شبیه‌سازی خشک‌کن (Spray Dryer)

فرآیند خشک کردن به روش پاششی روشی است که برای تولید پودر خشک از مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش بسیار مناسب برای خشک کردن مواد حساس به حرارت مانند مواد غذایی و دارویی است. در خشک‌کن‌های صنعتی معمولاً از یک نازل برای پخش مایعات استفاده می‌شود. متداول‌ترین نوع خشک‌کن‌ها که به خشک‌کن‌های تک مرحله‌ای معروف هستند، در بالای محفظه یک منبع خشک‌کننده هوا وجود دارد که معمولاً هم جهت با مایع تزریق شده، وارد محفظه می‌شود و باعث ایجاد پودر ریز می‌شود اما در اغلب موارد پودر تولید شده همراه با جریان ضعیف و تولید غبار است. برای ازبین بردن این مشکل و بهبود پودر تولید شده از طراحی جدیدی برای خشک‌کن استفاده شده است. در این طراحی جدید، خشک کردن مایع تزریق‌شده در دو مرحله انجام می‌شود. مرحله اول مانند قبل خشک کردن مایع و تبدیل آن به پودر به واسطه هوای گرم انجام می‌شود و سپس در مرحله دوم بستر ساکنی در انتهای خشک‌کن تعبیه شده، که باعث جمع شدن ذرات کوچکتر شده و ذرات تولید شده اندازه یکنواخت‌تری دارند و ابعادی در حدود ۱۰۰ تا ۳۰۰ میکرومتر دارند. هم‌چنین هوای تزریق‌شده می‌تواند در جهت و یا خلاف جهت مایع وارد محفظه خشک‌کن شود، که به ترتیب خشک‌کن co-current flow و counter-current flow نامیده می‌شود.

در این پروژه با استفاده از نرم‌افزار ANSYS FLUENT به شبیه‌سازی خشک‌کن co-current پرداخته می‌شود. در این تحلیل مسیر حرکت قطرات، برخورد به دیواره، تغییرات رطوبت، تغییرات دمای مایع تزریق شده در زمان‌های مختلف، تغییرات دمای هوای گرم ورودی در زمان‌های مختلف و در مکان‌های مختلف محفظه خشک‌کن، تخمین رسوب محصول نیمه خشک روی دیواره قابل محاسبه است. علاوه بر این با استفاده از شبیه‌سازی انجام‌شده می‌توان هندسه بهینه محفظه خشک‌کن، تاثیر زاویه پاشش مایع تزریق شده برای بهتر خشک شدن آن و … را به دست آورد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما برای ادامه باید با شرایط موافقت کنید