• Title/Summary/Keyword: 건조열전달

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Experimental and Theoretical Study on Silica Gel Regeneration (실리카 젤의 재생에 관한 실험적 및 이론적 연구)

  • 고학균;정도섭
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.2 no.2
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    • pp.1-14
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    • 1977
  • 현재 선진국에서 널리 이용되고있는 곡물의 화력건조는 곡물의 품질을 손상시킬 뿐만 아니라 손실을 증가시키고 있다. 화력에 의한 건조는 또한 연료의 절약면에서 볼 때 역시 문제점을 내포하고있다.l 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 근래에는 실리카 젤과 같은 흡습성의 건조제를 사용한 곡물의 건조 실험이 진행 중에 있으며 좋은 결과를 보여주고 있다. 실리카겔은 그 자체무게의 40% 까지 동적 및 정적하에서 수분을 흡수하는 성질을 가지고 있으며 일단 포화상태가 되면 수천번 재생이 가능하다. 본 연구에서는 이와같은 실리카텍의 재생실험을 일차적으로 실내에서 공기의 온도를 일정하게 한 상태에서 실시하였으며 일반적으로 실리카 젤은 $300^{\circ}F$에서 완전재생이 가능하나 본 실험에서 사용된 재생온도는 평면식 태양열 집열기로부터 얻을 수 있는 $150^{\circ}F$ 내외에서 시도하였다. 본실험과 병행하여 건조중 공기와 실리카 젤의 에너지 및 질량변화에 따른 이론식을 만들어 주어진 여러 가지 조건에 대하여 4개의 미분방정식을 컴퓨터에 의하여 해결하였으며 건조(재생) 시간에 따른 공기의 온도와 흡습 및 실리카 젤의 함수량을 구하였다. 위의 이론적인 분석결과는 후에 태양열집열기를 이용한 재생실험을 분석하는데 적용될 것이다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 유도한 이론식은 실리카 젤의 재생온도를 만족스럽게 표시하였으며 재생시간에 따른 공기의 온도와 흡습 및 실리카 젤의 함수량변화의 이론치는 실험치와 근사하였다. 2. 이론치와 실험치를 일치시키기위하여 흡착온도에서 산출된 열 및 질량 전달계수를 1/5로 조정 사용하였다. 3. 실리카 젤은 $120^{\circ}F$에서 9 %, $180^{\circ}F$에서 1% 내외로 재생이 가능하였다. 4. 본 연구에서 유도된 이론적 분석방법은 다른 여러 가지 형태의 물질 및 건조 또는 냉각 과정을 분석하는데 사용될 수 있다.

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Numerical Study of Characteristic of Heat and Mass Transfer in Planar Membrane Humidifier According to Flow Direction (연료전지용 판형 막 가습기의 유동방향에 따른 열 및 물질전달 특성에 관한 해석적 연구)

  • Yun, Sungho;Byun, Jae Ki;Choi, Young Don
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.5
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    • pp.503-511
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    • 2013
  • The humidifying supply gas is important in terms of the performance efficiency and membrane life improvement of a PEM fuel cell. A planar membrane humidifier is classified as a cross-flow and counter-flow type depending on the flow direction, and heat and mass transfer occur between the plate and the membrane. In this study, the changes in heat and mass transfer for various inlet temperatures and flow rates are compared according to the flow direction by using the sensible and latent ${\varepsilon}$-NTU method. The obtained results indicate that the counter flow shows higher heat and mass transfer performance than the cross flow at a low flow rate, and the difference in performance decreases as the flow rate increases. Furthermore, changes in the mass transfer performance decrease considerably with a nonlinear increase in the inlet temperature, and variations of the heat transfer performance are small.

A Study on the Development of the Producing Zone Type Marine Dryer (On Weight Reduction Rate and Temperature Variations) (산지형 수산 건조시스템 개발에 관한 연구 (무게 감소율과 온도변동을 중심으로))

  • Kim, Kyong-Suk;Mun, Soo-Beom;Lee, Choon-Wha;Choe, Soon-Yeol;Park, Moon-Kab;Kim, Kyung-Kum
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.34 no.4
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    • pp.477-484
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    • 2010
  • The majority of currently domestic dried sea foods is holding sanitary safety on storage and distribution, a structural problem to be in quality serious to sun drying. This paper the productive times and the on-site operation that production is fixed are easy, and it have reported the experimental results that carried out on development of a drying system toward field which can keep the highest quality and economy.

Secondary Air Nozzle Design of Combustion Chamber of 50 ton/day Commercial Incinerator (50톤/일 상업용 소각로 연소실 2차 공기 노즐 설계)

  • 박병수;이진욱;서정대;허일상
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.127-132
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    • 1999
  • 우리나라의 도시폐기물 소각로는 화격자 위에 폐기물을 공급하고 화격자 밑에서 공기를 공급하는 스토커식 소각로를 대부분 채택하고 있다. 이러한 스토커 소각로 연소실내에서는 매우 복잡한 연소현상이 발생하는데, 연소실로 투입된 쓰레기는 먼저 건조부에서 수분의 건조가 일어나고, 화격자의 구동에 의해 쓰레기가 혼합 및 이송되면서 열분해, 가스화, 가연성분의 탈휘발화 및 연소, 일부 고정탄소의 표면연소 등의 반응이 일어난다. 그리고 1,2차 연소실에서는 휘발분 및 비산된 고체의 연소가 일어나는데, 이때 대류 및 복사열전달 등의 복잡한 현상을 수반하는 유동장이 형성된다. 더욱이 불균질한 특성을 갖는 쓰레기층 내에서의 복잡한 현상으로 인하여 발생하는 경계조건 설정의 불확실성으로 연소실내의 연소 현상을 전산해석하는 데에는 상당한 어려움이 있다.(중략)

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Infrared Radiative Heat Transfer Characteristics of Fiber Mat Catalytic Burners (매트촉매 버너의 적외선 복사열전달 특성)

  • Song, Kwang Sup;Choi, Jung In
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.6
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    • pp.1049-1055
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    • 2012
  • The fiber mat catalytic burner that uses infrared radiative heat obtained by flameless catalytic combustion was manufactured and tested to investigate its combustion characteristics. About 9 to 17% of combustion heat was released by sensible heat during the premixed catalytic combustion depend on combustion condition. To find out radiation intensity with distance between catalytic burner and sample, the equation that calculate the receiving surface of radiative energy under the fiber mat catalytic burner was driven. This equation was well correlated with the drying rate of melamine. The drying experiments were carried out to the melamine, wood chip and agricultural pallet by using the fiber mat catalytic burner and the energy efficiency was calculated from drying rate of them. The energy efficiency of the fiber mat catalytic burner reaches to 79% in maximum for drying of the wood chip.

Study on the Characteristics of Far Infrared Ray Drying for Rough Rice(I) (벼의 원적외선 건조특성에 관한 연구(I))

  • 김유호;조영길;조광환;이선호;김영민;한충수;이호필
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.355-361
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    • 2002
  • 본 연구에서는 원적외선.열풍 복합건조특성을 구명하기 위하여 건조용량 150-500kg이고, 승강기, 상.하부스크류, 건조실, 템퍼링실, 송풍기 및 가열장치로 구성된 시뮬레이터를 제작하여 건조특성시험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 열풍온도에 따른 곡온변화를 시험한 결과 열풍온도 45$^{\circ}C$일 때 곡온 32-33$^{\circ}C$를 유지하였으며, 48, 51$^{\circ}C$일 때는 곡온이 35$^{\circ}C$가 넘어서는 현상을 나타났다. 건조중 곡온이 35$^{\circ}C$를 넘어서게 되면 동할미 발생량이 많아지고 품질저하가 급격히 일어난다. 나. 템퍼링실의 온도편차가 2,5$^{\circ}C$ 정도로 고른 온도분포를 나타내었고, 버너 입구쪽과 템퍼링실 중앙지점에서 온도가 약간 높게 나타났으며, 원적외선방사체 표면온도분포는 열풍온도가 45$^{\circ}C$일 때 평균 17$0^{\circ}C$를 유지하였고, 48$^{\circ}C$, 51$^{\circ}C$일 때 각각 22$0^{\circ}C$, 23$0^{\circ}C$에서 유지하는 것으로 나타났다. 다. 원적외선방사체 길이방향으로 온도편차는 버너를 기준으로 해서 버너쪽에서 멀수록 온도가 높았고, 중간, 근거리 순으로 나타났다. 버너의 원거리쪽에서 온도가 높게 나타난 것은 원적외선방사체를 통과하는 열풍이 빠져나가도록 되어있는 열풍 유동관이 버너 원거리에 위치하고 있어 버너에 불꽃이 점화되면서 열풍이 방사체 끝쪽으로 일시 머물렀다가 배출되기 때문으로 판단된다. 라. 건조기의 송풍량을 요인으로 하여 건조속도와 건조에너지를 비교한 결과 송풍량이 30cmm일 때가 25cmm에서보다 약 33%의 건조속도가 증가되어 송풍량이 많을수록 건조속도가 빨라졌으나, 건조에너지는 1,391kcal/kg.water로 나타나 약 4.2%정도가 더 소요 되었다. 곡물순환속도를 요인으로 하여 비교 시험한 결과 곡물순환속도가 33kg/min일때가 26kg/min보다 약 25%의 건조속도가 증가되어 곡물의 순환속도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.

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Numerical Simulation of Flow and Thermal Performance in the Municapal Solid Waste Incinerator (도시폐기물 소각로내 열유동 해석을 위한 수치해석적 연구)

  • 박병수;이진욱;이정한;허일상
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.93-98
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    • 1997
  • 도시폐기물의 효율적인 소각 처리를 위해서 폐기물 처리량 50 ton/day의 화격자 소각로를 대상으로 화학반응을 고려하여 연소실 내부의 열유동 현상을 전산모사하였다. 수치해석 프로그램으로 상용코드인 PHOENICS를 사용하여 3차원 모사를 하여 실험으로 파악할 수 없는 연소실 내부의 유동 및 폐기물과 산화제와의 반응을 계산하였다. 건조부, 주연소부, 후연소부에 1차연소용공기, 연료의 분포 및 폐기물의 발열량이 노내 열유동 현상에 미치는 영향을 조사하였다. 1차연소용 공기의 분포에 따라 노내 유동장의 형태에 변화가 있었으며, 벽면에서의 복사열전달을 고려한 경우 2차연소실과 출구근처에서 온도분포가 파일롯트 플랜트 실험결과와 잘 일치하는 r서으로 나타났다.

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A Study on the Optimum Design of Multiple Screw Type Dryer for Treatment of Sewage Sludge (하수슬러지 처리를 위한 다축 스크류 난류 접촉식 건조기의 최적 설계 연구)

  • Na, En-Soo;Shin, Sung-Soo;Shin, Mi-Soo;Jang, Dong-Soon
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.34 no.4
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    • pp.223-231
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    • 2012
  • The purpose of this study is to investigate basically the mechanism of heat transfer by the resolution of complex fluid flow inside a sophisticated designed screw dryer for the treatment of sewage sludge by using numerical analysis and experimental study. By doing this, the result was quite helpful to obtain the design criteria for enhancing drying efficiency, thereby achieving the optimal design of a multiple screw type dryer for treating inorganic and organic sludge wastes. One notable design feature of the dryer was to bypass a certain of fraction of the hot combustion gases into the bottom of the screw cylinder, by the fluid flow induction, across the delicately designed holes on the screw surface to agitate internally the sticky sludges. This offers many benefits not only in the enhancement of thermal efficiency even for the high viscosity material but also greater flexibility in the application of system design and operation. However, one careful precaution was made in operation in that when distributing the hot flue gas over the lump of sludge for internal agitation not to make any pore blocking and to avoid too much pressure drop caused by inertial resistance across the lump of sludge. The optimal retention time for rotating the screw at 1 rpm in order to treat 200 kg/hr of sewage sludge was determined empirically about 100 minutes. The corresponding optimal heat source was found to be 150,000 kcal/hr. A series of numerical calculation is performed to resolve flow characteristics in order to assist in the system design as function of important system and operational variables. The numerical calculation is successfully evaluated against experimental temperature profile and flow field characteristics. In general, the calculation results are physically reasonable and consistent in parametric study. In further studies, more quantitative data analyses such as pressure drop across the type and loading of drying sludge will be made for the system evaluation in experiment and calculation.

Low temperature vacuum drying heat transfer characteristics of Korean raw oysters (한국산 굴의 저온진공건조 열전달특성에 관한 연구)

  • Kim, Kyung-gun;Song, Chi-sung;Choi, Se-hyun;Lee, Seo-Yeon;Mun, Soo-Beom
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.40 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • Oysters are rich in nutrients with good flavor, and disease prevention is required in both the East and the West for high-quality seafood. The best way to store and transport mass-produced oysters is using dry techniques. Using both hot and frozen drying technologies to obtain a perfectly dried oyster often destroys much of the flavor and nutrients found with the oyster meat. This study uses a low temperature vacuum drying technology to investigate the final weight ratio of wild and farmed dried oysters. Additionally, the heat transfer characteristics of steamed oysters are discussed in this paper.

Modeling and Simulation of Drying Cylinders in Paper Processes (제지공정 건조 실린더의 모델링 및 모사)

  • Lee, Eun Ho;Kwak, Ki-Young;Yeo, Yeong-Koo
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.45 no.1
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    • pp.17-24
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    • 2007
  • The purpose of the present study is to identify the drying cylinder model in paper plants and to analyze characteristics of process responses for changes in input variables. The model developed in this work is based on actual plant operation data where the steam pressure applied to the cylinder behaves as the major variable. It is found that heat transfer coefficients from the condensate to the canvas could be represented as empirical relations based on heat conductivities and operation data. The effectiveness of the cylinder model is demonstrated by the measured moisture contents and web temperature. Stability of the drying process is analyzed based on the transfer functions derived from the cylinder model.