ısı pompalı kurutma odasında elma kurutulması apple dryıng ın heat ...

Şekil 1. Farklı sıcaklıklardaki elmaların kuru esasa görehazırlanmış su oranı miktarlarının su aktivitesideğerleri (Roman vd, 1982).Kurutulmuş ürünlerin Rehidrasyon yeteneği önemli birkalite kriteridir. Kurutulmuş meyveler sıcak suiçerisinde bekletilir. Belli aralıklarla sudan çıkarılıp, birelek üzerinde suyun süzülmesi beklendikten sonratartılarak sabit ağırlığa ulaşması izlenir. Sabit ağırlığaulaşınca belirlenen süzme ağırlığının başlangıçtaki kuruağırlığa oranı, “rehidrasyon oranını” verir (Ayfer,1991).Rehidrasyon oranı için;SARO = (4)KA %18eşitliği kullanılır.SİSTEM VE DENEYİN YAPILIŞITarafımızdan tasarlanıp imalatı yapılan sistemkompresör, yoğuşturucu (kondenser), buharlaştırıcı(evaporatör), kurutucu filtre (Dryer), kılcal boru, fan,ayarlı damper ve termostattan oluşmaktadır. Deneysistemi ısı pompası sisteminin yoğuşturucusunu enerjikaynağı olarak kullanacak şekilde tasarlanmış ve imaledilmiştir. Kurutma fırını içerisindeki elmaların nemi ısıpompası sisteminin yoğuşturucusundan aldığı ısı ilebuharlaşarak kurutma havasına karışmaktadır.Bu nedenle nemi artan kurutma havasının zamanla nemalma yeteneği azalacağından bu hava diğer ısı pompalıkurutma odasında ya dışarı atılır ya da içerisindeki nemyoğuşturulur. Bu çalışmada bir miktar dış hava sistemhavası ile karıştırılarak kurutma işlemi sırasında bağılnemin artması önlenmiştir. Kurutma havasının dışarıatılması ya da soğuk yüzeyler yardımı ile içerisindekineminin alınması sistem enerji giderlerini artırmakta vekurutma sisteminin verimini düşürmektedir. Çevrehavası bağıl nemi düşük olan bölgelerde, kurutma işlemiile birlikte bağıl nemi yükselen havanın dışarı atılmasıya da içerisindeki nemin soğuk yüzeyde yoğuşturulmasıyerine kontrollü olarak çevre havası ile karıştırılansistem havası, kurutma sırasında bağıl nemin istenendeğerlerde olmasını sağlayacaktır. Tasarımı ve imalatıyapılan kurutma sisteminde, kurutma havası bağıl nemiyoğuşturucu çıkışından ölçülerek ayarlı damperleryardımı ile sisteme alınacak ve sistemden atılacak havamiktarları ayarlanmıştır (Şekil 3.). Yapılan ayarlamada,kurutma havası sıcaklığını düşürmeden, bağıl nemindüşürülmesine dikkat edilmiştir. Bu şekilde kurutmahavası ortalama olarak 40 o C sıcaklıkta ve %20 bağılnemde tutulmuştur. Deneyin yapıldığı gün çevre havasıortalama 16 o C sıcaklıkta ve %25 bağıl nemindedir.Kurutma işlemine başlanmadan damperler ayarlanmışve sabitlenmiştir. Kurutma işleminin devamı ile birlikteelmalardaki nemin azalması ile kurutma havası bağılnemi de azalmıştır. Kurutma odasının bir yüzeyi çiftcamdan yapılarak içerisinin görülebilmesi sağlanmıştır.Dijital tartı üzerine konulan elmaların ağırlık değişimioda içerisindeyken camlı yüzeyden takip edilebilmiştir.Şekil 3’de kurutma sistemi üzerinde rakamlar ilegösterilen hava akışının psikrometrik diyagramı Şekil2’de gösterilmiştir. Kurutma havası, oda ve kanallar ısıkayıpları ile “1” şartına gelmektedir. “1” şartlarındakikurutma havası “2” şartlarındaki dış hava ile karışarak“3” şartında kondensere girmektedir. Kondenserdeısınarak sıcaklığı ∆ T kadar artarak ve “4” şartındakurutma fırınına giren hava, ürünün nemini alırken kurutermometre sıcaklığı da düşmektedir. ∆ x kadar mutlaknemi yükselerek tekrar “1” şartına gelmektedir. “1” şartıkurutma fırınının izolasyonuna bağlı olarakdeğişmektedir. “1-4” eğrisi ısı kayıplarının ihmaledildiği durumda entalpi eğrilerine paralel olacaktır.Fakat uygulamada bu eğri ısı kayıplarıyla ∆ i kadarentalpi eğrisi altında kalmaktadır. “3” noktası sistemealınan dış hava miktarına, “4” noktası da kondenserkapasitesine bağlı olarak değişmektedir.+Bağıl nemENTALPI2(kj/kg)i∆+Firin4Kondenser∆TUfleme∆χŞekil 2. Isı pompalı kurutma sisteminin psikrometrikanalizi31KURU TERMOMETRE SICAKLIGI( C)++(g/kg)MUTLAK NEM11