Kurutma işlemlerinde ısı pompası ile enerji tasarrufu sağlanmasının incelenmesi

Abstract

Tezin ilk bölümünde kurutmanın tarihçesi hakkında bilgi verilerek kurutmaya giriş yapılmakta ve ikinci bölümünde çalışmanın temelini teşkil etmesi açısından kurutmanın teorisine değinilmektedir. Üçüncü bölümde temel konveksiyonel kurutucu tipleri tanıtılarak, bu kurtucularda gerçekleşen kütle ve enerji dengeleri ile malzeme yüzeyinden varolan enerji akışı yanında kurutmada, psikrometriden nasıl yararlanılacağı da açıklanmaktadır. Dördüncü bölümde tekstil sanayiinde kurutma hakkında bilgi verilerek, kurutma teorisinin uygulama alanı olarak ele alınan bir tekstil mamulü üzerinde kuruma esnasında gözlenen aşamalar incelenmekte ve beşinci bölümde tezin ikinci kısmını oluşturan ısı pompasının kurutmadaki yerine değinilerek, ısı pompasının çalışma prensipleri hakkında bilgi verilmektedir. Altıncı bölümde ise ısı pompasının endüstriyel uygulamaları hakkında genel bilgiler verilerek, özellikle kurutma alanındaki uygulamalar ve ısı pompalı kurutucu sistemleri açıklanmaktadır. Tezin deneysel olarak üzerinde çalışılan yedinci bölümünde, fuel-oil ile çalışan konveksiyonel tip kurutucu ile geri beslemesiz tip ısı pompası arasında, enerji tasarrufu açısından mukayese yapılmaktadır. Kurulan prototip bir ısı pompası deney tesisatında girişe yerleştirilen fan vasıtasıyla çevre şartlarından alınan hava sistemin içine gönderilmektedir. Sistemin içine giren hava ısıtıcıda ısıtıldıktan sonra nemlendirici ile üzerine su püskürtülerek izafi nemi %80 durumuna getirilmektedir. Sistemde nem kazanan hava, havanın çiğ noktası sıcaklığının altında olan ısı pompası buharlaştırıcısının serpantinleri arasından geçirilerek nemini bırakarak soğumakta ve sonra bu soğuyan hava ısı pompasının yoğuşturucusunda ısıtılmaktadır. Yukarıda anlatılan deneysel çalışma geri beslemesiz tip ısı pompası için elde edilmiştir. Fakat en tesirli ısı pompası tezin içerisinde de değinildjği_gibi, geri beslemeli tip ısı pompasıdır. Bunu ispatlamak amacıyla son olarak, bir tekstil fabrikasında fuel-oil ile çalışan konveksiyonel tip kurutucu ile geri beslemeli tip ısı pompası karşılaştınlmıştır.86 Gerçekleştirilen geri beslemeli tip ısı pompalı kurutma sisteminin çalışma prensibi şu şekildedir : Mamul üzerinden geçerek mamul'ün nemini alarak doymuş hale gelen havanın bir kısmı buharlaştırıcının soğuk serpantinleri arasından geçirilmek suretiyle içindeki nem yoğuşturulmaktadır. Nemi alınan hava ile by-pass edilen diğer kısım yoğuşturucu girişinde karıştırılarak, yoğuşturucu üzerinden geçirilmek suretiyle ısıtılarak kurutma odasına geri gönderilmektedir.