาล สมการจลนศาสตรของการอบแหงลนจ การสมมนาวชาการวทยาการหลงการเกบเกยว/หลงการผลตแหงชาต ครงท 1. 22-23 สงหาคม 2545 โรงแรมอมพเรยลแมปง เชยงใหม.
5. ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ และ วรศกด วงศาสราฤทธ การจ าลองสภาพและหาเงอนไขทเหมาะสมของการอบแหงล าไยดวยลมรอน การสมมนาวชาการวทยาการหลงการเกบเกยว/หลงการผลตแหงชาต ครงท 1. 22-23 สงหาคม 2545 โรงแรมอมพเรยลแมปง เชยงใหม.
6. ธณฏฐยศ สมใจ อารย อจฉรยวรยะ จาตพงศ วาฤทธ และ ศวะ อจฉรยวรยะ คณสมบตทางความรอนของล าไยพนธดอ การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 2 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 25-26 กนยายน 2546 ณ. ศนยฝกอบรมไทยพาณชย จงหวดเชยงใหม หนา 84-87.
7. ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ และ ทศวรรณ ปญญาบตร ความสนเปลองพลงงานและคณภาพของล าไยอบแหงแบบควานเมลดออก การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 2 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 25-26 กนยายน 2546 ณ. ศนยฝกอบรมไทยพาณชย จงหวดเชยงใหม หนา 88-92.
8. จาตพงศ วาฤทธ ศรประภา คลงทอง ศรวไล อนกลประชา ไพรชต ดฐคณารกษกล และ ศวะ อจฉรยวรยะ. “การอบแหงใบหอมสบแบบไมโครเวฟ-ฟลอไดเซชน”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 69-74.
9. ไพรช กล ามาศ และ ศวะ อจฉรยวรยะ “การพฒนาตอบแหงลมรอนส าหรบหองปฎบตการ” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 110-115.
10. ธณฏฐยศ สมใจ ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ. “การจ าลองสภาพการอบแหงล าไยทงลกดวยแบบจ าลองทางคณตศาสตรของการอบแหงแบบไมสมดล”. การประชม
Page 18
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xvi
วชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 116-121.
11. ไพโรจน จนทรแกว ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ. “การออกแบบเครองอบแหงแบบปมความรอนส าหรบหองปฎบตการ”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 3 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 21-22 สงหาคม 2547 ณ. เบลวลลารสอรท จงหวดเชยงใหม หนา 122-128
12. Jatuphong Varith, Pirat Dijkanarukkul, Siva Achariyaviriya, and Aree Achariyaviriya “DRYING OF GOLDEN BROWN LONGAN FLESH USING MICROWAVE-HOT AIR COMBINED PROCESS”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 4 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 4-5กรกฎาคม 2548 ณ. โรงแรมโกลเดนไพทรสอรท จงหวดเชยงราย หนา 122-128
13. ภราดร หนทอง อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน “การจ าลองสภาวะเพอหาความหนาทเหมาะสมทสดส าหรบการอบแหงล าไยทงลก”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 4 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 4-5 กรกฎาคม 2548 ณ. โรงแรมโกลเดนไพทรสอรท จงหวดเชยงราย หนา 44-50.
14. พฤกษ กาญจนาภา อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. “จลนศาสตรการอบแหงกระดาษสา” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 4 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 4-5 กรกฎาคม 2548 ณ. โรงแรมโกลเดนไพทรสอรท จงหวดเชยงราย หนา 44-50.
15. ศวะ อจฉรยวรยะ วศน เรองก าเนด อารย อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. การประเมนสมรรถนะการอบแหงสมนไพรโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอน การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 19 , 19-21 ตลาคม 2548 โรงแรมเดอะรอยลพาราไดส จ.ภเกต
16. อานนท สาดชาง ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ “การออกแบบและสรางตนแบบเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 5 ภาควชา
Page 19
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xvii
วศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 6-7 เมษายน 2549 ณ. โรงแรมโลตส ปางสวนแกวจงหวดเชยงใหม หนา 164-169.
17. กรรณการ มณบญ อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน. “การจดการพลงงานของเครองอบแหงล าไยแบบไตหวน” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 5 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 6-7 เมษายน 2549 ณ. โรงแรมโลตส ปางสวนแกวจงหวดเชยงใหม หนา 158-163.
18. กฤษณะ มงคลเกด และ ศวะ อจฉรยวรยะ “การพฒนาการวดความชนของเนอล าไยโดยใชเทคนคความแตกตางความตานทานไฟฟา” การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 6 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 15-16 มนาคม 2550 ณ. โรงแรมอโมรา ทาแพ จงหวดเชยงใหม
19. สรต เดหลา วบลย ชางเรอ และ ศวะ อจฉรยวรยะ. “อทธพลของอณหภมและความชนสมพทธของลมรอนทมผลตอการอบแหงสบปะรด”. การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 6 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม 15-16 มนาคม 2550 ณ. โรงแรม อโมรา ทาแพ จงหวดเชยงใหม
20. ศวะ อจฉรยวรยะ และ เกยร ชออญชญ. “การพฒนาสมการจลนพลศาสตรของการอบแหงของไมแปรรป”. การประชมวชาการทางวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยสงขลานครนทร ครงท 5 10-11 พฤษภาคม 2550
21. ศวะ อจฉรยวรยะ และ เมธาวฒ โชตสวสด. “การเปรยบเทยบสมรรถนะเครองอบแหงระบบปมความรอนทมเครองอดไอชนดความเรวรอบเปลยนแปลงกบชนดความเรวรอบคงท” การประชมเชงวชาการเครอขายพลงงานแหงประเทศไทยครงท 3. 23-25 พฤษภาคม 2550 โรงแรมใบหยกสกาย จงหวดกรงเทพฯ ENETT2550-037 หนา 1-9.
22. ศวะ อจฉรยวรยะ และ เรวฒ ค าวน “อทธพลของอตราการไหลของลมรอนทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงปมความรอน ส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก” การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทยครงท 21, 17-19 ตลาคม 2550 จงหวดชลบร
23. ภราดร หนทอง อารย อจฉรยวรยะ และ ศวะ อจฉรยวรยะ. การประชมวชาการ การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน(ครงท 7) . 13-14 มนาคม 2551 ณ โรงแรมยเรเซย เชยงใหม.
Page 20
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xviii
24. เอกกฤษ แกวเจรญ จฑารตน บญปญญา ศวะ อจฉรยวรยะ อทธพลของอณหภมอบแหงและความเรวรอบเรมตนของเครองอดไอทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก13-14 มนาคม 2551 ณ โรงแรมยเรเซย เชยงใหม.
25. นรศ พวพนวฒน, ภราดร หนทอง, กอดขวญ นามสงวน, ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะจลนพลศาสตรการอบแหงเนอล าไยดวยเครองอบแหงอนฟราเรดรวมกบลมรอน (Drying kinetic of Longan Flesh Drying using Infrared-convective Dryer ) ประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 22, 15 – 17 ตลาคม 2551 มหาวทยาลยธรรมศาสตร ศนยรงสต.
26. ภราดร หนทอง, ธรพงษ วฒงาม, นราวฒน ปนพะสงค, ศวะ อจฉรยวรยะ, และ อารย อจฉรยว รยะ .การพฒนาเค รองอบแหงอนฟราเรดรวมกบลมรอนส าหรบใชในหองปฏบตการ(Development of combination infrared and hot air dryer for laboratory scale) ประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 22, 15 – 17 ตลาคม 2551 มหาวทยาลยธรรมศาสตร ศนยรงสต.
27. ธณฏฐยศ สมใจ, ศวะ อจฉรยวรยะ, อารย อจฉรยวรยะ, และ กอดขวญ นามสงวน, " A Mathematical Model For two-stage superheated steam and hot air drying of longan without stone," การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 23, โรงแรมอมพเรยลแมปง จ.เชยงใหม, 4 - 7 พฤศจกายน 2552, หนา 305
28. ภารดร หนทอง, กอดขวญ นามสงวน, ศวะ อจฉรยวรยะ, และ อารย อจฉรยวรยะ, " Drying Kinetics and quality of Longan Undergoing Combined Infrared-Convective Drying," การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 23, โรงแรมอมพเรยลแมปง จ.เชยงใหม, 4 - 7 พฤศจกายน 2552, หนา 292
29. ภทรอนงค คงชวย, อารย อจฉรยวรยะ, กอดขวญ นามสงวน, และ ศวะ อจฉรยวรยะ, " การประเมนการใชพลงงานส าหรบการอบแหงเนอล าไยโดยใชเครองอบแหงชนดชวมวล," สมมนาทางวชาการ มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลตะวนออก ครงท2, มหาวทยาลยราชมงคลตะวนออก, 28 - 29 พฤษภาคม 2552
30. ภารดร หนทอง, กอดขวญ นามสงวน, ศวะ อจฉรยวรยะ, และ อารย อจฉรยวรยะ, " ปจจยทมผลตอการอบแหงล าไยทงลกดวยอนฟราเรดรวมกบลมรอน " การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน (ครงท 8), จ.เชยงราย, 12 - 13 มนาคม 2552, หนา 267-274
31. Nathawit Pongpun, Aree Achariyaviriya, Siva Achariyaviriya, และ Kodwan Namsanguan, " Drying of Banana Using Superheated Steam Followed by Hot Air," วน
Page 21
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xix
วชาการมหาวทยาลยเชยงใหม ครงท 5, มหาวทยาลยเชยงใหม, 26 - 27 พฤศจกายน 2553, หนา 284
32. สารภ ชญถาวร, ศวะ อจฉรยวรยะ, อารย อจฉรยวรยะ, และ กอดขวญ นามสงวน, " จลนพลศาสตรการอบแหงเนอล าไยทอณหภมสง," การประชมเชงวชาการเครอขายพลงงานแหงประเทศไทย ครงท 6, โรงแรมฮอลเดยอนท จ.เพชรบร, 5 - 7 พฤษภาคม 2553
ผรวมวจย: ดร. กอดขวญ นามสงวน (Dr. Kodkwan Namsanguan) ต าแหนง: ผชวยศาสตราจารย สถานทท างาน: คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม กลมวจย: หองปฏบตการวจยวศวกรรมการอบแหง โทรศพท: (053) 944146 โทรศพทมอถอ: 089-1453754 โทรสาร: (053) 944145 E-mail: [email protected] วฒการศกษา:
Ph.D. (Thermal technology) KMUTT, THAILAND, 2004 (2547) M.Eng (Mechanical Engineering) University of Alabama, USA, 1999 (2542) B.Eng (Mechanical Engineering) Chiang Mai University, THAILAND, 1995 (2538)
ประวตการท างาน : - อาจารย ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม พ.ศ. 3 เม.ย. 2538 -14 ก.ย. 2549 - ผชวยศาสตราจารย ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม พ.ศ. 15 ก.ย. 2549 – ปจจบน
ประสบการณ 1. งานวจย 1.1 หวหนาโครงการวจย
1) โครงการวจย การศกษาวจยการอบแหงผลตผลทางการเกษตรดวยไอน ารอนยวดยง ทนอดหนนโครงการวจย จากงบประมาณเงนรายได ปงบประมาณ 2552 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม จ านวนเงน 100,000 บาท ระยะเวลา 12 เดอน 9 มถนายน 2552 – 8 มถนายน 2553
1.2 ผรวมวจย
Page 22
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xx
1) โครงการวจย การอบแหงล าไยโดยใชไอน ารอนยวดยงทความดนต า (Longan drying using low-pressure
superheated steam) ระยะเวลา 1ป 1 ตลาคม 2553 - กนยายน 2554 จ านวนเงน 273,000 บาท แหลงทน
ศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเกยว
2) โครงการวจย การถายทอดองคความรดานการผลตล าไยแหงโดยใชปมความรอนและลมรอน
งบประมาณแผนดนป 2549 แผนงานบรการวชาการแกชมชน งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนน
โครงการบรการวชาการแกชมชน งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 370,500 บาท ระยะเวลา ตลาคม
2548 ถง กนยายน 2549.
3) โครงการวจยเรอง วจยและพฒนาตนแบบการอบแหงล าไยแบบใชปมความรอน งบประมาณแผนดนป
2548 แผนงานบรการวชาการแกชมชน งานบรการวชาการแกชมชน ทนอดหนนโครงการบรการวชาการแก
ชมชน งบเงนอดหนนทวไป จ านวนเงน 1 ,027, 750 บาท ระยะเวลา ตลาคม 2547 ถง กนยายน 2548.
2 ผลงานทางวชาการ
2.1 บทความวชาการตพมพในวารสารระดบนานาชาต (International Journal Article) 1. Y. Namsanguan, W. Tia, S. Devahastin and S. Soponronnarit, 2004. “Drying Kinetics and Quality
of Shrimp undergoing Different Two-Stage Drying Processes”. Drying Technology, Vol. 22 (4), pp. 759-778.
2. Y. Namsanguan, W. Tia, S. Devahastin and S. Soponronnarit, 2005. “Simulation of a Mixed Air and Superheated Steam Drying System”. Drying Technology, Vol. 23, pp. 225-248.
3. T. Somjai, S. Achariyaviriya, A. Achariyaviriya, and K. Namsanguan, 2009. “Strategy for Longan Drying in Two-Stage Superheated Steam and Hot Air”. Journal of Food Engineering, 95, pp. 313-321.
4. P. Nuthong, A. Ahariyaviriya ,K. Namsanguan and S. Ahariyaviriya, 2010. “Kinetics and Modelling of Whole Longan with Combined Infrared and Hot Air”. Journal of Food Engineering, 102, pp. 233 -239.
5. S. Chunthaworn, S. Ahariyaviriya, A. Ahariyaviriya and K. Namsanguan, 2012. “Color Kinetics of Longan Flesh Drying at High Temperature”. Procedia Engineering, Vol. 32, pp. 104-111.
2.2 บทความวชาการตพมพในวารสารระดบชาต (National Journal Article)
1. กอดขวญ นามสงวน อารย อจฉรยวรยะ และ ศวะ อจฉรยวรยะ, 2553. “การอบแหงกลวยและเผอก
โดยใชไอน ารอนยวดยง”. วทยาศาสตรเกษตร, ปท 42 ฉบบท 1 (พเศษ), มกราคม – เมษายน 2554, หนา
Page 23
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxi
541-544.
2.3 บทความวชาการเสนอการประชมวชาการระดบนานาชาต (International Proceeding Article) 1. Y. Namsanguan, W. Tia, S. Devahastin and S. Soponronnarit, 2002. “Quality Assessment of
Dried Shrimp Using Two-Stage Superheated Steam and Heat Pump Dryers”. Proceedings of the International Conference on Innovation in Food Processing Technology and Engineering, December 11-13, 2002. AIT, Bangkok, Thailand, pp. 505-515.
2. Y. Namsanguan, W. Tia, S. Devahastin and S. Soponronnarit, 2003. “Drying Kinetics and Quality of Shrimp Undergoing Two-Stage Superheated Steam and Heat Pump Drying”. Proceedings of the 3rd Asia-Pacific Drying Conference, September 1-3, 2003. AIT, Bangkok, Thailand, pp. 457-467.
3. A. Achariyaviriya, S. Achariyaviriya, Y. Namsanguan and P. Chunkaew, 2005. “Modified Heat Pump Dryer for Longan Flesh Drying”. IADC 2005 – 3rd Inter-American Drying Conference, August 21-23, 2005. Canada.
4. Y. Namsanguan, W. Tia, S. Devahastin and S. Soponronnarit, 2007. “Experimental Investigation of Two-Stage Superheated Steam and Heat Pump Drying of Shrimp”. Proceedings of the 5 th Asia-Pacific Drying Conference, August 13-15, 2007. Hong Kong, China.
5. T. Somjai, Y. Namsanguan, Y. Achariyaviriya, S. Ahariyaviriya and A. Ahariyaviriya, 2007. “Drying Kinetics and Quality of Longan Dried By Two-Stage Superheated Steam and Hot Air”. Proceedings of the 5th Asia-Pacific Drying Conference, August 13-15, 2007. Hong Kong, China.
6. N. Pongpun, A. Achariyaviriya, S. Achariyaviriya, K. Namsanguan, 2009. "Drying of Banana using Superheated Steam followed by Hot Air". The 16th Tri-University International Joint Seminar & Symposium 2009, October 19-22, 2009. Mie Unversity, Japan.
7. P. Nuthong, K. Namsanguan, S. Ahariyaviriya and A. Ahariyaviriya, 2009. “Drying of Whole Longan with Combined Infrared and Hot Air Dryer”. Proceedings of the International Conference on Green and Sustainable Innovation 2009, December 2-4, 2009. Chiang Rai, Thailand.
8. S. Chunthaworn, S. Ahariyaviriya, A. Ahariyaviriya and K. Namsanguan, 2012. “Color Kinetics of Longan Flesh Drying at High Temperature”. Proceedings of the 3rd International Science, Social Science, Engineering and Energy Conference 2012, February 2-5, 2012. Nakhon Pathom, Thailand.
9. T. Somjai and K. Namsanguan, 2012. "Mathematical Model for Two-stage Superheated Steam and Hot Air Drying of Longan without Stone". The 4th International Conference on Science, Technology and Innovation for Sustainable Well-Being 2012, August 10-12, 2012. Pattaya,
Page 24
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxii
Chonburi, Thailand. 2.4 บทความวชาการเสนอการประชมวชาการระดบชาต (National Proceeding Article)
1. ยวนาร นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ เซนถาวร และ อานนท ตรงกจวโรจน, 2544. “การศกษาหาแนวทางการอบแหงตนหอม”. การประชมเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 15, 28-30 พฤศจกายน 2544, 5 หนา.
2. ยวนาร นามสงวน วารณ เตย สกกมน เทพหสดน ณ อยธยา และ สมชาต โสภณรณฤทธ, 2546. “Quality Assessment of Dried Shrimp Using Two-Stage Superheated Steam and Heat Pump Dryers”. การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 4, 13-14 มนาคม 2546, หนา 222-229.
3. ยวนาร นามสงวน วารณ เตย สกกมน เทพหสดน ณ อยธยา และ สมชาต โสภณรณฤทธ, 2548. “Characteristics of Shrimp Dried by Two-Stage Drying Technique at Different Drying Conditions”. การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 6, 30-31 มนาคม 2548.
4. ภราดร หนทอง อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน, 2548. “การจ าลองสภาวะเพอหาความหนาทเหมาะสมทสดส าหรบการอบแหงล าไยทงลก”. การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 4 , 4-5 กรกฎาคม 2548. โรงแรมโกลเดนทไพน จงหวดเชยงราย.
5. พฤกษ กาญจนาภา อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน, 2548. “จลนศาสตรการอบแหงกระดาษสา”. การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 4, 4-5 กรกฎาคม 2548 .โรงแรมโกลเดนทไพน จงหวดเชยงราย.
6. ศวะ อจฉรยวรยะ วศน เรองก าเนด อารย อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน, 2548. “การประเมนสมรรถนะการอบแหงสมนไพรโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอน”. การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 19 , 19-21 ตลาคม 2548 โรงแรมเดอะรอยลพาราไดส จ.ภเกต
7. กรรณการ มณบญ อารย อจฉรยวรยะ ศวะ อจฉรยวรยะ และ ยวนาร นามสงวน, 2549. “การจดการพลงงานของเครองอบแหงล าไยแบบไตหวน”. การประชมวชาการเรองการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 5, 6-7 เมษายน 2549 โรงแรมโลตส ปางสวนแกว อ าเภอเมอง จงหวดเชยงใหม.
8. ปยวรรณ มาศร และ ยวนาร นามสงวน, 2550. “อทธพลของอณหภมทมตอการเปลยนแปลงสของล าไยแบบควานเมลดออกภายใตการอบแหงดวยไอน ารอนยวดยงและ
Page 25
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxiii
ลมรอน”. การประชมวชาการวทยาการหลงเกบเกยวแหงชาต ครงท 5, 28-29 มถนายน 2550, ณ โรงแรมมราเคล แกรนด คอนเวนชน, กรงเทพฯ, หนา 375-378.
9. ยวนาร นามสงวน และ ธณฐยศ สมใจ, 2550. “การจ าลองการอบแหงล าไยดวยไอน ารอนยวดยงรวมกบลมรอน”. การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 21, 17-19 ตลาคม 2550, ณ โรงแรม เวลคม จอมเทยน บช, จงหวดชลบร
10. ดสต บญม และ กอดขวญ นามสงวน, 2551. “จลนพลศาสตรการอบแหงสปปะรดแวน’’. การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 9, 31 มกราคม – 1 กมภาพนธ 2551, ณ โรงแรมอมพเรยล แมปง, จงหวดเชยงใหม
11. นรศ พวพนวฒน ภราดร หนทอง กอดขวญ นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ, 2551. “จลนพลศาสตรการอบแหงเนอล าไยดวยเครองอบแหงอนฟราเรดรวมกบลมรอน (Drying kinetic of Longan Flesh Drying using Infrared-convective Dryer)”. ประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 22, 15 – 17 ตลาคม 2551 มหาวทยาลยธรรมศาสตร ศนยรงสต.
12. ภราดร หนทอง กอดขวญ นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ, 2552. “ปจจยทมผลตอการอบแหงล าไยทงลกดวยอนฟราเรดรวมกบลมรอน (FACTORS THAT INFLUENCING OF INFRARED POWER ON THE WHOLE LONGAN DRYING)”. การประชมวชาการเรอง การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 8, วนท 12-13 มนาคม 2552 โรงแรมโพธวดล รสอรท แอนสปา จงหวดเชยงราย.
13. ภทรอนงค คงชวย อารย อจฉรยวรยะ กอดขวญ นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ, 2552. “การประเมนการใชพลงงานส าหรบการอบแหงเนอล าไยโดยใชเครองอบแหงชนดชวมวล (Evaluation of Energy Consumption for Longan Flesh Drying by Biomass Fueled Dryer)”. งานประชมสมมนาทางวชาการ มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลตะวนออก ครงท 2, 28 – 29 พฤษภาคม 2552 โรงแรม ดรากอน บช รสอรท พทยา ชลบร.
14. ธณฏฐยศ สมใจ ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ และ กอดขวญ นามสงวน, 2552. “แบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงล าไยแบบควานเมลดออกแบบสองขนตอนดวยไอน ารอนยวดยงและลมรอน (A Mathematical Model for Two-stage Superheated Stream and Hot Air Drying of Longan without Stone)”. การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 23, 4-7 พฤศจกายน 2552. โรงแรมอมพเรยลแมปง เชยงใหม.
15. ภราดร หนทอง กอดขวญ นามสงวน ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ, 2552. “จลนพลศาสตรการอบแหงและคณภาพของล าไยโดยใชอนฟราเรดรวมกบลมรอน
Page 26
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxiv
(Drying Kinetics and Quality of Longan Undergoing Combined Infrared-Convective Drying)”. การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 23, 4-7 พฤศจกายน 2552. โรงแรมอมพเรยลแมปง เชยงใหม.
16. กตตชย สค ามา และ กอดขวญ นามสงวน, 2552. “เครองอบแหงแบบตอเนองโดยใชอนฟราเรดรวมกบลมรอนขนาดหองปฏบตการ”. การประชมเสนอผลงานวจยระดบบณฑตศกษา มหาวทยาลยเชยงใหม ครงท 1, 27 พฤศจกายน 2552, ณ บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเชยงใหม.
17. สารภ ชญถาวร ศวะ อจฉรยวรยะ อารย อจฉรยวรยะ และ กอดขวญ นามสงวน, 2553. “จลนพลศาสตรการอบแหงเนอล าไยทอณหภมสง”. การประชมเชงวชาการเครอขายพลงงานแหงประเทศไทย ครงท 6, วนท 5 -7 พฤษภาคม 2553.โรงแรมฮอลเดยอนท จงหวดเพชรบร.
18. กอดขวญ นามสงวน อารย อจฉรยวรยะ และ ศวะ อจฉรยวรยะ, 2553. “การอบแหงกลวยและเผอกโดยใชไอน ารอนยวดยง”. การประชมวชาการวทยาการหลงการเกบเกยวแหงชาต ครงท 8, วนท 1 – 3 กนยายน 2553 โรงแรมเชยงใหมดเอมเพรส จงหวดเชยงใหม.
19. ทพาวรรณ บญเชอม และ กอดขวญ นามสงวน, 2554. “การอบแหงฟกทองโดยใชไอน ารอนยวดยง”. การประชมวชาการเรอง การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนและกระบวนการ ครงท 10, วนท 10 – 11 มนาคม 2554 โรงแรมเชยงใหมแกรนดวว จงหวดเชยงใหม.
20. จรสยกรณ ตนปรยะชญา และ กอดขวญ นามสงวน, 2554. “ผลของสภาวะไอน ารอนยวดยงตอจลนพลศาสตรและผลตภณฑของการอบแหงแครอทแผน”. การประชมวชาการเรอง การถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนและกระบวนการ ครงท 10, วนท 10 – 11 มนาคม 2554 โรงแรมเชยงใหมแกรนดวว จงหวดเชยงใหม.
21. กรณย ค ามล และ กอดขวญ นามสงวน, 2555. “การปรบปรงเครองอบแหงแบบตอเนองโดยใชลมรอนรวมกบอนฟราเรด”. การประชมเสนอผลงานวจยระดบบณฑตศกษา มหาวทยาลยเชยงใหม ครงท 3, 23 พฤศจกายน 2555, ณ บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเชยงใหม
Page 27
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxv
บทคดยอ
งานวจยนมวตถประสงคเพอพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของเงอนไขการอบแหง(สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย อณหภมและอตราการไหลของอากาศ) ทมผลตอสมรรถนะการอบแหง(เวลาการอบแหง อตราการดงความชนจ าเพาะ และคาสมประสทธสมรรถนะของปมความรอน) และหาเงอนไขการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบการอบแหงสบปะรดโดยเครองอบแหงแบบใชปมความรอนทความเรวรอบของเครองอดไอแปรเปลยน มขนตอนในการด าเนนงานดงนคอ พฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตร ตรวจสอบความถกตองของแบบจ าลองทางคณตศาสตรกบขอมลการทดลอง และ จ าลองสถานการณการอบแหง จากผลการจ าลองสถานการณพบวา อณหภมของอากาศทใชในการอบแหงแตกตางกนจะมผลตอเวลาทใชในการอบแหงและอตราการดงความชนจ าเพาะมาก แตมผลตอสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนนอยมาก สวนอตราการไหลของอากาศทแตกตางกนจะมผลตออตราการดงความชนจ าเพาะและสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนคอนขางมากแตเกอบจะไมมผลตอเวลาทใชในการอบแหง ส าหรบสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยทแตกตางกนจะมผลตอสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนมากทสด และมผลตออตราการดงความชนจ าเพาะคอนขางมากแตเกอบจะไมมผลตอเวลาทใชในการอบแหง นอกจากนยงพบวา เงอนไขการอบแหงเหมาะทสดส าหรบการอบแหงสบปะรดทความชนเรมตน 580%มาตรฐานแหงจนเหลอความชนสดทาย 18%มาตรฐานแหง คอ สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70%, ความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน 1600 รอบตอนาท, อณหภมของอากาศ 60°C และอตราการไหลของอากาศ 205 kgdry air/kgdry pro.-h โดยได อตราการดงความชนจ าเพาะ 1.587 kg/kW-h และมคาใชจายดานพลงงานในการอบแหงสบปะรด 26.7 บาทตอกโลกรมสบปะรดแหง
Page 28
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxvi
Abstract Mathematical model of a vary speed drive heat pump dryer was developed for sensitivity
study of operating conditions viz. the fraction of evaporator bypass air, drying air temperature and air flow rate on the dryer performance in terms of drying time, specific moisture extraction rate (SMER), coefficient of performance (COP) and for evaluation of the optimal operating conditions of pineapple drying with heat pump dryer using variable compressor speed. The simulation of a drying system was conducted and the simulated results were verified using available experimental results. From simulated results, it was found that the drying time and SMER were affected significantly by drying air temperature while no significant effect of air temperature on the COP was observed. The air flow rate significantly affected the SMER and COP but did not affect the drying time. The fraction of evaporator bypass air had a significant effect on the COP and SMER, especially mainly affected the COP, but had no an effect on drying time. Furthermore, it was found that the best operating condition giving the SMER of 1.587 kg/kW-h and the energy cost of 26.7 Baht/kg dry pro. was a fraction of evaporator bypass air of 70%, an initial compressor speed of 1600 rpm, a drying air temperature of 60oC and an air flow rate of 205 kg drying air/kg dry pro.-h, for drying pineapple from the initial moisture content of 580% dry basis to final moisture content of 18% dry basis.
Page 29
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxvii
สารบญ
หนา กตตกรรมประกาศ i คณะผวจย ii บทคดยอ xxv Abstract xxvi สารบญ xxvii สารบญตาราง xxviii สารบญรป xxix บทท 1 บทน า 1
1.1 ทมาและความส าคญของปญหา 1 1.2 สรปสาระส าคญจากเอกสารทเกยวของ 1 1.3 หลกการ แนวคดและทฤษฎทน ามาใช 5 1.4 วตถประสงคของการวจย 5 1.5 ขอบเขตของโครงงานวจย 5 1.6 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากการศกษาเชงทฤษฎและเชงประยกต 5
บทท 2 วธด าเนนการวจย 6 แผนการด าเนนงาน 6 รายละเอยดการด าเนนงานวจย 7
2.1 การพฒนาสมการการอบแหงชนบางของการอบแหงสบปะรด 7 2.2 การสรางแบบจ าลองทางคณตศาสตร 15 2.3 จ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรด 24
บทท 3 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรด 29 3.1 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของตวแปร 29 3.2 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอหาเงอนไขทเหมาะทสด 33 3.3 ผลการประเมนคาใชจายในการอบแหงสบปะรด 35
บทท 4 สรป 36 เอกสารอางอง 37 ภาคผนวก 39 ภาคผนวก ก รางบทความวจย 40 ภาคผนวก ข ขอมลการทดลองและการจ าลองสถานการณ 46
Page 30
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxviii
สารบญตาราง
หนา ตารางท 2.1 อตราการอบแหงเฉลยของสบปะรดทอณหภมตางๆ 9 ตารางท 2.2 คาคงทการอบแหงทไดจากการฟตขอมลรปแบบตางๆ 10 ตารางท 2.3 สมการคาคงทของการอบแหงแบบตางๆ 11 ตารางท 2.4 คา R2 ของการสรางสมการความสมพนธของ รปท 2.6 ถง 2.10 15 ตารางท 2.5 การเปรยบเทยบผลจากการทดลองกบการจ าลองสถานการณ 30 ตารางท 3.1 ผลของอณหภมการอบแหงทแตกตางกนทมตอคาสมรรถนะ 29
ของการอบแหง ตารางท 3.2 ผลของอตราการไหลจ าเพาะของอากาศทแตกตางกนทมตอ 30
คาสมรรถนะการอบแหง ตารางท 3.3 ผลของสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยทแตกตางกนทมตอ 32
คาสมรรถนะการอบแหง ตารางท 3.4 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบ 33
อณหภมอบแหงท 50 °C ตารางท 3.5 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบ 33
อณหภมอบแหงท 55 °C ตารางท 3.6 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบ 33
อณหภมอบแหงท 60 °C ตารางท ผ1 ขอมลการทดลอง 46 ตารางท ผ2 ขอมลการจ าลองสถานการณการอบแหง 47
Page 31
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
xxix
สารบญรป หนา
รปท 2.1 ขนตอนการเตรยมสบปะรด 7 รปท 2.2 อตราสวนความชนของการอบแหงสบปะรดทอณหภม 45, 50, 55, 60 และ 65 °C 9 รปท 2.3 คาคงทการอบแหงแบบกงทฤษฎ 10 รปท 2.4 คาคงทการอบแหงของ Page, 1949 11 รปท 2.5 คาคงทการอบแหงของ Henderson and Pabis, 1969 11 รปท 2.6 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 45°C 12 รปท 2.7 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 50°C 12 รปท 2.8 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 55°C 13 รปท 2.9 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 60°C 13 รปท 2.10 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 65°C 14 รปท 2.11 ผงแสดงการท างานของระบบอบแหงแบบใชปมความรอน 15 รปท 2.12 ปรมาตรควบคมท 1 อากาศทผานหองอบแหง 15 รปท 2.13 ปรมาตรควบคมท 2 อากาศทผานพดลม 17 รปท 2.14 ปรมาตรควบคมท 3 อากาศทผานเครองท าระเหย 18 รปท 2.15 ปรมาตรควบคมท 4 อากาศทสวนผสมอากาศ 19 รปท 2.16 ปรมาตรควบคมท 5 อากาศทผานเครองควบแนน 20 รปท 2.17 ขนตอนการค านวณของเครองอบแหงแบบปมความรอน 24 รปท 2.18 เครองอบแหงแบบปมความรอนทใชทดลองอบแหงสบปะรด 25 รปท 2.19 อณหภมอากาศเขาและออกหองอบแหงจากการทดลองและ 25 จากการจ าลองสถานการณ รปท 2.20 อตราการถายความรอนทอปกรณตางๆจากการทดลองและ 26
จากการจ าลองสถานการณ รปท 3.1 การเปลยนแปลงอณหภมอบแหง ทมผลตอการเปลยนแปลงสมรรถนะ 29
ของการอบแหง รปท 3.2 การเปลยนแปลงอตราการไหลจ าเพาะของอากาศทมผลตอการเปลยนแปลง 31
สมรรถนะของการอบแหง รปท 3.3 การเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยทมผลตอการเปลยนแปลง 32
สมรรถนะของการอบแหง รปท 3.4 การเปรยบเทยบอตราการดงความชนจ าเพาะทอณหภมอบแหง อตราการไหลจ าเพาะ 34
ของอากาศ และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน ตางๆ
Page 32
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
1
บทท 1 บทน ำ
1.1 ทมาและความส าคญของปญหา
การอบแหงอาหารและผลไม เปนอตสาหกรรมทมการใชพลงงานสง การอบแหงโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอนมความเหมาะสมในการอบแหงผลไม เพราะมการไหลเวยนอากาศเปนระบบปดได(ไมมการปลอยอากาศทง) โดยใชหลกการดงไอน าในอากาศดวยกระบวนการควบแนนขณะอากาศไหลผานเครองท าระเหย จงเปนการใชพลงงานอยางมประสทธภาพเพราะมการฟนคนความรอนจากอากาศทออกจากหองอบแหง ท าใหทงสและคณภาพของผลตภณฑอยในเกณฑด ไดมผศกษาวจยเกยวกบเครองอบแหงแบบใชปมความรอนมากมายซงทงหมดทศกษานนเนนวธการควบคมอณหภมลมรอนเขาหองอบแหงโดยใชการระบายความรอนสวนเกนดวยเครองควบแนนตวนอก(Bypass Working Fluid Heat Pump Dryer, BWF-HPD) กลมวจยหองปฏบตการอบแหง คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหมไดเรมศกษาวจยเกยวกบเครองอบแหงแบบปมความรอนโดยมความคาดหวงวาการใชอนเวอรเตอรปรบความเรวรอบของเครองอดไอเพอปรบพลงงานความรอนใหเหมาะสมกบภาระการอบแหงแทนการระบายความรอนสวนเกนดวยเครองควบแนนตวนอกเนองจากการอบแหงผกและผลไมมการอบแหงสวนทายเปนแบบอตราการอบแหงลดลงดงนนถาใชอนเวอรเตอรปรบความเรวรอบของเครองอดไอในชวงทายของการอบแหงท าใหจงไมมความจ าเปนตองดงน าออกมากเหมอนชวงแรก ดวยเหตนจงท าใหสมรรถนะของเครองอบแหงสงขน กลมวจยหองปฏบตการอบแหง คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหมเรมงานวจยในเรองนตงแต พ.ศ. 2547 โดยสรางเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบหองปฏบตการ[1]และสรางตนแบบเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก[2]โดยใชวธการควบคมอณหภมลมรอนเขาหองอบแหงโดยการปรบเปลยนความเรวรอบของเครองอดไอ(Vary Speed Drive Heat Pump Dryer, VSD-HPD) จากการศกษาเปรยบเทยบวธ VSD-HPD กบวธ BWF-HPD [3], [4], [5] พบวา VSD-HPD ใหสมรรถนะของเครองอบแหงสงกวาวธ BWF-HPD หลงจากนนกลมวจยหองปฏบตการอบแหง คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม ไดท าวจยเรองนมาโดยตลอด จากบทความวจยเกยวกบเรองผลกระทบพารามเตอรตางๆ [fraction of evaporator Bypass Air(BP), drying air Temperature(T), Specific Air Flow rate(SAF)] ทมผลตอสมรรถนะ[Specific Moisture Extraction Rate (SMER), Coefficient Of Performance(COP), Energy Efficiency(EE), Drying Rate(DR)] ของการอบแหงผลไม [6], [7] ซงพบวา การเปลยนคาพารามเตอรบางตวท าใหสมรรถนะบางตวสงและบางตวต า ดงนนจงมความตองการทราบคาพารามเตอรตางๆ (เงอนไขการอบแหง) ส าหรบการอบแหงผลไมทท าใหสมรรถนะของเครองอบแหงเหมาะสมทสด
Page 33
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
2
1.2 สรปสาระส าคญจากเอกสารทเกยวของ
เครองอบแหงแบบปมความรอนความเรวรอบของเครองอดไอแปรเปลยน (VSD-HPD) Achariyaviriya et al (2005) [8]ไดท าการพฒนาเครองอบแหงแบบปมความรอนโดยใชวธการควบคม
อณหภมลมรอนเขาหองอบแหงโดยการปรบเปลยนความเรวรอบของเครองอดไอ และประเมนสมรรถนะของเครองอบแหงทสรางขน โดยท าการทดลองเปนระบบปด มเงอนไขในการอบแหงคอใชอณหภมในการอบแหงและความเรวลมท 55 oC และ 0.7 m/s ตามล าดบ สดสวนอากาศขามเครองท าระเหยจะอยในชวงระหวาง 60%-80% ล าไยเฉพาะเนอมความชนเรมตน 551-658 %dry-basis อบแหงจนมความชนสดทาย 18 %dry-basis พบวาสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 60% ใหสมรรถนะดทสด ใชเวลาอบแหง 24 ชวโมง อตราการอบแหงเฉลย 0.263 /hkg w อตราการดงความชนจ าเพาะเฉลย 0.302 h-/kWkgw คาสมประสทธสมรรถนะของระบบปมความรอนเฉลยทค านวณจากวงจรสารท างาน 7.096 ในการศกษาคณภาพของเนอล าไยหลงการอบแหงโดยใชสเปนบรรทดฐานพบวาผลตภณฑทไดมสเหลอง
อานนท สาดชาง และคณะ (2549) [2] ท าการออกแบบและสรางตนแบบเครองอบแหงแบบปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก เครองอบแหงออกแบบใหสามารถอบเนอล าไยเฉพาะเนอ 100 kg หองอบแหงมขนาดเทากบ 0.8 x 1.5 x 0.8 m3 บรรจรถเขน 2 คน แตละคนบรรจถาด 16 ถาด/คน ใหลมรอนไหลในแนวขนานกบชนวางวสด ระบบปมความรอนมเครองควบแนนและเครองท าระเหยขนาดเทากบ 12.5 kW และ 10.5 kW ตามล าดบ เครองอดไอมก าลงสงสดเทากบ 2.2 kW และใช R-134a เปนสารท างาน และควบคมอณหภมเขาหองอบแหงโดยการปรบความเรวรอบมอเตอรทใชขบเครองอดไอ
ศวะ อจฉรยวรยะ และ เมธาวฒ โชตสวสด (2550) [3] และ Achariyaviriya, S. and Chotswasd, M. (2007) [4] วตถประสงคของงานวจยนเพอศกษาเปรยบเทยบสมรรถนะของเครองอบแหงแบบปมความรอนในหองปฏบตการ 2 ระบบ ระบบแรก(VSD-HPD)คอเครองอบแหงแบบปมความรอนชนดปรบความเรวรอบเครองอดไอโดยใชอนเวอรเตอรควบคมความเรวรอบของเครองอดไอ ท าใหอตราการไหลของสารท างานใหเหมาะสมกบภาระความรอนภายในหองอบแหงเพอควบคมอณหภมภายในหองอบแหง ระบบทสอง(BWF-HPD) คอ เครองอบแหงแบบปมความรอนชนดความเรวรอบเครองอดไอคงทโดยมการระบายความรอนสวนเกนออกจากหองอบแหงดวยเครองควบแนนทตดตงอยภายนอกเพอควบคมอณหภมภายในหองอบแหงใหคงท โดยระบบปมความรอนทใชเปนแบบ VSD-HPD และ BWF-HPD ปมความรอนทงสองระบบถกตดตงลงในเครองอบแหงเครองเดยวกน วสดทใชในอบแหงคอ กลวยน าวาแผน ทมขนาดเสนผานศนยกลางเทากบ 30-35 มลลเมตร และมความหนาตอชนเทากบ 5 มลลเมตร ความชนเรมตนประมาณ 215-229 %dry-basis ท าการอบแหงทอณหภมคงท 60 oC อบแหงจนผลผลตเหลอความชนสดทาย 16% dry-basis ท าการทดลองดวยคาเปอรเซนสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) ไดแก 60% 70% และ 80% ตามล าดบ ความเรวลมทหนาหองอบแหงคงทเทากบ 1.27 เมตรตอวนาท จากผลการทดลองพบวาคาBP มผลกระทบตอสมรรถนะของ VSD-HPD เพยงเลกนอย แตมผลกระทบตอ BWF-HPD คอนขางมาก เมอท า
Page 34
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
3
การเปรยบเทยบคาประสทธภาพการใชพลงงานจาก อตราการอบแหง(DR) และอตราการดงความชนจ าเพาะ(SMER) ของระบบปมความรอนทงสองชนดพบวา VSD-HPD มประสทธภาพการใชพลงงานดกวา BWF-HPD ทกการทดลอง
เอกกฤษ แกวเจรญ และ ศวะ อจฉรยวรยะ (2553) [5] ไดศกษาเปรยบเทยบสมรรถนะของเครองอบแหงแบบปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกของเครองอบแหงแบบปมความรอน 2 ระบบกลาวคอเปนแบบ VSD-HPD และ BWF-HPD ปมความรอนทงสองระบบถกตดตงลงในเครองอบแหงเครองเดยวกน จากการศกษาพบวาใหผลทสอดคลองกบการทดลองของ ศวะ อจฉรยวรยะ และ เมธาวฒ โชตสวสด (2550) [3] และ Achariyaviriya, S. and Chotswasd, M. (2007) [4]
ศวะ อจฉรยวรยะ และ เรวฒ ค าวน (2550) [9] งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาอทธพลของอตราการไหลของลมรอนทมผลตอสมรรถนะและประสทธภาพการใชพลงงานของเครองอบแหงปมความรอนทมเครองอดไอชนดความเรวรอบเปลยนแปลงตามภาระความรอนทตองการใชในการอบแหง โดยการทดลองใชใยผาอดแผนเปนวสดทดสอบ ก าหนดเงอนไขของการท างานของตวแปรอนๆทไมศกษาใหคงเดมทกการทดลอง จากการศกษาพบวาถาอตราการไหลลมรอนจ าเพาะลดลงจะท าใหคาสมประสทธสมรรถนะลดลง เอกกฤษ แกวเจรญ และ คณะ (2551) [7] ศกษาอทธพลของอณหภมอบแหงและความเรวรอบเรมตนของเครองอดไอทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก พบวา ทอณหภมสงใหคาสมประสทธสมรรถนะปมความรอน (COPhp) สงกวาทอณหภมต าแตสนเปลองพลงงานมากกวา
เครองอบแหงแบบปมความรอนระบายความรอนสวนเกนดวยเครองควบแนนตวนอก (BWF-HPD)
Tia,W. Soponronnarit,S. and Kaewassadorn,W. (2001) [10] ท าการออกแบบ สราง และประเมนสมรรถนะเครองอบแหงผลไมแบบปมความรอนระดบอตสาหกรรมขนาดเลกท างานเปนระบบปด ระบบปมความรอนใชสารท าความเยน R-22 เครองอดไอเปนแบบปดมขนาด 1.3 kW เครองท าระเหยมขนาด 3.7kW เครองควบแนนตวในและตวนอกมขนาด 4.6 kW และ2.2 kW ตามล าดบ หองอบแหงมขนาดบรรจผลไมสด 100 kg ท าการอบแหงสปปะรด กลวย ถวงอก และหวผกกาด สภาวะของหองอบแหงถกควบคมอณหภมใหคงทท 55oC อตราการไหลเชงปรมาตรของอากาศ 0.54 m3/s และสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 78% พบวาทสภาวะการอบแหงทใชผลไมใกลเตมพกดของเครองอบแหง คอ 98 kg ใหสมรรถนะของการอบแหงดทสดโดยมคา SMER เปน 1kg w evaporated / kW-h อตราการอบแหงสงสด 1.95 kg w evaporated/h คาSEC นอยทสดคอ 3.62 MJ/kg w evaporated คา COPhpเปน4.99 มการน าความรอนทผลตไดไปใชประโยชนอยในชวง 73-89% มการกระจายอณหภมภายในหองอบแหงทด คาใชจายอยระหวาง 6.94-9.33 Bath/kgw
evaporated ประกอบดวยคาไฟฟา 60.5-67.8 % คาลงทนเบองตน 32% และคาบ ารงรกษา 6.1% จากการอบแหงทอณหภมต าท าให คณภาพของผลตภณฑทไดวดจากสจดวาใหคณภาพอยในเกณฑดอาทตย โคตรสาร
Page 35
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
4
(2543) ท าการประเมนสมรรถนะของเครองอบแหงแบบปมความรอนในระดบอตสาหกรรมทใชงานจรง 2 เครอง เครองแรกอบแหงเมลดพนธขาวบรรจผลตภณฑในชวง 4,922-8,250 kg อบแหงจากความชน13.5-15.4% wet-basis เหลอ 11.2-12.7% wet-basis เครองอบแหงท างานโดยใชระบบเปด ผลการประเมนพบวา คาอตราการอบแหงเฉลยอยในชวง 13.7-25.0 kg w evaporated / h คาอตราการดงความชนจากอากาศเฉลย (MERavr)อยในชวงระหวาง 1.86-7.79 kg w condensed /h คาความสนเปลองพลงงานจ าเพาะ(SEC)อยในชวง 1.93-3.60 MJ / kgw evaporated คาCOPhp-avrอยในชวง 5.46-6.99 ความรอนทผลตไดน ามาใชประโยชนจรงเฉลยอยในชวง 91.5-100% พบวาสภาวะของอากาศแวดลอมมอทธพลตอสมรรถนะของเครองอบแหงโดย อณหภมมผลตอคาCOPhp-avr มากกวาความชนสมพทธ อกเครองหนงใชอบแหงผลตผลทางการเกษตรหลายชนดสวนมากจะเปน กลวยน าวาสกพบวา คาอตราการอบแหงเฉลยอยในชวง 6.0-11.6 kg w evaporated / h คา MERavr เฉลยอยในชวง 5.38-10.01 kg w condensed /h คาความสนเปลองพลงงานจ าเพาะเฉลยอยในชวง 4.23-7.84 MJ / kg w evaporated คาCOPhp-avr อยในชวง 3.76-4.76 ความรอนทผลตไดน ามาใชประโยชนจรงเฉลยอยในชวง 64-97% พบวาชนดของผลตภณฑมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงคอผลตภณฑทแหงงายจะท าใหคา COPhp-avr และคาSMER มคาสง คณภาพสเปนทพอใจของผบรโภคเปนอยางมาก ตรวจวดการปนเปอนจลนทรยเขามาตรฐาน TP 1997 Category 6 ปญหาทพบคอการควบคมอณหภมในชวงผลตภณฑใกลแหงท าไดไมด
Teeboonma, U. Soponronnarit, S. and Tiansuwan, J. (2002) [11] ศกษาการหาคาทเหมาะสมทสดของเครองอบแหงผลไมดวยปมความรอน ซงปจจยทส าคญทใชหาคาทเหมาะสมทสดและราคาทถกทสดของเครองอบแหงผลไมดวยปมความรอน ไดแกสดสวนการน าอากาศกลบมาใชอก สดสวนอากาศทขามเครองท าระเหย อตราการไหลอากาศ และอณหภมอบแหง ในงานวจยนแบบจ าลองการอบแหงของมะละกอ และมะมวงแชอมดวยปมความรอนไดถกพฒนาขน โดยทดสอบความถกตองกบผลการทดลอง เกณฑทใชในการหาสภาวะทเหมาะสม คอ ราคาทงหมดตอกโลกรมน าระเหยรายปต าทสด ผลลพธจากแบบจ าลองสามารถสรปไดวา สภาวะทเหมาะสมทสดของการอบแหงมะละกอแชอม คอสดสวนการน าอากาศกลบมาใชอก100 % สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 69 % อตราการไหลอากาศจ าเพาะ 20.72 kg
dry air/kg dry product และอณหภมอบแหง 55 oC สภาวะทเหมาะสมทสดของการอบแหงมะมวงแชอม คอ สดสวนการน าอากาศกลบมาใชอก 100 % สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 71 % อตราการไหลอากาศจ าเพาะ 30.88 kg dry air/kg dry product และอณหภมอบแหง 55 oC Pal U.S. and Khan M.K. (2009) [12] ท าการทดลองอบแหงผลผลตทางการเกษตรดวยปมความรอนแบบBWF-HPD เพอรกษาคณภาพผลตภณฑ จงใชอณหภมการอบแหงในชวงอณหภมปานกลาง ตงแต 41 oC จนถง 30 oC ความชนสมพทธของอากาศรอนทเขาหองอบต ากวา 40 % ก าหนดใหอณหภมในหองอบแหงลดลงอยางมล าดบ โดยเรมลดอณหภมลงตงแตชวโมงท สองจนถงชวโมงทสบ หลงจากนนใหอณหภมอากาศรอนทเขาหองอบแหงคงท จากการทดลองอบแหงพรกหวาน ผลผลตทไดมคณภาพสง คา
Page 36
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
5
SMER อยระหวาง 0.55 ถง 1.10 kgwater evap/kW-h เมอทดลอง 24 ชวโมงมคาความสนเปลองพลงงาน 4.48 ถง 5.05 kWh นอยกวาการใชขดลวดความรอนทมคาความสนเปลองพลงงาน 5.65 ถง 9.6 kWh
1.3 หลกการ แนวคดและทฤษฎทน ามาใช ผวจยจงมแนวคดในการน าระบบปมความรอนทสามารถจดการพลงงานใหเหมาะสมกบภาระความ
ตองการใชพลงงานความรอนและใชดงความชนของวสดเกษตร โดยน าระบบปมความรอนทสามารถปรบเปลยนความเรวรอบของเครองอดไอเพอใหระบบปมความรอนท างานตามภาระทตองการในกระบวนการอบแหงวสดเกษตรอยางเหมาะสมตลอดชวงเวลาของการอบแหง ดงนนงานวจยนจงเปนการบรณาการความรดานวศวกรรมการอบแหงและวศวกรรมระบบปมความรอนเพอน ามาพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหงสบปะรดแบบปมความรอนทใชอนเวอรเตอรปรบความเรวรอบของเครองอดไอ รายละเอยดไดน าเสนอในบทท 3 1.4 วตถประสงคของการวจย
1.4.1 เพอพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหงสบปะรดแบบปมความรอนทใชอนเวอรเตอรปรบความเรวรอบของเครองอดไอ
1.4.2 จ าลองสถานการณการอบแหงเพอหาเงอนไขการอบแหงทเหมาะสมทสดส าหรบการอบแหงสบปะรดโดยเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกใหมประสทธภาพการใชพลงงานสงทสด และประเมนคาใชจายดานพลงงานในการอบแหงสบปะรด
1.5 ขอบเขตของการวจย 1.5.1 เงอนไขการอบแหงคอ อณหภมลมรอน สดสวนลมรอนขามเครองท าระเหยและอตรา
การไหลของลมรอนจ าเพาะ 1.5.2 ใชเครองอบแหงแบบปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกเปนตนแบบในการ
จ าลองสถานการณ 1.6 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากการศกษาเชงทฤษฎและเชงประยกต
ไดทราบขอมลเงอนไขการอบแหงและคาใชจายการใชพลงงานในการอบแหงสบปะรดเพอใหผประกอบการตดสนใจ
Page 37
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
6
บทท 2 วธด ำเนนงำนวจย
แผนการด าเนนงาน
แผนการด าเนนงาน 2555 2556 พค. ม.ย ก.ค ส.ค ก.ย ต.ค พ.ย ธ.ค ม.ค ก.พ ม.ค เม.ษ
1. การพฒนาสมการการอบแหงช นบางของการอบแหงสบปะรด(ดรายละเอยดหวขอ 2.1)
2. พฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของระบบการอบแหง อปกรณหลกคอ หองอบแหง และพดลม (ดรายละเอยดหวขอ 2.2.1)
3. พฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของระบบปมความรอน อปกรณหลกคอ เครองอดไอ เครองควบแนน วาลวปรบความดนและเครองท าระเหย (ดรายละเอยดหวขอ 2.2.2)
4. พฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของสมรรถนะการอบแหง (ดรายละเอยดหวขอ 2.2.3)
5. จ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรดเพ อตรวจสอบแบบจ าลองทางคณตศาสตรกบขอมลการทดลอง (ดรายละเอยดหวขอ 2.2.4)
6. ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรดเพอศกษาความไว, หาเงอนไขการอบแหงทเหมาะสด และประเมนคาใชจายในการอบแหงสบปะรดและวจารณผล (ดรายละเอยดบทท 3)
7. สรป (ดรายละเอยดบทท 4) 8. เขยนบทความวจยเรอง Sensitivity Study of
Drying Conditions on Drying Performance Using Vary Speed Drive Heat pump Dryer (ดรายละเอยดภาคผนวก)
9. เขยนรายงาน
Page 38
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
7
รายละเอยดการด าเนนงานวจย 2.1 การพฒนาสมการการอบแหงชนบางของการอบแหงสบปะรด การพฒนาสมการการอบแหงชนบางของการอบแหงสบปะรดมรายละเอยด ดงน คอ
2.1.1 การหาความชนของสบปะรด การทดลองอบแหงไดใชสบปะรดพนธนางแล (หรอพนธน าผง) ทมความชนเรมตนอยในชวง 560 –
600 %db. เสนผานศนยกลางของสบปะรดอยในชวง 100 – 115 mm. ถกน ามาปลอกเปลอกพรอมทงตดขวทหวและทายออกและผาแบงครง จากนนบากแกนกลางของสบปะรดออกและหนเปนชนตามขวางหนาชนละ 1 cm. พรอมเปนชนทดลอง ขนตอนดงกลาวแสดงดงรปท 9.1
ท าการหาความชนเรมตนของสบปะรดโดยการน าสบปะรดชนทดลองใสตะแกรงจ านวน 3 ตะแกรง ตะแกรงละ 2 ชน ชงน าหนกสบปะรดแตละตะแกรง (w) กอนน าไปอบแหงดวยตอบลมรอนทอณหภม 103 °C เปนเวลา 72 h. (AOAC, 1960) [13] เมอครบก าหนดน ามาชงน าหนกมวลแหง (d) ของสบปะรดแตละตะแกรง จากนนค านวณหาความชน (M) ของสบปะรดแตละตะแกรงได ดงสมการท 2.1
-100
w dM
d (2.1)
โดยท M = ความชน, % มาตรฐานแหง w = น าหนกเปยก, g
d = น าหนกแหง, g
รปท 2.1 ขนตอนการเตรยมสบปะรด
Page 39
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
8
2.1.2 วธการทดลองอบแหงสบปะรด น าสบปะรดชนทดลองใสตะแกรงจ านวน 2 ชน ชงน าหนกสบปะรดเรมตน และท าการอบแหงดวย
เครองอบแหงลมรอนแบบชนบางทอณหภมกอนเขาหองอบแหง 45, 50, 55, 60 และ 65 °C ความเรวลมผานหองอบแหง 1 m/s ขณะทดลองท าการบนทกน าหนกชนทดลอง อณหภมและความชนสมพทธกอนเขาหองอบแหง อณหภมชนทดลอง และอณหภมและความชนสมพทธอากาศแวดลอม ท าการบนทกทก 15 นาท ในชวโมงแรก ทก 30 นาท ในชวโมงท 2 – 4 และทกชวโมงหลงจากนนจนครบ 20 ชวโมง จงบนทกทก 2 ชวโมง จนครบ 30 ชวโมง จงบนทกทก 4 ชวโมง จนกระทงสบปะรดชนทดลองเหลอความชนประมาณ 23 %db. การทดลองมจ านวนทงหมด 5 การทดลอง ตามอณหภมอบแหง
2.1.3 การหาคาคงทของสมการจลนพลศาสตรของการอบแหงสบปะรด ในการพฒนาสมการคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหงในชวงของอตราการอบแหงลดลง จะ
ใชรปแบบสมการทงหมด 3 รปแบบ คอ สมการการอบแหงแบบกงทฤษฎ ดงสมการท 2.2 และแบบเอมไพรคเคล โดยแบบเอมไพรคเคลไดใชรปแบบสมการการอบแหงของ Page, 1949 [14] และ Henderson and Pabis, 1969 [15] ดงสมการท 2.3 และ 2.4 ตามล าดบ
exp -MR K t (2.2) exp -
nMR k t (2.3)
exp -MR a b t (2.4) เรมตนการพฒนาสมการคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหง โดยการน าขอมลการลดลงของ
ความชนของสบปะรดชนทดลองทเวลาใดๆ จนเหลอความชนประมาณ 23 %db . มาค านวณหาอตราสวนความชน (MR) ดงสมการท 2.5 แลวท าการฟตขอมลอตราสวนความชนจากการทดลองกบรปแบบสมการจลนพลศาสตรการอบแหงทง 3 รปแบบ ดวยวธก าลงสองนอยทสด เพอหาคาคงทของสมการการอบแหง ของแตละการทดลอง
t
in
MMR
M (2.5)
โดยท MR = อตราสวนความชน, เศษสวน t = เวลา, ชวโมง K, k, a, b = คาคงทของการอบแหง
2.1.4 ผลการทดลองการอบแหงสบปะรดทอณหภมตางๆ จากการทดลองอบแหงสบปะรดชนทดลองดวยเครองอบแหงลมรอนแบบชนบางทอณหภมกอนเขา
หองอบแหง 45, 50, 55, 60 และ 65 °C และความเรวลมผานหองอบแหง 1 m/s อบจนเหลอความชนประมาณ 23 %db. จ านวนทงหมด 5 การทดลอง ไดผลดงรปท 2.2 ซงเปนชวงของอตราการอบแหงลดลงเทานน จะเหนวาอณหภมกอนเขาหองอบแหงมผลตอเวลาทใชอบแหงมาก คอ เมออณหภมกอนเขาหอง
Page 40
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
9
อบแหงสงขนการอบแหงจะใชเวลาในการอบแหงนอยลง เนองจากการระเหยของน าทผววสดจะเกดขนไดดเมออณหภมสง
รปท 2.2 อตราสวนความชนของการอบแหงสบปะรดทอณหภม 45, 50, 55, 60 และ 65 °C
เมอพจารณาอตราการอบแหงเฉลยของการทดลองอบแหงสบปะรดทอณหภมกอนเขาหองอบแหง
ตางๆ ดงตารางท 2.1 จะเหนวาอตราการอบแหงเฉลยจะสงขน เมออณหภมอบแหงสงขน ตารางท 2.1 อตราการอบแหงเฉลยของสบปะรดทอณหภมตางๆ
T, °C Min, %db. Mf, %db. t, h DRเฉลย, kgw/ kgdry pro.-h 45 593.7 23.0 102 0.056 50 579.9 23.1 58 0.096 55 564.1 23.0 28 0.193 60 588.4 22.9 16 0.353 65 581.9 23.3 12 0.466
2.1.5 ผลการพฒนาคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหงสบปะรด เมอท าการฟตขอมลอตราสวนความชนทไดจากการทดลองทอณหภมตางๆ ตามขอมลดงรปท 2.2 กบ
สมการจลนพลศาสตรการอบแหงในรปแบบสมการแบบกงทฤษฎ(สมการท 2.2) แบบ Page(สมการท 2.3)และแบบ Henderson and Pabis(สมการท 2.4) ดวยวธก าลงสองนอยทสด จะไดคาคงทของสมการการอบแหงในแตละเงอนไขการทดลอง แสดงดงตารางท 2.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 20 40 60 80 100 120
MRe
xp.
เวลำ, h
45 °C 50 °C 55 °C 60 °C 65 °C
Page 41
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
10
ตารางท 2.2 คาคงทการอบแหงทไดจากการฟตขอมลรปแบบตางๆ
T, °C กงทฤษฎ Page Henderson and Pabis
K k n a b 45 0.1657040 0.2383350
0.801379 0.96377
0.1571390 50 0.1823990 0.2565110 0.1726260 55 0.2268680 0.3055090 0.2149710 60 0.2560580 0.3392020 0.2435160 65 0.3462300 0.4275460 0.3293100
จะเหนวาคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหงในทกรปแบบจะมคามากขนเมออณหภมสงขน แสดงดงรปท 2.3 ถง 2.5 และพบวาการเพมขนเปนไปในลกษณะเสนโคงหงาย ดงนนจงเลอกใชรปแบบสมการแบบโพลโนเมยลดกรสอง เพอแสดงความสมพนธระหวางคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหงกบอณหภมกอนเขาหองอบแหง ไดสมการของความสมพนธดงกลาว แสดงดงตารางท 2.3
จากสมการแสดงความสมพนธระหวางคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหงกบอณหภมกอนเขาหองอบแหง จะเหนวาสมการคาคงททพฒนาขนสามารถท านายคาคงทของสมการจลนพลศาสตรการอบแหงใกลเคยงอยางมากทกรปแบบสมการจลนพลศาสตรการอบแหง โดยพจารณาจากคา R2 ทมคาไมต ากวา 0.985 ทกสมการ
รปท 2.3 คาคงทการอบแหงแบบกงทฤษฎ
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
40 45 50 55 60 65 70
K
อณหภมอบแหง, °C
K (exp.) K (sim.)
Page 42
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
11
รปท 2.4 คาคงทการอบแหงของ Page, 1949
รปท 2.5 คาคงทการอบแหงของ Henderson and Pabis, 1969
ตารางท 2.3 สมการคาคงทของการอบแหงแบบตางๆ
รปแบบ คาคงท สมการ R2 กงทฤษฎ K 0.000376T2-0.032689T+0.876507 0.985
Page k 0.000357T2-0.030073T+0.86896
0.989 n 0.801379
Henderson and Pabis
a 0.96377 0.985
b 0.000362T2-0.031551T+0.844676
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
40 45 50 55 60 65 70
k
อณหภมอบแหง, °C
k (exp.) k (sim.)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
40 45 50 55 60 65 70
b
อณหภมอบแหง, °C
b (exp.) b (sim.)
Page 43
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
12
เมอไดท าการเปรยบเทยบคาอตราสวนความชนทไดจากการทดลองและจากการท านายดวยสมการจลนพลศาสตรการอบแหงทง 3 รปแบบ ดงแสดงในรปท 2.6 ถง 2.10 พบวา สมการจลนพลศาสตรการอบแหงทง 3 สามารถท านายอตราสวนความชนไดใกลเคยงกบอตราสวนความชนทไดจากการทดลอง โดยมคา R2 ไมต ากวา 0.98 ทกรปแบบสมการ แสดงดงตารางท 2.4
รปท 2.6 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 45 °C
รปท 2.7 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 50 °C
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0 20 40 60 80 100 120
MR
เวลำ, h
MR (experiment)
MR (กงทฤษฎ)
MR (page)
MR (Henderson)
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0 10 20 30 40 50 60 70
MR
เวลำ, h
MR (experiment)
MR (กงทฤษฎ)
MR (page)
MR (Henderson)
Page 44
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
13
รปท 2.8 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 55 °C
รปท 2.9 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 60 °C
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0 5 10 15 20 25 30 35
MR
เวลำ, h
MR (experiment)
MR (กงทฤษฎ)
MR (page)
MR (Henderson)
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
MR
เวลำ, h
MR (experiment)
MR (กงทฤษฎ)
MR (page)
MR (Henderson)
Page 45
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
14
รปท 2.10 การเปรยบเทยบอตราสวนความชนผลการทดลองกบแบบจ าลองทอณหภม 65 °C
ตารางท 2.4 คา R2 ของการสรางสมการความสมพนธของ รปท 2.6 ถง 2.10
T, °C R2
กงทฤษฎ Page Henderson and Pabis 45 0.983 0.994 0.987 50 0.980 0.996 0.985 55 0.988 0.996 0.991 60 0.994 0.994 0.997 65 0.992 0.991 0.993
2.2 การสรางแบบจ าลองทางคณตศาสตร
การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของการอบแหงดวยเครองอบแหงแบบปมความรอนความเรวรอบแปรผน มระบบการไหลเวยนของอากาศ แสดงดงรปท 2.11 ซงแสดงอปกรณของเครองอบแหงทอากาศอบแหงไหลผาน และแสดงสวนประกอบของระบบปมความรอน โดยมสมมตฐานวาเครองอบแหงม
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 2 4 6 8 10 12 14
MR
เวลำ, h
MR (experiment)
MR (กงทฤษฎ)
MR (page)
MR (Henderson)
Page 46
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
15
การหมฉนวนหนาพอและไมคดคาความจความรอนของผนงและฉนวน ชนสวนอปกรณของระบบปมความรอนไมมการสญเสยความรอนออกนอกระบบ และไมคดความดนตกครอมเนองจากวสดอบแหง
รปท 2.11 ผงแสดงการท างานของระบบอบแหงแบบใชปมความรอน
2.2.1 การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของระบบการอบแหงซงประกอบดวยอปกรณหลกคอ หองอบแหงและพดลม
แบบจ ำลองในหองอบแหง (CV1)
รปท 2.12 ปรมาตรควบคมท 1 อากาศทผานหองอบแหง
แบบจ าลองทางคณตศาสตรของหองอบแหงทพฒนาขนเปนแบบจ าลองแบบใกลสมดล พจารณาเมออากาศไหลผานวสดอบแหงจะมการถายเทความรอนและความชนระหวางอากาศกบวสด โดยอากาศจะม
Amplifier+วงจรควบคม
หองอบแหง
Damper
Evaporator Condenser
Expansion Valve
Compressor Motor
Inverter
Sensor
BlowerBy-pass air
a 2 2m ,T ,W a 1 1m ,T ,W
Page 47
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
16
อณหภมลดลงแตความชนเพมขน สมบตของอากาศทออกหองอบแหงหาจากการวเคราะหการสมดลมวลและพลงงานของอากาศชนทปรมาตรควบคม (CV1) ดงรปท 2.12 มดงตอไปน
1) การค านวณหาอตราสวนความชนในอากาศออกจากหองอบ ค านวณหาการลดลงของความชนวสดหาจากสมการการอบแหงในรปแบบกงทฤษฏ
จาก MR = exp -Kt เมอท าอนพนธเทยบกบเวลาและใชวธ Finite difference จะไดสมการการหาความชนทเวลาใดๆ ของ
วสด ดงสมการท 2.6 f i in eq M = M - M -M (Δt)(K)exp(-Kt) (2.6)
โดยสมการคาคงทการอบแหง (K) ทพฒนาไดจากตารางท 2.3 คอ 2
K = 0.000376T 0.032689T 0.876507 (2.7)
ส าหรบการอบแหงวสดในชวงเวลา Δt จะท าใหปรมาณความชนในอากาศเพมขนหลงจากไหลผานชนวสดเทากบปรมาณความชนทออกจากวสด ดงนนจากการสมดลมวลของไอน าในอากาศ ไดดงน a 2 1 p i f Δt m W -W = w M -M
หรอ
p i f
2 1
a
w
M -MW = +W
Δt m (2.8)
2) การค านวณหาอณหภมอากาศออกจากหองอบ ในกระบวนการอบแหงมการเปลยนแปลงเอนทาลปของอากาศเกดขนนอย จนสามารถสมมตไดวาเอน
ทาลปของอากาศไมเปลยนแปลงระหวางการอบแหง นนคอเอนทาลปของอากาศเขาและออกจากหองอบแหงเทากน ดงน a a 1 1 g v 1 a a 2 2 g v 2 m c T +W h +c T = m c T +W h +c T
หรอ
a 1 1 g v 1 2 g
2
a 2 v
c T +W h +c T -W h
T = c +W c
(2.9)
Δt คอ ชวงเวลาทพจารณา, h am คอ อตราการไหลเชงมวลของอากาศแหง, kg/h
pw คอ มวลของวสดแหง, kg gh คอ เอนทาลปของไอน าอมตวท 0 ºC, kJ/kg ac คอ คาความรอนจ าเพาะของอากาศ, kJ/kgdry air-
๐C vc คอ คาความรอนจ าเพาะของไอน า, kJ/kgwater-
๐C
Page 48
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
17
แบบจ ำลองของพดลม (CV2)
รปท 2.13 ปรมาตรควบคมท 2 อากาศทผานพดลม
เมออากาศไหลเขาและออกจากพดลมจะท าใหคาเอนทาลปของอากาศมากขนเนองจากก าลงงานเพลาของพดลม ดงน s a a 3 pv 4 3 = P m c +W c T -T (2.10) สามารถหาก าลงงานเพลาทใหกบพดลมได ดงน
a as
B
Δp(m /ρ )
P = η
(2.11)
แทนสมการ 2.11 ในสมการ 2.10 จะไดสมการหาคาอณหภมอากาศออกจากพดลม ดงน
4 3
B a a 3 v
η
ΔpT = T +
ρ c +W c (2.12)
หาก าลงงานทใหกบมอเตอรไฟฟาเพอขบเพลาของพดลม ดงน
sm
m
η
PP = (2.13)
Ps คอ ก าลงงานเพลาทใหกบพดลม, kJ/h Pm คอ ก าลงงานทใหกบมอเตอรไฟฟาเพอขบเพลาของพดลม, kJ/h
Δp คอ ความดนตกครอมในระบบหมนเวยนอากาศ, kPa
aρ คอ ความหนาแนนของอากาศชน, kgdry air/m3
Bη คอ ประสทธภาพของพดลม, (0.95)
mη คอ ประสทธภาพของมอเตอร, (0.95)
a 4 4m ,T ,W
a 3 3m ,T ,W
Page 49
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
18
2.2.2 พฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของระบบปมความรอนซงประกอบดวยอปกรณหลกคอ แบบจ าลองเครองท าระเหย, แบบจ าลองของสวนผสมอากาศ, แบบจ าลองของเครองควบแนน, แบบจ าลองของเครองอดไอ และแบบจ าลองของสารท างาน
แบบจ ำลองของเครองท ำระเหย (CV3)
รปท 2.14 ปรมาตรควบคมท 3 อากาศทผานเครองท าระเหย
เมออากาศผานเครองท าระเหยอากาศจะถายเทความรอนออกไปสสารท างานในเครองท าระเหย อณหภมอากาศจะลดลงจนถงจดน าคางแลวเกดการกลนตว ซงกระบวนการนมการถายเทความรอนทออกจากอากาศเทากบอตราการรบความรอนของสารท างาน ดงน ae re Q = Q (2.14)
หาคาอตราการถายเทความรอนออกของอากาศทผานเครองท าระเหย ( aeQ ) ไดจากการเปลยนแปลงคาเอนทาลปของอากาศทเขาและออกจากเครองท าระเหย ดงน ae a a 5 6 5 6 g 5 v 5 6 Q = 1-BP m c T -T + W -W h +W c T -T (2.15)
หาคาอตราการรบความรอนของสารท างานในเครองท าระเหย ( reQ ) ไดจากการเปลยนแปลงคาเอนทาลปของสารท างานทเขาและออกจากเครองท าระเหย ดงน re r r1 r4 Q = m h -h (2.16)
การหาคาอตราสวนความชนของอากาศทสมผสผวทอเครองท าระเหยแลว ท าโดยการสมดลมวลของไอน าในอากาศทสมผสและไมสมผสผวทอเครองท าระเหย ดงน a cont. a 5 a 6 1-BP m 1-BF W + 1-BP m BFW = 1-BP m W
หรอ 6 5
cont. W -BFW
W = 1-BF
(2.17)
BP คอ สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย BF คอ สดสวนอากาศทไมสมผสผวทอเครองท าระเหย
cont.W คอ อตราสวนความชนอากาศทสมผสผวขดทอเครองท าระเหยแลว, kgwater/kgdry air
a 5 5m 1-BP ,T ,W
a 6 6m 1-BP ,T ,W
aeQ
Page 50
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
19
แบบจ ำลองของสวนผสมอำกำศ (CV4)
รปท 2.15 ปรมาตรควบคมท 4 อากาศทสวนผสมอากาศ
การผสมอากาศสองกระแส คอ กระแสอากาศทออกจากเครองท าระเหย (1-BP) และกระแสอากาศทออกมาจากพดลม (BP) สามารถวเคราะหหาสมบตอากาศหลงการผสมไดจากการสมดลมวลและพลงงานทปรมาตรควบคม (CV4) มดงตอไปน
1) อตราสวนความชนของอากาศทออกจากเครองท าระเหยหาโดยการสมดลอตราสวนความชนของอากาศทงสองกระแสทเขาและออกจากปรมาตรควบคม (CV4) ดงน
8 7A 7B = +W BPW 1-BP W (2.18)
จดรปเพอหาอตราสวนความชนของอากาศทออกจากเครองท าระเหย
8 7A
7B W -BPW
W = 1-BP
(2.19)
2) การหาคาอณหภมของอากาศทออกจากปรมาตรควบคม (CV4) ดงน
a 7A 7A g v 7A a 7B 7B g v 7B
a 8 8 g v 8
BP c T +W h +c T + 1-BP c T +W h +c T =
c T +W h +c T
(2.20)
a 7A 7A g v 7A 8 g a 7B 7B g v 7B
8
a 8 v
BP c T +W h +c T -W h 1-BP c T +W h +c T
T = c +W c
(2.21)
a 7A 7Am BP ,T ,W
a 7B 7Bm 1-BP ,T ,W
a 8 8m ,T ,W
Page 51
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
20
แบบจ ำลองของเครองควบแนน (CV5)
รปท 2.16 ปรมาตรควบคมท 5 อากาศทผานเครองควบแนน
เมออากาศทไหลออกจากสวนผสมอากาศไหลผานเครองควบแนน อากาศจะรบความรอนทถายเทออกจากสารท างาน ท าใหอากาศมคาเอนทาลปและอณหภมทเพมขนแตอตราสวนความชนไมเปลยนแปลง ซงความรอนทอากาศไดรบจะเทากบความรอนทออกจากสารท างาน โดยการวเคราะหหาอตราการถายเทความรอนทออกจากสารท างานและอตราการรบความรอนของอากาศ ดงน ac rc Q = Q (2.22)
หาคาอตราการรบความรอนของอากาศทผานเครองควบแนน ( acQ ) ไดจากการเปลยนแปลงคาเอนทาลปของอากาศทเขาและออกจากเครองควบแนน ดงน ac a a 10 9 9 v 10 9 Q = m c T -T +W c T -T (2.23)
หาคาอตราการถายเทความรอนออกของสารท างานในเครองควบแนน ( rcQ ) ไดจากการเปลยนแปลงคาเอนทาลปของสารท างานทเขาและออกจากเครองควบแนน ดงน rc r r3 r2 Q = m h -h (2.24)
แบบจ ำลองของเครองอดไอ เครองอดไอเปนแบบชนดลกสบสามารถปรบความเรวรอบไดดวยมอเตอรขบเครองอดโดยผานสายพาน
เปนตวกลาง ซงการอดไอทเครองอดไอเปนกระบวนการอดแบบไอเซนทรอปคและสามารถหาก าลงงานทเครองอดไอในทางทฤษฎไดดงน com r r2 r1P = m h -h (2.25)
สามารถหาก าลงงานทงหมดทตองใหกบเครองอดไอหรอเปนก าลงงานทตองใหกบอนเวอรเตอรโดยการหารดวยประสทธภาพของเครองอดไอ, ประสทธภาพของสายพาน, ประสทธภาพของมอเตอร และประสทธภาพของอนเวอรเตอร ดงน
a 9 9m ,T ,W a 8 8m ,T ,W
acQ
Page 52
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
21
r r2 r1
inver.
com b m inver.
m h -h
P = η η η η
(2.26)
การค านวณหาอตราการไหลของสารท างานได ดงน
Vr
1
η P.D.
m = v
(2.27)
การค านวณหาประสทธภาพเชงปรมาตรของเครองอดไอได ดงน
c2V
1
1kp
η = 1+C-Cp
(2.28)
การค านวณหา Compressor piston displacement (P.D., m3/min) ได ดงน comP.D. = N V 60 (2.29)
การค านวณหาอณหภมสารท างานทออกจากเครองอดไอทางทฤษฎของการอดแบบไอเซนทรอปค ดงน
c
cr2r2 r1
r1
k -1
kPT = T
P
(2.30)
Pinver. คอ ก าลงงานทใหกบอนเวอรเตอร, kJ/h
Vη คอ ประสทธภาพเชงปรมาตรของเครองอดไอ
comη คอ ประสทธภาพเครองอดไอ (0.95)
bη คอ ประสทธภาพสายพาน (0.95)
mη คอ ประสทธภาพมอเตอรของเครองอดไอ (0.95)
inver.η คอ ประสทธภาพอนเวอรเตอร (0.95) P.D. คอ Compressor piston Displacement, m3/h v1 คอ ปรมาตรจ าเพาะสารท างานทเขาเครองอดไอจด, m3/kg kc คอ คาคงทการอด (1.15) C คอ Clearence Factor N คอ ความเรวรอบของเครองอดไอ, rpm Vcom คอ ปรมาตรของกระบอกสบเครองอดไอ, m3
แบบจ ำลองของสำรท ำงำน Cleland, A.C. (1992) [16] ไดเสนอสมการทใชในการค านวณคณสมบตของสารท าความเยน R-134a
โดยมชวงการใชสมการอยท o o
sat -40 C T 70 C และ o
s ΔT 60 C สมการมดงน ความดนและอณหภมทสถานะอมตว, Pa
Page 53
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
22
sat
sat
2200.9809
p = exp 21.51297-246.61+T
(2.31)
sat
sat
-2200.9809
T = -246.61ln(p )-21.51297
(2.32)
เอนทาลปทสถานะของเหลวอมตว, J/kg 2 -3 3
l sat sat sat h = 50952+1335.29T +1.70650T +7.6741×10 T (2.33) เอนทาลปทสถานะไออมตว, J/kg
2 -2 3
g sat sat sat h = 249455+606.163T -1.05644T -1.82426×10 T (2.34) เอนทาลปทสถานะไอซปเปอรฮต, J/kg
s s sat ΔT = T -T (2.35)
-3 -6 2 -6
s g s s s sat
-8 2 -7 2 -9 2 2
s sat s sat s sat
)
h = h (1+3.48186×10 ΔT +1.6886×10 ΔT +9.2642×10 ΔT T
-7.698×10 ΔT T +1.707×10 ΔT T -1.213×10 ΔT T
(2.36)
ปรมาตรจ าเพาะทสถานะไออมตว, m3/kg
g
sat
-3 -6 2 -7 3
sat sat sat
2669
v = exp -12.4539+ ×273.15+T
1.01357+1.06736×10 T -9.2532×10 T -3.2192×10 T
(2.37)
ปรมาตรจ าเพาะทสถานะไอซปเปอรฮต, m3/kg
-3 -6 2 -5
s s s sats g -7 2 -7 2 -9 2 2
s sat s sat s sat
1+4.7881×10 ΔT -3.965×10 ΔT +2.5817×10 ΔT T
v = v-1.8506×10 ΔT T +8.5739×10 ΔT T -5.401×10 ΔT T
(2.38)
Tsat คอ อณหภมทสถานะอมตว, ๐C Ts คอ อณหภมไอซปเปอรฮต, ๐C 2.2.3 พฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของสมรรถนะการอบแหง
แบบจ าลองของสมรรถนะการอบแหงทพจารณา ไดแก คาอตราการดงความชนจ าเพาะ (SMER, kg
น า/kW-h) และสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนใชงาน (COPhpuse) แบบจ ำลองของอตรำกำรดงน ำออกจ ำเพำะ(SMER, kgน ำ/kW-h)
water evaporated from product(kg)SMER=
energy consumption (kW-h) (2.39)
สมประสทธสมรรถนะของปมควำมรอนใชงำน (COPhpuse) c
hpuse
inver.
Q
COP = P
(2.40)
Page 54
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
23
2.3 จ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรด การจ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรดดวยเครองอบแหงแบบปมความรอนความเรวรอบแปร
ผน โดยใชโปรแกรม LabView เปนโปรแกรมท างาน ซงมขนตอนการค านวณ แสดงดงรปท 2.17 ดงน 1. ปอนเงอนไขเรมตน คอ น าหนกวสด ความชนวสดเรมตนและสดทาย อณหภมอบแหง ความเรว
ลมหนาหองอบแหง สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย รอบเครองอดไอเรมตน และปรมาตรกระบอกสบของเครองอดไอ
2. ปอนคาสมมต (W1(guess)) เทากบ 0.017 แลวเรมค านวณจาก แบบจ าลองของหองอบแหงหาความชนวสดหลงอบ พรอมทงตรวจสอบคา RH2 ถาคา RH2 > 1 ใหค านวณใหม โดยการท า Moisture Condensation ให RH2 = 0.97 ค านวณความชนวสดใหมและสมบตของอากาศชนทออกจากหองอบแหง ตอไปค านวณดวยแบบจ าลองของปมความรอนหาคา W1(cal.) แลวเปรยบเทยบคา W1(guess) กบ W1,(cal.) ถา ∆W1 มคามากกวาชวงทยอมรบไดใหสมมต W1(guess) ใหมและท าการค านวณเชนเดมจน ∆W1 อยในชวงยอมรบได
3. ค านวณหาสมรรถนะการอบแหง ณ เวลานน และตรวจสอบคาความชนของวสด ถาคาความชนของวสดยงไมถงคาทก าหนด การค านวณจะกลบไปยงขนตอนท 2 ใหม โดยคาความชนเรมตนใหมจะถกแทนดวยคาความชนสดทายน การค านวณจะด าเนนการจนกวาคาความชนของวสดลดลงจนถงคาความชนสดทายทตองการแลวจงท าการค านวณคาสมรรถนะการอบแหงเฉลย และหยดการค านวณ
การตรวจสอบความถกตองของแบบจ าลองทางคณตศาสตร โดยการเปรยบเทยบผลทไดจากการจ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรดกบผลการทดลองอบแหงสบปะรดจรง ดวยเครองอบแหงแบบปมความรอนของ อานนท สาดชาง และคณะ [2] แสดงตามรปท 2.18 ของหองปฏบตการวศวกรรมอบแหง ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม ทมพนทหนาตดหองอบแหง 0.8x0.8 m2 และใชเครองอดไอยหอ SANDEN รน SD7H15 มปรมาตรกระบอกสบ 0.00015 m3 มรอบเครองอดไอเรมตน 2000 rpm โดยจะท าการเปรยบเทยบอณหภมอากาศเขาและออกจากหองอบแหง, อตราการถายความรอนทเครองควบแนน, อตราการถายเทความรอนทเครองท าระเหย และก าลงงานเครองอดไอทเวลาใดๆ ทเงอนไขการอบแหง คอ อณหภมอบแหง 60 ºC อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) 155 kgdry air/kgdry
product-h สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70% น าหนกสบปะรดเรมตน 100.2 kg และมความชนเรมตน 601 %db. อบจนเหลอความชน 18.6 %db. ไดผลแสดงดงรปท 2.19-2.20
Page 55
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
24
รปท 2.17 ขนตอนการค านวณของเครองอบแหงแบบปมความรอน
Stop
Initial conditions and Operating Conditions
Drying Chamber Model
Check |f| < 0.00001
(Sub Program) Set RH2 = 0.97
Moisture condensation
Yes
Guess W1 = 0.017
Performance Model
Print the results
Mi=Mf
W1(New)=W1(old)-0.00000001
Check RH2< 1
Check Mf < desired value
No
No
No
Yes
Yes
Heat Pump Model
Start
Average Performance Model
Page 56
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
25
รปท 2.18 เครองอบแหงแบบปมความรอนทใชทดลองอบแหงสบปะรด
รปท 2.19 อณหภมอากาศเขาและออกหองอบแหงจากการทดลองและจากการจ าลองสถานการณ
รปท 2.19 แสดงการเปรยบเทยบอณหภมเขาและออกหองอบแหงในขณะอบแหง พบวาจากการจ าลองสภาวะการอบแหงจะใหคาอณหภมเขาหองอบแหงคงทท 60 ºC ตงแตเรมตน แตจากการทดลองจะใชเวลาสชวโมงในการเพมอณหภมเขาหองอบแหงจากอณหภมเรมตนเทากบอณหภมแวดลอมใหถง 60 ºC สวน
0
20
40
60
80
0 5 10 15 20 25 30 35
อ ณหภ
ม, °C
เวลำ, h
Tdi (exp.)
Tdi (sim.)
Tdo (exp.)
Tdo (sim.)
Page 57
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
26
อณหภมทออกจากหองอบแหง พบวาผลทไดจากการจ าลองจะมคาสงกวาผลทไดจากการทดลอง เนองจากอณหภมเขาหองอบแหงถกก าหนดใหคงทท 60 ºC ตงแตเรมตน ซงสงกวาอณหภมเขาหองอบแหงจากการทดลอง และในแบบจ าลองมสมมตฐานวาเครองอบแหงมการหมฉนวนหนาพอและไมมคาความจความรอน และชนสวนอปกรณของระบบปมความรอนไมมการสญเสยความรอนออกนอกระบบ แตในการทดลองจรงมความรอนบางสวนสญเสยไปกบการเพมอณหภมในกลวยน าวาแผนและบางสวนสญเสยออกผานผนงหองอบแหงไป
รปท 2.20 อตราการถายความรอนทอปกรณตางๆจากการทดลองและจากการจ าลองสถานการณ
รปท 2.20 แสดงการเปรยบเทยบอตราการถายความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย และก าลงงานของเครองอดไอ พบวาในชวง 4 ชวโมงแรก แบบจ าลองสามารถท านายคาอตราการถายความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย และก าลงงานของเครองอดไอทเวลาใดๆ สงกวาผลทไดจากการทดลองจรง เนองจากในแบบจ าลองไดก าหนดใหอณหภมกอนเขาหองอบแหงคงทท 60 ºC แตการทดลองจรงตองใชเวลา 4 ชวโมง ในการเพมอณหภมกอนเขาหองอบแหงจากอณหภมเรมตนเทากบอณหภมแวดลอมใหถง 60 ºC ดงนน การอบแหงในชวงแรกของแบจ าลองจงมการอบแหงทอณหภมสงกวาการทดลองจรงใน 4 ชวโมงแรก จงสงผลใหคาอตราการถายความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย และก าลงงานของเครองอดไอ สงกวา แตหลงจากผานไปแลว 4 ชวโมง การท านายกสามารถท านายไดใกลเคยงกบผลการทดลองจรง
ตารางท 2.5 แสดงการเปรยบเทยบคาเฉลยของอตราการถายเทความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย, ก าลงงานของเครองอดไอ, ก าลงงานของพดลม และคาสมรรถนะการอบแหงเฉลย ไดแก เวลาทใชอบแหงจนเหลอความชน 18.6 %db., อตราการอบแหง, อตราการดงความชนจ าเพาะ และสมประสทธ
0
5
10
15
20
0 5 10 15 20 25 30 35
ก ำลงงำน, kW
เวลำ, h
Qc (exp.)
Qc (sim.)
Qe (exp.)
Qe (sim.)
Pcom (exp.)
Pcom (sim.)
Page 58
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
27
สมรรถนะของปมความรอน ระหวางผลการจ าลองสภาวะการอบแหงสบปะรดกบผลการทดลองอบแหงสบปะรดจรงในหองปฏบตการ พบวาทกคาทเปรยบเทยบดงกลาวมความใกลเคยงกบผลการทดลองอบแหงจรง
ตารางท 2.5 การเปรยบเทยบผลจากการทดลองกบการจ าลองสถานการณ ก ำลงงำน Experiment Simulation Difference* (%)
อตราการถายเทความรอนทเครองควบแนนเฉลย, Q c-เฉลย (kW) 9.910 9.830 0.8
อตราการถายเทความรอนทเครองท าระเหยเฉลย, Q e-เฉลย (kW) 6.140 7.133 -16.2
ก าลงงานเครองอดไอเฉลย, Pcom-เฉลย (kW) 2.600 2.697 -3.7
ก าลงงานทใหกบพดลมเฉลย, Pfan-เฉลย (kW) 0.200 0.206 -3.0
สมรรถนะกำรอบแหง Experiment Simulation Difference* (%)
เวลาทใชอบแหง, t (h) 34 30.5 10.3
อตราการอบแหงเฉลย, DRเฉลย (kgน าระเหย/h) 2.448 2.728 -11.4
อตราการดงความชนจ าเพาะเฉลย, SMERเฉลย (kgน า/kW-h) 0.858 0.807 5.9
สมประสทธสมรรถนะของปมความรอนเฉลย, COPhp-เฉลย 3.543 3.616 -2.1
* Experiment-SimulationDifference (%)= ×100
Experiment
Page 59
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
28
บทท 3
ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรด
3.1 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของเงอนไขการอบแหง
การจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาคาความไวของเงอนไขการอบแหง(สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย อณหภมและอตราการไหลของอากาศ) ทมผลตอสมรรถนะการอบแหง(เวลาการอบแหง อตราการดงความชนจ าเพาะ และคาสมประสทธสมรรถนะของปมความรอน) สามารถท าไดโดยการเปลยนคาของตวแปรทตองการศกษาดงน 1.) อณหภมทใชในการอบแหง (Tdi) พจารณาคาในชวง 50 - 60°C เปลยนแปลงทก 1 °C 2.) อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) พจารณาคาในชวง 150 - 230 kgdry air/kgdry pro.-h เปลยนแปลงทก 10 kgdry air/kgdry pro.-h 3.) สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) พจารณาคาในชวง 0 - 80% เปลยนแปลงทก 10%
ส าหรบเงอนไขการอบแหงอนๆ ก าหนดใหคงทคอ น าหนกสบปะรดสด 100 กโลกรม ความชนเรมตน 580 %มาตรฐานแหง ความชนสดทาย 18 %มาตรฐานแหง และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน 2000 รอบตอนาท
3.1.1 ผลการเปลยนแปลงอณหภมอบแหง (Tdi) ทมตอสมรรถนะการอบแหง จากการจ าลองสถานการณการอบแหง โดยก าหนดคาอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) และ
สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) คงทท 190 kgdry air/kgdry product-h และ 70 % ตามล าดบไดผลดงตารางท 3.1 คอลมนใหญแรกแสดงผลของอณหภมของอากาศทใชในการอบแหงทแตกตางกนทมตอสมรรถนะการอบแหง ส าหรบคอลมนใหญถดไปแสดงผลเปนเปอรเซนต โดยก าหนดใหอณหภมการอบแหงท 55 °C เปนจดอางองของการเปลยนแปลงท 0 % เครองหมายของเปอรเซนตการเปลยนแปลงดงกลาว มความหมาย คอ เครองหมายบวก-ลบ แสดงถงเปอรเซนตการเพมขน-ลดลง ของตวแปรทพจารณาและเมอน าผลจากตารางท 3.1 นเขยนกราฟไดดงรปท 3.1
จากรปท 3.1 พบวาเมออณหภมอบแหงเปลยนแปลงไปมผลตอการเปลยนแปลงของคา COPhp-ave. นอยมาก แตมผลตอเปอรเซนตการเปลยนแปลงของคา DT และ SMERave. มาก โดยเมออณหภมเพมขน ท าให DT ลดลง แตท าให SMERave. เพมขน นอกจากนยงพบวาการเปลยนแปลงของ DT เปนไปในลกษณะเสนตรง แตการเปลยนแปลงของ SMERave. เปนไปในลกษณะโคงหงาย
Page 60
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
29
ตารางท 3.1 ผลของอณหภมการอบแหงทแตกตางกนทมตอคาสมรรถนะของการอบแหง
SAF = 190 kgdry air/kgdry product-h, BP = 70 % % Changed, by fix Tdi at 55 °C
Tdi DT SMERave. COPhp-ave. Tdi DT SMERave. COPhp-ave.
50 19.95 1.185 4.250 -9.09 17.70 -7.78 1.99
51 19.40 1.198 4.229 -7.27 14.45 -6.77 1.49
52 18.85 1.213 4.210 -5.45 11.21 -5.60 1.03
53 18.25 1.233 4.193 -3.64 7.67 -4.05 0.62
54 17.60 1.258 4.179 -1.82 3.83 -2.10 0.29
55 16.95 1.285 4.167 0.00 0.00 0.00 0.00
56 16.30 1.315 4.158 1.82 -3.83 2.33 -0.22
57 15.70 1.345 4.150 3.64 -7.37 4.67 -0.41
58 15.05 1.381 4.146 5.45 -11.21 7.47 -0.50
59 14.45 1.418 4.143 7.27 -14.75 10.35 -0.58
60 13.90 1.453 4.142 9.09 -17.99 13.07 -0.60
รปท 3.1 การเปลยนแปลงอณหภมอบแหง ทมผลตอการเปลยนแปลงสมรรถนะของการอบแหง
-20
-10
0
10
20
-10 -5 0 5 10
% C
hang
ed
% tdi Changed
DT
SMERave.
COPhp-ave.
Page 61
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
30
3.1.2 ผลการเปลยนแปลงอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ(SAF) ทมตอสมรรถนะการอบแหง จากการจ าลองสถานการณการอบแหง โดยก าหนดคาอณหภมของอากาศทใชในการอบแหง(Tdi) และ
สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) คงทท 55 °C และ 70 % ตามล าดบไดผลดงตารางท 3.2 คอลมนใหญแรกแสดงผลของอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF)ทแตกตางกนทมตอสมรรถนะการอบแหง ส าหรบคอลมนใหญถดไปแสดงผลเปนเปอรเซนต โดยก าหนดใหโดยก าหนดให SAF ท 190 kgdry air/kgdry
product-h เปนจดอางองของการเปลยนแปลงท 0 % เครองหมายของเปอรเซนตการเปลยนแปลงดงกลาว มความหมาย คอ เครองหมายบวก-ลบ แสดงถงเปอรเซนตการเพมขน-ลดลง ของตวแปรทพจารณาและเมอน าผลจากตารางท 3.2 นเขยนกราฟไดดงรปท 3.2 พบวาเมออตราการไหลจ าเพาะของอากาศ(SAF)เปลยนแปลงไปในทางบวกจะไมมผลตอการเปลยนแปลงของคา DT แตถา SAF มคานอยจะท าใหใชเวลามากขนอยางเรว ส าหรบอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF)ทแตกตางกนจะมตอผลตอสมประสทธสมรรถนะของปมความรอน(COPhp-ave.)ในลกษณะโคงคว าดงรป สวนผลทมตอเวลาทใชอบแหงจะเพมขนลกษณะเชงเสน
ตารางท 3.2 ผลของอตราการไหลจ าเพาะของอากาศทแตกตางกนทมตอคาสมรรถนะการอบแหง
Tdi = 55 °C, BP = 70 % % Changed, by fix SAF at 190 kgdryair/kgdryproduct-h
SAF DT SMERave. COPhp-ave. SAF DT SMERave. COPhp-ave.
150 18.35 1.238 3.902 -21.05 8.26 -3.66 -6.36
160 17.40 1.289 3.986 -15.79 2.65 0.31 -4.34
170 17.00 1.305 4.056 -10.53 0.29 1.56 -2.66
180 16.95 1.296 4.114 -5.26 0.00 0.86 -1.27
190 16.95 1.285 4.167 0.00 0.00 0.00 0.00
200 16.95 1.274 4.217 5.26 0.00 -0.86 1.20
210 16.95 1.265 4.265 10.53 0.00 -1.56 2.35
220 16.95 1.256 4.309 15.79 0.00 -2.26 3.41
230 16.95 1.247 4.350 21.05 0.00 -2.96 4.39
Page 62
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
31
รปท 3.2 การเปลยนแปลงอตราการไหลจ าเพาะของอากาศทมผลตอการเปลยนแปลงสมรรถนะของการ
อบแหง
3.1.3 ผลการเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย(BP) ทมตอสมรรถนะการอบแหง จากการจ าลองสถานการณการอบแหง โดยก าหนดคาอณหภมของอากาศทใชในการอบแหง(Tdi) และ
อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ(SAF) คงทท 55 °C และ 190 kgdry air/kgdry product-h ตามล าดบไดผลดงตารางท 3.3 คอลมนใหญแรกแสดงผลของสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย(BP) ทแตกตางกนทมตอสมรรถนะการอบแหง ส าหรบคอลมนใหญถดไปแสดงผลเปนเปอรเซนต โดยก าหนดใหโดยก าหนดให BP ท 40 % เปนจดอางองของการเปลยนแปลงท 0 % เครองหมายของเปอรเซนตการเปลยนแปลงดงกลาว มความหมาย คอ เครองหมายบวก-ลบ แสดงถงเปอรเซนตการเพมขน-ลดลง ของตวแปรทพจารณาและเมอน าผลจากตารางท 3.3นเขยนกราฟไดดงรปท 3.3 พบวาการเปลยนแปลงของ BP ในชวง 10-70% ไมมผลตอ DT
ส าหรบสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย(BP) ทแตกตางกนจะมตอผลตอสมประสทธสมรรถนะของปมความรอน(COPhp-ave.)ในลกษณะโคงคว าดงรป สวนผลทมตอเวลาทใชอบแหงจะเพมขนลกษณะโคงหงาย
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
-30 -20 -10 0 10 20 30
% C
hang
ed
% SAF Changed
DT
SMERave.
COPhp-ave.
Page 63
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
32
ตารางท 3.3 ผลของสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยทแตกตางกนทมตอคาสมรรถนะการอบแหง
Tdi = 55 °C, SAF = 190 kgdry air/kgdryproduct-h % Changed, by fix BP at 40 %
%BP DT SMERave. COPhp-ave. %BP DT SMERave. COPhp-ave.
0 17.15 1.317 3.820 -100.00 1.18 5.61 -17.17
10 16.95 1.283 4.184 -75.00 0.00 2.89 -9.28
20 16.95 1.260 4.427 -50.00 0.00 1.04 -4.01
30 16.95 1.250 4.567 -25.00 0.00 0.24 -0.98
40 16.95 1.247 4.612 0.00 0.00 0.00 0.00
50 16.95 1.250 4.562 25.00 0.00 0.24 -1.08
60 16.95 1.261 4.416 50.00 0.00 1.12 -4.25
70 16.95 1.285 4.167 75.00 0.00 3.05 -9.65
80 17.15 1.322 3.796 100.00 1.18 6.01 -17.69
รปท 3.3 การเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยทมผลตอการเปลยนแปลงสมรรถนะของการ
อบแหง
-20
-15
-10
-5
0
5
10
-150 -100 -50 0 50 100 150
% C
hang
ed
% BP Changed
DT
SMERave.
COPhp-ave.
Page 64
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
33
3.2 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอหาเงอนไขทเหมาะทสด การจ าลองสถานการณการอบแหงก าหนดเงอนไขการอบแหงใหคงท คอ น าหนกสบปะรดสดเรมตน 100 kg ความชนเรมตน 580 %db. ความชนสดทาย 18 %db. และสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70% เพอศกษาหาเงอนไขของอณหภมของอากาศทใชในการอบแหง(Tdi) อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ(SAF) และความเรวรอบเครองอดไอเรมตนทเหมาะทสดทท าใหอตราการดงความชนจ าเพาะ(SMERave)ต าทสด ไดผลการจ าลองสถานการณการอบแหงตามตารางท 3.4 ถงตารางท 3.6 จากขอมลทง 3 ตารางนสามารถแสดงผลไดดงรปท 3.4
ตารางท 3.4 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบอณหภมอบแหงท 50 °C
Ni, rpm SAF, kgdry air/kgdry pro.-h
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 1600 1.217 1.250 1.274 1.286 1.296 1.297 1.295 1.289 1.284 1.279 1.275 1.270 1.266 1800 1.200 1.224 1.238 1.246 1.249 1.243 1.238 1.232 1.227 1.222 1.217 1.212 1.207 2000 1.186 1.203 1.211 1.213 1.209 1.203 1.197 1.191 1.185 1.180 1.175 1.170 1.165
ตารางท 3.5 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบอณหภมอบแหงท 55 °C
Ni, rpm
SAF, kgdry air/kgdry pro.-h 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210
1600 1.254 1.305 1.341 1.369 1.387 1.397 1.404 1.403 1.399 1.394 1.389 1.385 1.381 1800 1.248 1.285 1.314 1.330 1.343 1.345 1.343 1.338 1.333 1.328 1.323 1.318 1.314 2000 1.238 1.268 1.289 1.300 1.305 1.302 1.296 1.290 1.285 1.280 1.274 1.269 1.265
ตารางท 3.6 ผลการจ าลองสถานการณการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบอณหภมอบแหงท 60 °C
Ni, rpm
SAF, kgdry air/kgdry pro.-h 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210
1600 N/A 1.091 1.247 1.342 1.412 1.463 1.502 1.533 1.556 1.573 1.582 1.587 1.583 1800 1.018 1.187 1.283 1.353 1.404 1.441 1.470 1.491 1.502 1.508 1.508 1.504 1.499 2000 1.106 1.221 1.297 1.350 1.388 1.42 1.434 1.448 1.453 1.453 1.448 1.443 1.438
จากตารางท 3.4-3.6 แสดงผลการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอหาเงอนไขการอบแหงทเหมาะสมทสดทอณหภมอบแหง คอ 50 °C, 55 °C และ 60 °C ตามล าดบ โดยในแตละอณหภมอบแหงได
Page 65
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
34
ก าหนดอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) ทชวง 150 – 210 kgdry air/kgdry product-h มชวงความละเอยดเทากบ 5 kgdry air/kgdry product-h และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน (Ni) ท 1600 rpm , 1800 rpm และ 2000 rpm พบวาเงอนไขการอบแหงทท าใหไดคาอตราการดงความชนจ าเพาะเฉลย (SMERave.) สงทสด คอ ทอณหภมอบแหง 60 °C อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ 205 kgdry air/kgdry product-h และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน 1600 rpm ซงใหคา SMERave. สงสดอยท 1.587 kgน า/kW-h
รปท 3.4 การเปรยบเทยบอตราการดงความชนจ าเพาะทอณหภมอบแหง อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน ตางๆ
จากรปท 3.4 แสดงผลการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอหาเงอนไขการอบแหงทเหมาะสมทสดทท าใหคาใชจายดานพลงงานต าทสดโดยพจารณาทคา SMERave. สงทสด ในชวงอณหภมอบแหง 50 - 60 °C ชวงอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) 150 – 210 kgdry air/kgdry product-h และชวงความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน (Ni) 1600 – 2000 rpm พบวา
1.) ทความเรวรอบของเครองอดไอเรมตนและอตราการไหลจ าเพาะของอากาศคงท ใดๆ ถาอณหภมอากาศอบแหงสงขนท าใหอตราการดงความชนจ าเพาะเฉลยสงขน ยกเวนทอตราการไหลจ าเพาะของอากาศต าๆ(ต ากวา 170 kgdry air/kgdry product-h) เนองจากทอตราการไหลจ าเพาะของอากาศต าเกนไปท าใหไมสามารถรบน าทระเหยออกจากสบปะรดไดเพราะอากาศมความชนสงเกนทจะรบได
2.) ทความเรวรอบของเครองอดไอเรมตนและอณหภมอากาศอบแหงคงทใดๆ ถาอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ สงขนท าใหอตราการดงความชนจ าเพาะเฉลยสงขนในชวงแรกจนถงจดสงสดจากนนจะลดลง
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210
SMER
, kg w/kW
-h
SAF, kga/kgdp.-h
60 C,1600 rpm 60 C,1800 rpm 60 C,2000 rpm 55 C,1600 rpm 55 C,1800 rpm 55 C,2000 rpm 50 C,1600 rpm 50 C,1800 rpm 50 C,2000 rpm
Page 66
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
35
3.) ทอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ และอณหภมอากาศอบแหงคงทใดๆ ถาความเรวรอบของเครองอดไอเรมตนสงขนท าใหอตราการดงความชนจ าเพาะเฉลยลดลง
ดงนนสรปไดวาเงอนไขการอบแหงทเหมาะทสดทใหคาใชจายดานพลงงานต าทสด คอ ทอณหภมอบแหง 60 °C อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ 205 kgdry air/kgdry product-h และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน 1600 rpm ซงใหคาอตราการดงความชนจ าเพาะเฉลยอยท 1.587 kgน า/kW-h (หรออตราการใชพลงงานต าทสดอยท 0.63 kW-h/ kgน า)
3.3 ผลการประเมนคาใชจายในการอบแหงสบปะรด จากขอมลการทดลองอบแหงสบปะรดทอณหภมอากาศอบแหง 60 ºC อตราการไหลจ าเพาะของ
อากาศ (SAF) 155 kgdry air/kgdry product-h สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70% น าหนกสบปะรดเรมตน 100.2 kg ความชนเรมตน 601 %มาตรฐานแหง อบจนเหลอความชน 18.6 %มาตรฐานแหงพบวา ใชก าลงงานเครองอดไอเฉลย 2.6 kW ใชก าลงงานพดลมเฉลย 0.2 kW ใชเวลาอบแหง 34 h. ดงนนใชพลงงานทงหมด 88.4 kW-h คดคาพลงงานไฟฟา 4 บาท/kW-h ท าใหคาใชจายในการอบสบปะรดทงหมดเทากบ 380.8 บาทหรอเทากบ 26.7 บาท/กโลกรมสบปะรดแหง
Page 67
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
36
บทท 4
สรป
สรป
การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงสปปะรดโดยใชเครองอบแหงแบบปมความรอนทความเรวรอบแปรเปลยน โดยมวตถประสงคในการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอหาเงอนไขการอบแหงทเหมาะทสดส าหรบการอบแหงสบปะรดโดยเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกใหมประสทธภาพการใชพลงงานสงทสด โดยใชแบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหงแบบปมความรอนความเรวรอบแปรเปลยน จากการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของ สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย อณหภมและอตราการไหลของอากาศทใชในการอบแหงทมผลตอเวลาทใชในการอบแหง อตราการระเหยน าจ าเพาะเฉลย และคาสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนเฉลย พบวา การเปลยนแปลงอณหภมของอากาศทใชในการอบแหงจะมผลตอการเปลยนแปลงเวลาทใชในการอบแหงมากทสด แตมผลตอสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนเฉลยนอยมาก สวนการเปลยนแปลงอตราการไหลของอากาศจะมผลตอการเปลยนแปลงทงอตราการระเหยน าจ าเพาะเฉลยและสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนเฉลยคอนขางมากแตเกอบจะไมมผลตอเวลาทใชในการอบแหง และส าหรบการเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยจะมผลตอการเปลยนแปลงสมประสทธสมรรถนะของปมความรอนเฉลยมากทสด และมผลตออตราการระเหยน าจ าเพาะเฉลยคอนขางมากแตไมมผลตอเวลาทใชในการอบแหง โดยมเงอนไขการอบแหงทเหมาะทสดทใหคาใชจายดานพลงงานต าทสด คอ ทอณหภมอบแหง 60 °C อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ 205 kgdry air/kgdry product-h และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน 1600 rpm ซงใหคา SMERave. สงสดอยท 1.587 kgน า/kW-h คาใชจายพลงงานในการอบแหงสบปะรดเทากบ 26.7 บาท/กโลกรมสบปะรดแหง
Page 68
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
37
เอกสำรอำงอง
[1] Aree Achariyaviriya, Siva Achariyaviriya Yuvanaree Namsanguan and Phairoach Chunkaew, 2005, Modified Heat pump dryer for longan flesh drying, IADC 2005 – 3rd Inter-American Drying Conference, 21-23 August 2005, Canada, Paper C-6.
[2] อานนท สาดชาง ศวะ อจฉรยวรยะ และ อารย อจฉรยวรยะ, 2549, การออกแบบและสรางตนแบบเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก, การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 5 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม, 6-7 เมษายน 2549 ณ. โรงแรมโลตส ปางสวนแกวจงหวดเชยงใหม หนา 164-169.
[3] ศวะ อจฉรยวรยะ และ เมธาวฒ โชตสวสด, 2550, การเปรยบเทยบสมรรถนะเครองอบแหงระบบปมความรอนทมเครองอดไอชนดความเรวรอบเปลยนแปลงกบชนดความเรวรอบคงท, การประชมเชงวชาการเครอขายพลงงานแหงประเทศไทยครงท 3, 23-25 พฤษภาคม 2550. โรงแรมใบหยกสกาย จงหวดกรงเทพฯ, ENETT2550-037
[4] Siva Achariyiviriya and Methawut Chotswasd, 2007, Effects of the fraction of evaporator bypass air on heat pump dryer performance, 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference, 30 July- 2 August 2007, San Diego CA. USA., FEDSM2007-37190
[5] เอกกฤษ แกวเจรญ และ ศวะ อจฉรยวรยะ, 2553, การเปรยบเทยบสมรรถนะของเครองอบแหงชนดปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกโดยวธควบคมอณหภมลมรอนตางกน, งานประชมวชาการการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 9, จงหวดประจวบครขนธ, 11 - 12 มนาคม 2553, หนา 5-10
[6] ศวะ อจฉรยวรยะ และ เรวฒ ค าวน, 2550, อทธพลของอตราการไหลของลมรอนทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงปมความรอน ส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก , การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทยครงท 21, 17-19 ตลาคม 2550 ชลบร, TSF49
[7] เอกกฤษ แกวเจรญ จฑารตน บญปญญา ศวะ อจฉรยวรยะ, 2551, อทธพลของอณหภมอบแหงและความเรวรอบเรมตนของเครองอดไอทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงแบบใชปมความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก, การประชมวชาการการถายเทพลงงานความรอน และมวลในอปกรณดานความรอนครงท 7, 13-14 มนาคม 2551 ณ.โรงแรมยเรเซย จงหวดเชยงใหม, หนา 222-227
[8] Aree Achariyaviriya, Siva Achariyaviriya Yuvanaree Namsanguan and Phairoach Chunkaew, 2005, Modified Heat pump dryer for longan flesh drying, IADC 2005 – 3rd Inter-American Drying Conference, 21-23 August 2005, Canada, Paper C-6.
Page 69
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
38
[9] ศวะ อจฉรยวรยะ และ เรวฒ ค าวน, 2550, อทธพลของอตราการไหลของลมรอนทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงปมความรอน ส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก, การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทยครงท 21, 17-19 ตลาคม 2550 จงหวดชลบร, TSF49
[10] Teeboonma, U., Soponronnarit, S. and Tiansuwan, J. 2002. “Optimization of heat pump fruit dryer” 13th International Drying Symposium. Beijin , China.
[11] Tia, W., Soponronnarit, S., and Kaewassadorn, W. 2001.“Heat pump fruit dryer for small scale industry” The first regional conference on Energy Technology towards and Clean Environment . Chiangmai,Thailand. pp. 67-71.
[12] Pal U.S. and Khan M.K. (2009) “ Performance evaluation of heat pump dryer ”. J Food Sci Technol, Association of Food Scientists and Technologists (India), Mysore
[13] AOAC, In Association of Official Analytical Chemists. 16th edition, AOAC Inc. Verginia USA., 1960 [14] Page, G.E.. 1949. Factors Influencing the Maximum Rate of Drying Shell Corn in Layers.
Unpublished M.S. Thesis. Purdue University. West Lafayette. Indiana. [15] Henderson, S. M., and Pabis, S., 1969. Grain drying theory I. Temperature effect on drying
coefficienct. Journal of Agriculture Engineering Research, 6(3), 169-174. [16] Cleland, A.C. 1992. Polynomial curve-fits for refrigerant thermodynamic properties : extension to
include R-134a. Massey University. Palmerstun North. New Zealand.
Page 70
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
39
ภาคผนวก
ภาคผนวก ก รางบทความวจย ภาคผนวก ข ขอมลการทดลองและการจ าลองสถานการณ
Page 71
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
40
ภาคผนวก ก รางบทความวจย การศกษาความไวของเงอนไขการอบแหงทมผลตอสมรรถนะการอบแหงโดยใชเครองอบแหง
แบบป มความรอนความเรวรอบแปรผน Sensitivity Study of Operating Conditions on the Dryer Performance
with Heat Pump Dryer Using Variable Compressor Speed
ศวะ อจฉรยวรยะ1, อารย อจฉรยวรยะ1* กอดขวญ นามสงวน1 และ บญมน แสงสขลกษณ2
1 ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม อ าเภอเมอง จงหวดเชยงใหม 50200
2สาขาวศวกรรมเครองกล มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม ศนยนนทบร อ าเภอเมอง จงหวดนนทบร 11000 *ตดตอ: [email protected] , เบอรโทรศพท: 0-66-5394-4146, เบอรโทรสาร: 0-66-5394-4145
บทคดยอ บทความนมวตถประสงคเพอศกษาความไวของเงอนไขการอบแหงสบปะรดทมผลตอสมรรถนะการ
อบแหง ดวยการจ าลองสถานการณการอบแหงโดยใชแบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหงแบบป มความรอนความเรวรอบแปรผน จากผลการจ าลองสถานการณพบวาอณหภมของอากาศทใชในการอบแหงแตกตางกนจะมผลตอเวลาการอบแหงและอตราการดงความชนจ าเพาะคอนขางมาก แตมผลตอสมประสทธสมรรถนะของป มความรอนนอยมาก อตราการไหลจ าเพาะของอากาศทแตกตางกนจะมผลตออตราการดงความชนจ าเพาะและสมประสทธสมรรถนะของป มความรอนคอนขางมากแตเกอบจะไมมผลตอเวลาทใชในการอบแหง ส าหรบสดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหยทแตกตางกนจะมผลตอสมประสทธสมรรถนะของป มความรอนมากทสด และมผลตออตราการดงความชนจ าเพาะคอนขางมากแตเกอบจะไมมผลตอเวลาการอบแหง ส าหรบเงอนไขการอบแหงสบปะรดเหมาะทสดคอ สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70%, อณหภมอากาศ 60°C และอตราการไหลจ าเพาะอากาศ 205 kgdry air/kgdry pro.-h โดยมอตราการดงความชนจ าเพาะ 1.587 kg/kW-h ค ำหลก: จ าลองสถานการณ อตราการดงความชนจ าเพาะ สมประสทธสมรรถนะป มความรอน Abstract The objective of this study was to study the effects of operating conditions on the dryer performance for drying pineapple with heat pump dryer using variable compressor speed, based on sensitivity analysis. From simulated results, it was found that the drying time (DT) and specific moisture extraction rate (SMER) were affected significantly by drying air temperature while no significant effect of air temperature on the coefficient of performance (COP) was observed. The specific air flow rate (SAF) significantly affected the SMER and COP but did not affect the DT. The fraction of evaporator bypass air (BP) had a significant effect on the COP and SMER, especially mainly affected the COP, but had no an effect on DT. Furthermore, it was found that the best operating condition giving the SMER of 1.587 kg/kW-h was a BP of 70%, a drying air temperature of 60oC and a SAF of 205 kg drying air/kgdry pro.-h. Keywords: simulation, specific moisture extraction rate, coefficient of performance
Page 72
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
41
1. บทน ำ การอบแหงอาหารและผลไม เปนอตสาหกรรมทม
การใชพลงงานสง การอบแหงโดยใชเครองอบแหงแบบป มความรอนมความเหมาะสมในการอบแหงผลไม เพราะมการใชอณหภมต า มผศกษาวจยเกยวกบเครองอบแหงแบบใชป มความรอนมากมายซงสวนใหญเนนวธการควบคมอณหภมลมรอนเขาหองอบแหงโดยใชการระบายความรอนสวนเกนดวยเครองควบแนนตวนอก (Bypass Working Fluid Heat Pump Dryer, BWF-HPD) กลมวจยหองปฏบตการอบแหง คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหมไดเรมศกษาวจยเกยวกบเครองอบแหงแบบป มความรอนโดยมความคาดหวงวาการใชอนเวอรเตอรปรบความเรวรอบของเครองอดไอเพอปรบพลงงานความรอนใหเหมาะสมกบภาระการอบแหงแทนการระบายความรอนสวนเกนดวยเครองควบแนนตวนอก โดยออกแบบเครองอบแหงแบบใชป มความรอนส าหรบหองปฏบตการ [1] และสรางตนแบบเครองอบแหงแบบใชป มความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก [2] โดยใชวธการควบคมอณหภมลมรอนเขาหองอบแหงโดยการปรบเปลยนความเรวรอบของเครองอดไอ(Vary Speed Drive Heat Pump Dryer, VSD-HPD) จากการศกษาเปรยบเทยบวธ VSD-HPD กบวธ BWF-HPD [3], [4], [5] พบวา VSD-HPD ใหสมรรถนะของเครองอบแหงสงกวาวธ BWF-HPD หลงจากนนไดศกษาผลกระทบพารามเตอรตางๆ {สดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหยอณหภมอากาศอบแหงอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ} ทมผลตอสมรรถนะ {อตราการดงความชนจ าเพาะ (SMER), สมประสทธสมรรถนะของป มความรอน (COP)} ของการอบแหงใยผาอดแผน [6], [7] ซงพบวา การเปลยนคาพารามเตอรบางตวท าใหสมรรถนะบางตวสงและบางตวต าส าหรบบทความวจยนเพอศกษาความไวของเงอนไขการอบแหง(สดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหย อณหภมอากาศอบแหง และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ) ทมผลตอสมรรถนะการอบแหง(เวลาการอบแหง อตราการดงความชนจ าเพาะ
และสมประสทธสมรรถนะของป มความรอน) ดวยการจ าลองสถานการณการอบแหงโดยใชแบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหง แบบป มความรอนความเรวรอบแปรผน
2. กำรด ำเนนงำนวจย การด าเนนงานวจยมข นตอนดงนคอ พฒนา
แบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหงแบบป มความรอนความเรวรอบแปรผนโดยตรวจสอบความถกตองของผลการจ าลองสถานการณกบขอมลการทดลองการอบแหงสบปะรดจากนนด าเนนการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของ อณหภมอากาศอบแหง สดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหย และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศทมผลตอเวลาการอบแหง อตราการดงความชนจ าเพาะ และสมประสทธสมรรถนะของป มความรอน 2.1 กำรพฒนำแบบจ ำลองทำงคณตศำสตร
การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของการอบแหงดวยเครองอบแหงแบบป มความรอนความเรวรอบแปรผน มระบบการไหลเวยนของอากาศ แสดงดงรปท 1 ซงแสดงอปกรณของเครองอบแหงทอากาศอบแหงไหลผาน และแสดงสวนประกอบของระบบป มความรอน โดยมสมมตฐานวาเครองอบแหงมการหมฉนวนหนาพอและไมคดคาความจความรอนของผนงและฉนวน ชนสวนอปกรณของระบบป มความรอนไมมการสญเสยความรอนออกนอกระบบ
Amplifier+วงจรควบคม
หองอบแหง
Damper
Evaporator Condenser
Expansion Valve
Compressor Motor
Inverter
Sensor
BlowerBy-pass air
รปท 1 ผงแสดงการท างานของระบบอบแหงแบบใชป มความรอน
Page 73
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
42
2.2 กำรตรวจสอบควำมถกตองของผลกำรจ ำลองสถำนกำรณกบขอมลกำรทดลอง
การตรวจสอบความถกตองโดยการเปรยบเทยบผลทไดจากการจ าลองสถานการณการอบแหงสบปะรดกบผลการทดลองอบแหงสบปะรดจรงโดยใชเครองอบแหงแบบป มความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกทสามารถแปรผนความเรวรอบของเครองอดไอได โดยจะท าการเปรยบเทยบอณหภมอากาศเขาและออกจากหองอบแหง, อตราการถายความรอนทเครองควบแนน, อตราการถายเทความรอนทเครองท าระเหย และก าลงงานเครองอดไอทเวลาใดๆ ทเง อนไขการอบแหง คอ อณหภมอบแหง 60 ºC อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) 155 kgdry air/kgdry product-h สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70% น าหนกสบปะรดเรมตน 100.2 kg และมความชนเรมตน 601% มาตรฐานแหงอบแหงจนเหลอความชน 18.6%มาตรฐานแหงไดผลการจ าลองสถานการณแสดงดงรปท 2 รปท 3 และ ตารางท 1
รปท 2 อณหภมอากาศเขาและออกหองอบแหงจาก
การทดลองและจากการจ าลองสถานการณ
จากรปท 2 จะเหนไดวาการจ าลองสถานการณการอบแหงอณหภมเขาหองอบแหงคงทท 60 ºC ตงแตเรมตน แตจากการทดลองจะใชเวลาประมาณสช วโมงในการเพมอณหภมใหถง 60 ºC สวนอณหภมทออกจากหองอบแหงพบวาผลทไดจากการจ าลองสถานการณจะมคาสงกวาผลการทดลองเลกนอย เนองจากอณหภมเขาหองอบแหงถกก าหนดใหคงทท 60 ºC ตงแตเรมตน ซงสงกวาอณหภมเขาหองอบแหง
จากการทดลอง และในแบบจ าลองมสมมตฐานวาเครองอบแหงมการหมฉนวนหนาพอและไมมคาความจความรอนและชนสวนอปกรณของระบบป มความรอนไมมการสญเสยความรอนออกนอกระบบ แตในการทดลองจรงมความรอนบางสวนสญเสยไปกบการเพมอณหภมสบปะรดและบางสวนสญเสยออกผานผนงหองอบแหง
รปท 3 อตราการถายความรอนทอปกรณตางๆจาก
การทดลองและจากการจ าลองสถานการณ
รปท 3 แสดงการเปรยบเทยบอตราการถายความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย และก าลงงานของเครองอดไอ พบวาในชวง 4 ชวโมงแรก แบบจ าลองสามารถท านายคาอตราการถายความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย และก าลงงานของเครองอดไอทเวลาการอบแหงใดๆ สงกวาผลทไดจ ากการทดลองจรง เน อ งจากในแบบจ าลองสถานการณไดก าหนดใหอณหภมกอนเขาหองอบแหงคงทท 60 ºC จงสงผลใหคาอตราการถายความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย และก าลงงานของเครองอดไอ สงกวา แตหลงจากผานไปแลว 4 ชวโมง การท านายกสามารถท านายไดใกลเคยงกบผลการทดลองจรง
ตารางท 1 แสดงผลการจ าลองสถานการณการอบแหงกบผลการทดลองการอบแหงสบปะรดจรงของอตราการถายเทความรอนทเครองควบแนนและเครองท าระเหย, ก าลงงานของเครองอดไอ, ก าลงงานของพดลม และคาสมรรถนะการอบแหงเฉลย ไดแก เวลาการอบแหง, อตราการอบแหง, อตราการดงความชน
Page 74
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
43
จ าเพาะ และสมประสทธสมรรถนะของป มความรอน พบวาทกคาทเปรยบเทยบดงกลาวมความใกลเคยงกบผลการทดลองอบแหงจรง
ตารางท 1 การเปรยบเทยบผลจากการทดลองกบการจ าลองสถานการณ
ก าลงงาน Experiment Simulation Difference*
(%) อตราการถายเทความรอนทเครอง
ควบแนนเฉลย, cQ (kW) 9.910 9.830 0.8 อตราการถายเทความรอนทเครองท า
ระเหยเฉลย, eQ (kW) 6.140 7.133 -16.2
ก าลงงานเครองอดไอเฉลย, Pcom (kW) 2.600 2.697 -3.7
ก าลงงานทใหกบพดลมเฉลย, Pfan (kW) 0.200 0.206 -3.0
เวลาการอบแหง, t (h) 34.0 30.5 10.3
อตราการอบแหงเฉลย, DR (kgน าระเหย/h) 2.565 2.605 -1.6 อตราการดงความชนจ าเพาะเฉลย, SMER (kgน า/kW-h) 0.858 0.807 5.9 สมประสทธสมรรถนะของป มความรอนเฉลย, COPhp 3.543 3.616 -2.1
Experiment - SimulationDifference (%) = × 100
Experiment
3. ผลกำรจ ำลองสถำนกำรณกำรอบแหง การจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาคา
ความไวของเงอนไขการอบแหง(สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย อณหภมและอตราการไหลของอากาศ) ทมผลตอสมรรถนะการอบแหง(เวลาการอบแหง อตราการดงความชนจ า เพาะ และค าสมประสทธสมรรถนะของป มความรอน) โดยมตวแปรทตองการศกษา คอ อณหภมการอบแหง (Tdi) อตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) และสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) ส าหรบเงอนไขการอบแหงอนๆ ก าหนดใหคงทคอ น าหนกสบปะรดสด 100 กโลกรมความชน เรมตน 580% มาตรฐานแหงความชนสดทาย 18% มาตรฐานแหง และความเรวรอบของเครองอดไอเรมตน 2000 รอบตอนาท 3.1 ผลกำรเปลยนแปลงอณหภมอำกำศอบแหง (Tdi) ทมตอสมรรถนะกำรอบแหง
จากการจ าลองสถานการณการอบแหง โดยก าหนดคาอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) และสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) คงทท 190 kgdry air/kgdry product-h และ 70% ตามล าดบไดผลแสดงดงรปท 4 จากรปท 4 พบวาเมออณหภมอากาศอบแหงทแตกตางมผลตอคา COPhp-ave. นอยมาก แตมผลตอการคา DT และ SMERave. มาก โดยทเมออณหภมอากาศอบแหงเพมขน ท าให DT ลดลง แตท าให SMERave. เพมขน นอกจากน ย งพบว าก ารเปลยนแปลงของ DT เปนไปในลกษณะเชงเสนแตการเปลยนแปลง SMERave.เปนไปในลกษณะโคงหงาย
รปท 4 การเปลยนแปลงอณหภมอากาศอบแหงทมผลตอสมรรถนะของการอบแหง
3.2 ผลกำรเปลยนแปลงอตรำกำรไหลจ ำเพำะของอำกำศ (SAF) ทมตอสมรรถนะกำรอบแหง
จากการจ าลองสถานการณการอบแหง โดยก าหนดคาอณหภมอากาศการอบแหง (Tdi) และสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) คงทท 55 °C และ 70% ตามล าดบไดผลแสดงดงรปท 5 จากรปท 5 พบวาเมออตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) เปล ยนแปลงไปในทางบวกจะไมมผลต อการเปลยนแปลงของคา DT แตถา SAF มคานอยจะท าใ ห ใ ช เ ว ล าม า กข น อ ย า ง ร ว ด เ ร ว ส า ห รบ ก า รเปลยนแปลงอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) จะมตอผลตอ SMERave ในลกษณะโคงคว าดงรป สวนผลทมตอสมประสทธสมรรถนะของป มความรอน(COPhp-ave.) จะเพมขนลกษณะเชงเสน
Page 75
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
44
รปท 5 การเปลยนแปลงอตราการไหลจ าเพาะของ
อากาศทมผลตอสมรรถนะของการอบแหง
3.3 ผลกำรเปลยนแปลงสดสวนอำกำศขำมเครองท ำระเหย (BP) ทมตอสมรรถนะกำรอบแหง
จากการจ าลองสถานการณการอบแหง โดยก าหนดคาอณหภมของอากาศอบแหง (Tdi) และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ (SAF) คงทท 55 °C และ 190 kgdry air/kgdry product-h ตามล าดบไดผลดงรปท 6 พบวาการเปลยนแปลงของ BP ในชวง 10-70% ไมมผลตอ DT ส าหรบการเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท าระเหย (BP) จะมตอผลตอสมประสทธ สมรรถนะของป มความรอน (COPhp-ave.)ในลกษณะโคงคว าดงรป สวนผลทมตอเวลาการอบแหงจะเพมขนลกษณะโคงหงาย
รปท 6 การเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท า
ระเหยทมผลตอสมรรถนะของการอบแหง
4. สรปผลกำรวจย การพฒนาแบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการ
อบแหงสปปะรดโดยใชเครองอบแหงแบบป มความรอนทความเรวรอบแปรผน โดยมวตถประสงคในการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของเงอนไขการอบแหงส าหรบการอบแหงสบปะรดโดยเ ค ร อ ง อ บ แ ห ง แ บ บ ใ ช ป ม ค ว า ม ร อ น ส า ห รบอตสาหกรรมขนาดเลกใหมประสทธภาพการใชพลงงานสงทสด จากการจ าลองสถานการณการอบแหงเพอศกษาความไวของ อณหภมอากาศอบแหง สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศทมผลตอเวลาการอบแหง อตราการดงความชนจ าเพาะ และคาสมประสทธสมรรถนะของป มความรอน พบวาการเปลยนแปลงอณหภมของอากาศอบแหงจะมผลตอการเปลยนแปลงเวลาการอบแหงมากทสด แตมผลตอสมประสทธสมรรถนะของป มความรอนนอยมาก สวนการเปลยนแปลงอตราการไหลของอากาศจะมผลตอการเปลยนแปลงทงอตราการดงความชนจ าเพาะและสมประสทธสมรรถนะของป มความรอนคอนขางมากแตเกอบจะไมมผลตอเวลาการอบแหง และส าหรบการเปลยนแปลงสดสวนอากาศขามเครองท าระเหยจะมผลตอการเปลยนแปลงสมประสทธสมรรถนะของป มความรอนมากทสด และมผลตออตราการดงความชนจ าเพาะคอนขางมากแตไมมผลตอเวลาการอบแหงนอกจากนยงสามารถสรปไดวาเงอนไขการอบแหงสบปะรดเหมาะทสดคอ สดสวนอากาศขามเครองท าระเหย 70%, อณหภมอากาศ 60°C และอตราการไหลจ าเพาะอากาศ 205 kgdry air/kgdry pro.-h โดยมอตราการดงความชนจ าเพาะ 1.587 kg/kW-h
5. กตตกรรมประกำศ
ข อ ข อ บ ค ณ ค ณ ะ ว ศ ว ก ร ร ม ศ า ส ต ร มหาวทยาลยเชยงใหมทใหทนสนบสนนงานวจย
Page 76
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
45
6. เอกสำรอำงอง [1] Aree Achariyaviriya, Siva Achariyaviriya Yuvanaree Namsanguan and Phairoach Chunkaew, 2005, Modified Heat pump dryer for longan flesh drying, IADC 2005 – 3rd Inter-American Drying Conference, 21-23 August 2005, Canada, Paper C-6. [2] อานนท สาดชาง ศวะ อจฉรยวรยะ และอารยอจฉรยวรยะ, 2549, การออกแบบและสรางตนแบบเ ค ร อ ง อ บ แ ห ง แ บ บ ใ ช ป ม ค ว า ม ร อ น ส า ห รบอตสาหกรรมขนาดเลก, การประชมวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนครงท 5 ภาควชาวศวกรรมเครองกลคณะวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยเชยงใหม, 6-7 เมษายน 2549 ณ. โรงแรมโลตส ปางสวนแกวจงหวดเชยงใหมหนา164-169. [3] ศวะ อจฉรยวรยะและเมธาวฒ โชตสวสด, 2550, การเปรยบเทยบสมรรถนะเครองอบแหงระบบป มคว ามรอนทม เ คร อ งอด ไอชน ดคว าม เร ว ร อบเปลยนแปลงกบชนดความเรวรอบคงท, การประชมเชงวชาการเครอขายพลงงานแหงประเทศไทยครงท 3,23-25 พฤษภาคม 2550.โรงแรมใบหยกสกาย จงหวดกรงเทพฯ, ENETT2550-037 [4] Siva Achariyiviriya and Methawut Chotswasd, 2007, Effects of the fraction of evaporator bypass air on heat pump dryer performance, 5th Joint
ASME/JSME Fluids Engineering Conference, 30 July- 2 August 2007, San Diego CA. USA., FEDSM2007-37190 [5] เอกกฤษ แกวเจรญ และ ศวะ อจฉรยวรยะ, 2553, การเปรยบเทยบสมรรถนะของเครองอบแหงชนดป มความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลกโดยวธควบคมอณหภมลมรอนตางกน ,งานประชมวชาการการถายเทพลงงานความรอนและมวลในอปกรณดานความรอน ครงท 9, จงหวดประจวบครขนธ, 11 - 12 มนาคม 2553, หนา 5-10 [6] ศวะ อจฉรยวรยะและ เรวฒ ค าวน, 2550, อทธพลของอตราการไหลของลมรอนทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงป มความรอน ส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก, การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทยครงท 21, 17-19 ตลาคม 2550 ชลบร, TSF49 [7] เอกกฤษ แกวเจรญ จฑารตน บญปญญา และศวะ อจฉรยวรยะ, 2551, อทธพลของอณหภมอบแหงและความเรวรอบเรมตนของเครองอดไอทมผลตอสมรรถนะของเครองอบแหงแบบใชป มความรอนส าหรบอตสาหกรรมขนาดเลก, การประชมวชาการการถายเทพลงงานความรอน และมวลในอปกรณดานความรอนครงท 7, 13-14 มนาคม 2551 ณ.โรงแรมยเรเซย จงหวดเชยงใหม
Page 77
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
46
ภาคผนวก ข ขอมลการทดลองและการจ าลองสถานการณ ตาราง ผ1. ขอมลการทดลองและการค านวณของการอบแหงสบปะรด ความชนเรมตน 601% db. ความชนสดทาย 18.6% db. อณหภม 60oC สดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหย 70% และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ 155 kgdry air/h-kgdry product
เวลา h
Tdi °C
Tdo °C
N rpm
Pfan kW
Pcom kW
Qe kW
Qc kW
COPhp -
SMER kgน า/kW-h
0.5 34.8 26.3 2009 0.2 2.8 2.9 10.2 2.6 0.007 1 41.8 33.8 2012 0.2 2.9 3.7 10.8 3.1 0.213
1.5 45.5 39.1 2012 0.2 3 5.9 11.1 3.2 0.738 2 50.3 41.3 2013 0.2 3 6.3 12.2 3.3 1.094
2.5 54.3 44.2 2003 0.2 3.2 6.9 11.7 3.2 1.165 3 57.7 47.6 2007 0.2 3.3 6.8 12.2 3.3 1.183
3.5 59.2 49.6 1765 0.2 3.1 7.9 12.2 3.8 1.345 4 60.2 48.8 1502 0.2 3 7.8 10.8 3.7 1.438
4.5 60.4 50.1 1510 0.2 3 7.5 11.8 3.8 1.375 5 59.7 49.9 1556 0.2 2.9 7.5 11.8 3.6 1.381
5.5 60 50.1 1618 0.2 2.9 7.2 12.2 3.5 1.361 6 59.9 50.2 1598 0.2 2.9 6.7 11.3 3.6 1.361
6.5 60.4 50.1 1660 0.2 2.8 6.9 12.1 3.7 1.4 7 59.6 50.5 1662 0.2 2.8 6.7 12.2 3.6 1.36
7.5 61 51.1 1661 0.2 2.8 6.5 11.7 3.5 1.3 8 60.4 49.3 1643 0.2 2.8 6.4 11.7 3.5 1.28
8.5 60.3 49.4 1644 0.2 2.8 6.2 10.4 3.3 1.233 9 59.8 48.6 1503 0.2 2.7 6 11.3 3.6 1.2
9.5 60.1 51.1 1587 0.2 2.7 5.9 11.2 3.3 1.228 10 59.9 50.7 1588 0.2 2.7 6.2 11 3.4 1.172 11 59.5 50.3 1567 0.2 2.7 5.8 10.1 3.4 1.138 12 59.7 53.3 1547 0.2 2.7 6.2 9.5 3.2 1.034 13 60.1 51.2 1549 0.2 2.7 6.2 9.9 3.2 0.948 14 60.9 52.2 1542 0.2 2.6 6 8 3.3 0.875 15 59.4 52.5 1435 0.2 2.6 5.9 8.7 3.3 0.793 16 60.4 54.1 1427 0.2 2.6 5.8 9.2 3.2 0.636 17 59.7 53.7 1419 0.2 2.6 5.8 8 3.2 0.625 18 59.7 53.4 1343 0.2 2.4 5.7 7.3 3.2 0.569 19 59.2 54.9 1334 0.2 2.3 6 9.2 3.5 0.544 20 59.8 54.5 1324 0.2 2.2 5.7 8.3 3.5 0.483 22 59.3 55.9 1167 0.2 2.2 5.5 7.3 3.7 0.377 24 59.7 55.4 1132 0.2 1.8 5.4 6.5 4.4 0.333 26 59 57 924 0.2 1.8 5.8 6.3 4.4 0.2 28 59.7 59 935 0.2 1.8 6 8.3 4.1 0.15 30 60.4 58.5 920 0.2 1.7 6 6.6 4.5 0.092 32 60.8 57.6 914 0.2 1.7 5.7 7.2 4.2 0.074 34 59.7 59.2 903 0.2 1.7 5.9 6.4 4.2 0.055
Page 78
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
47
ตาราง ผ2. ขอมลการจ าลองสถานการณของการอบแหงสบปะรด ความชนเรมตน 601% db. ความชนสดทาย 18.6% db. อณหภม 60oC สดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหย 70% และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ 155 kgdry air/h-kgdry product เวลา Tdi Tdo Teo Tci M Qc Qe Pcom Pfan SMER COPhp
h °C °C °C °C %db. kW kW kW kW kgน า/kW-h - 0.5 60 39.98 21.60 35.00 535.78 16.66 13.40 3.26 0.21 5.38 5.11 1.0 60 40.97 21.18 35.58 471.65 16.22 12.98 3.24 0.21 5.12 5.00 1.5 60 43.21 20.20 36.86 414.66 15.25 12.05 3.20 0.21 4.52 4.76 2.0 60 45.21 19.31 37.99 364.83 14.42 11.25 3.16 0.21 4.00 4.56 2.5 60 46.98 18.50 38.98 321.27 13.69 10.57 3.12 0.21 3.55 4.39 3.0 60 48.55 17.77 39.85 283.19 13.06 9.98 3.07 0.21 3.14 4.25 3.5 60 49.93 17.12 40.62 249.90 12.51 9.48 3.03 0.21 2.78 4.13 4.0 60 51.16 16.53 41.29 220.80 12.03 9.04 2.99 0.21 2.47 4.02 4.5 60 52.24 16.01 41.88 195.35 11.62 8.67 2.95 0.21 2.18 3.94 5.0 60 53.19 15.54 42.39 173.10 11.25 8.34 2.91 0.21 1.93 3.86 5.5 60 54.03 15.13 42.84 153.65 10.94 8.06 2.88 0.21 1.71 3.80 6.0 60 54.77 14.76 43.24 136.65 10.66 7.82 2.85 0.21 1.51 3.74 6.5 60 55.41 14.44 43.58 121.79 10.42 7.60 2.82 0.21 1.33 3.70 7.0 60 55.98 14.15 43.89 108.79 10.22 7.42 2.80 0.21 1.17 3.65 7.5 60 56.48 13.90 44.15 97.43 10.03 7.26 2.77 0.21 1.03 3.62 8.0 60 56.92 13.68 44.38 87.49 9.87 7.12 2.75 0.21 0.91 3.59 8.5 60 57.30 13.49 44.59 78.81 9.73 7.00 2.73 0.21 0.80 3.56 9.0 60 57.64 13.32 44.77 71.22 9.61 6.90 2.72 0.21 0.70 3.54 9.5 60 57.93 13.17 44.92 64.58 9.51 6.81 2.70 0.21 0.62 3.52 10.0 60 58.19 13.05 45.06 58.78 9.41 6.73 2.69 0.21 0.54 3.50 10.5 60 58.42 12.94 45.18 53.70 9.33 6.66 2.67 0.21 0.48 3.49 11.0 60 58.62 12.84 45.29 49.27 9.26 6.60 2.66 0.21 0.42 3.48 11.5 60 58.79 12.76 45.38 45.39 9.20 6.54 2.65 0.21 0.37 3.47 12.0 60 58.94 12.69 45.46 42.00 9.14 6.50 2.65 0.21 0.32 3.46 12.5 60 59.07 12.63 45.53 39.04 9.09 6.46 2.64 0.21 0.28 3.45 13.0 60 59.19 12.57 45.60 36.45 9.05 6.42 2.63 0.21 0.25 3.44 13.5 60 59.29 12.53 45.65 34.18 9.01 6.39 2.62 0.21 0.22 3.44 14.0 60 59.38 12.49 45.70 32.20 8.98 6.36 2.62 0.21 0.19 3.43 14.5 60 59.46 12.46 45.74 30.47 8.95 6.34 2.61 0.21 0.17 3.43 15.0 60 59.53 12.44 45.78 28.96 8.93 6.32 2.61 0.21 0.15 3.42 15.5 60 59.59 12.42 45.82 27.63 8.90 6.30 2.60 0.21 0.13 3.42 16.0 60 59.64 12.40 45.85 26.48 8.88 6.28 2.60 0.21 0.11 3.42 16.5 60 59.68 12.39 45.87 25.47 8.86 6.27 2.60 0.21 0.10 3.42 17.0 60 59.72 12.38 45.90 24.58 8.85 6.26 2.59 0.21 0.09 3.41 17.5 60 59.76 12.37 45.92 23.81 8.83 6.25 2.59 0.21 0.07 3.41 18.0 60 59.79 12.37 45.94 23.13 8.82 6.24 2.59 0.21 0.07 3.41 18.5 60 59.81 12.36 45.96 22.54 8.81 6.23 2.58 0.21 0.06 3.41
Page 79
งานบรหารงานวจย บรการวชาการ และวเทศสมพนธ QF-RI-101-04 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม
48
ตาราง ผ2. (ตอ) ขอมลการจ าลองสถานการณของการอบแหงสบปะรด ความชนเรมตน 601% db. ความชนสดทาย 18.6% db. อณหภม 60oC สดสวนอากาศไหลขามเครองท าระเหย 70% และอตราการไหลจ าเพาะของอากาศ 155 kgdry air/h-kgdry product เวลา Tdi Tdo Teo Tci M Qc Qe Pcom Pfan SMER COPhp
h °C °C °C °C %db. kW kW kW kW kgน า/kW-h - 19.0 60 59.84 12.36 45.97 22.02 8.80 6.22 2.58 0.21 0.05 3.41 19.5 60 59.86 12.37 45.99 21.57 8.79 6.21 2.58 0.21 0.04 3.41 20.0 60 59.88 12.37 46.00 21.18 8.78 6.21 2.58 0.21 0.04 3.41 20.5 60 59.89 12.37 46.01 20.83 8.77 6.20 2.57 0.21 0.03 3.41 21.0 60 59.91 12.38 46.02 20.53 8.77 6.20 2.57 0.21 0.03 3.41 21.5 60 59.92 12.38 46.03 20.27 8.76 6.19 2.57 0.21 0.03 3.41 22.0 60 59.93 12.39 46.04 20.04 8.75 6.19 2.57 0.21 0.02 3.41 22.5 60 59.94 12.40 46.05 19.84 8.75 6.18 2.56 0.21 0.02 3.41 23.0 60 59.94 12.41 46.06 19.66 8.74 6.18 2.56 0.21 0.02 3.41 23.5 60 59.95 12.41 46.06 19.50 8.74 6.18 2.56 0.21 0.02 3.41 24.0 60 59.96 12.42 46.07 19.37 8.74 6.18 2.56 0.21 0.01 3.41 24.5 60 59.96 12.43 46.08 19.25 8.73 6.17 2.56 0.21 0.01 3.41 25.0 60 59.97 12.44 46.08 19.15 8.73 6.17 2.56 0.21 0.01 3.42 25.5 60 59.97 12.45 46.09 19.06 8.72 6.17 2.55 0.21 0.01 3.42 26.0 60 59.98 12.46 46.09 18.98 8.72 6.17 2.55 0.21 0.01 3.42 26.5 60 59.98 12.47 46.10 18.91 8.72 6.17 2.55 0.21 0.01 3.42 27.0 60 59.98 12.48 46.10 18.85 8.71 6.16 2.55 0.21 0.01 3.42 27.5 60 59.98 12.49 46.11 18.80 8.71 6.16 2.55 0.21 0.01 3.42 28.0 60 59.99 12.50 46.11 18.75 8.71 6.16 2.55 0.21 0.00 3.42 28.5 60 59.99 12.51 46.12 18.71 8.71 6.16 2.55 0.21 0.00 3.42 29.0 60 59.99 12.51 46.12 18.68 8.70 6.16 2.54 0.21 0.00 3.42 29.5 60 59.99 12.52 46.12 18.65 8.70 6.16 2.54 0.21 0.00 3.42 30.0 60 59.99 12.52 46.12 18.62 8.70 6.16 2.54 0.21 0.00 3.42 30.5 60 59.99 12.52 46.12 18.60 8.70 6.16 2.54 0.21 0.00 3.42