ENERGIJSKI ASPEKT PROCESA SUŠENJA ENER GY ASPECT OF DRYING PROCESS

Transcription

1 ENERGIJSKI ASPEKT PROCESA SUŠENJA ENER GY ASPECT OF DRYING PROCESS Prof. dr Radvoje M. TOPIĆ, Dr Mlovan ŽIVKOVIĆ, dpl. nž. maš., Capoto Buld, Bulevar Mhajla Pupna 115 b, Beograd Jelena R. TASIĆ, dpl. nž. maš., Energoprojekt, Bulevar Mhajla Pupna 12, Beograd Goran. R. TOPIĆ, dpl. nž. maš. Srbjagas, Autoput 11, Beograd, Tokom proteklh decenja, rast cena energenata je praćen sve strožjm zakonma o zagađenju, uslovma rada, bezbednost. Da b se spunl ov zahtev, uz optmzacju potrošnje energje, neophodne su novacje u procesma sušenja kao u projektovanju samh sušara. Energjsk aspekt pr sušenju je jako šroka važna tema obuhvata razlčte mogućnost koj se prkazuju u radu. U radu se defnšu energjske efkasnost daje se kratka analzasa aspekta zavsnost od parametara procesa parametara rešenja. Da b se stekla predstava o struktur energje procesa sušenja (sa aspekta koršćenja energje gubtaka) dat je Senkjev djagram čsto dobošaste sušare koja korst sekundarnu enegju, energju zrađenh fluda. Ključne reč: energja; energjska efkasnost; kumulatvna energjska efkasnost Durng the past decades, the growth n energy prces was accompaned by ncreasngly strcter laws on polluton, workng condtons, and safety. To ful fll these requrements, whle optmzng consumpton" of energy, we needed nnovaton n the processes of dryng and dryers n the desgn of the drayers. The energy aspect when dryng s a very broad and mportant topc and ncludes varous optons that are lsted n the research paper. The paper defnes the energy effcency and provdes a short analyss from the aspect of process parameters and parameters of solutons. To get an dea of the structure of energy dryng process (n terms of energy use and losses) s shown n the shown dagram Sankey of the clean drum dryer, whch uses secondary energy boost, the energy produced fluds. Key words: energy; energy effcency; cumulatve energy effcency Procesng

2 Uvod Problem energje problem zagađenost čovekove okolne su dva najvažnja problema koja prate čoveka koje čovek mora rešt. Svet uopšte svaka nacja pojednačno, suočen su danas sa mnogm dlemama oko planranja svoje budućnost mogućnostma ostvarvanja th planova. To se svakako odnos na porast stanovnštva, na potrebe za hranom vodom na cvlzacjsk napredak uopšte. Sa blo koje tačke da se posmatra rešavanje ovh problema, energja je važan čnlac, pojednačno zajedno. U poslednjh nekolko godna postalo je očgledno da su resurs energje, naročto prrodnog gasa nafte, ogrančen. Shodno tome, sv ndustrjsk sektor u svm delovma sveta treba da ndentfkuju efkasnje načne koršćenja energje. Uprkos povremenm osclacjama, postoj tendencja da se troškov energje povećaju, shodno tome, u mnogm slučajevma energja treba da postane važan element novacja u procesu sušenja promene u tehnologj opreme. Mnoge studje, publkacje monografje se bave optmzacjom potrošnje energje, al se većna njh odnos na specfčne ndustrje (na prmer na hemjsku, keramčku, metaluršku). U slučaju sušenja, treba napomenut da se u mnogm tehnčk zvodljvm slučajevma početna vlažnost nekog prozvoda može smanjt koršćenjem drugh metoda koje su energetsk efkasnje, koršćenje u kombnacj prvog prncpa zdvajanja vlage, koj podrazumeva zdvajanje vlage bez promene faze. Uklanjanje vode z čvrsth materjala uz pomoć mehančkh uređaja kao što su prese, centrfuge td., u slučaju tečnh materjala, ponovnm koršćenjem toplote u všestepenom sparvaču rezultraće znatno nžom potrošnjom energje. Tokom proteklh decenja, rast cena energenata je praćen sve strožjm zakonma o zagađenju okolne, uslovma rada, bezbednost. Da b se spunl ov zahtev, uz opmzacju potrošnje energje, neophodne su novacje u procesma sušenja kao u projektovanju samh sušara Struktura energjskog aspekta procesa sušenja Da b se trošlo što manje prmarnh zvora energje, potrebno je energju ne samo raconalno trošt već onaj deo koj b se nače u otpadnm medjma puštao u atmosferu neskoršćen, do najveće mere akorstt čme se postže ne samo ušteda prmarnh zvora energje već se u stoj mer štt okolna. Enegjsk aspekt pr sušenju je jako šroka važna tema obuhvata: opšta razmatranja: energjsku eksergjsku efkasnost, načne koršćenja sekundarnh zvora energje: zrađenh fluda z drugh procesa koršćenje energje zrađenog agensa sušenja: sa potpunm spuštanjem agensa sušenja z komore za sušenje, sa delmčnm povraćajem agensa sušenja, 336 Procesng 16

3 regeneracja, rekuperacja, potpuna recrkulacja, sa međuzagrevanjem agensa sušenja. koršćenje toplote osušenog materjala (hlađenje). nekonvenconaln zvor toplote: sušenje pod dejstvom energetskh polja: magnetnog, nfracrvenog zračenja, u struj vsoke super vsoke frekvencje: ndukcono, mkrotalasno, delektrčno ultrazvučnog, vakuum, zvor toplote pregrejana vodena para, koršćenje toplotne pumpe, koršćenje pregrejane pare, hemjsko sušenje, kontaktno sušenje u tečnm srednama, vakuum sušenje materjala pr opterećenju prtskom, obnovljv zvor energje: koršćenje solarne energje, koršćenje energje vetra, koršćenje bomase, koršćenje bogasa, koršćenje geotermalne energje. specjalne tehnologje procesa sušenja: koršćenje pregrejane pare u drektnm sušarama, povećano koršćenje ndrektnog (konduktvnog) zagrevanja, koršćenje kombnovanog (l ntegrsanog) prenosa toplote, koršćenje procesa za zagrevanjem materjala po prostoru, (mkrotalasno/radofrekventnou specjalnm slučajevma, koršćenje dvostepenog (l všestepenog) procesa sušenja), koršćenje mpulsnog načna zagrevanja sušenja, koršćenje novh tehnologja sagorevanja,(pulzacono sagorevanje za sprej sušare) koršćenje sstema gas - čvrsto telo (dvodmenzonaln lebdeć sloj), povremeno l stalno rotrajuć lebedeć sloj, td), projektovanje fleksblnh vše procesnh sušara: kombnovanje razlčth tpova sušara td., koršćenje kombnovanh procesa sušenja sa spekta: zvora energje: konduktvno konvektvn, Procesng

4 radjacono konvektvn, radjacono delektrčn, delektrčno konvektvn. načna zdvajanja vlage: bez sa promenom faze. kontrola praćenje procesa sušenja, problem zaštte žvotne sredne. Većna novh rešenja sušara specjalnh tehnologja su razvjene da zadovolje jedan l vše krterja: poboljšan kvaltet prozvoda, smanjene potrošnje energje, veća produktvnost l kapactet, smanjeno zagađenje žvotne sredne, dobjanje novh prozvoda, bolja fleksblnost, mogućnost da se kombnuju drug proces u jednom agregatu, lakša kontrola, veća tehnoekonomska opravdanost td Opšta razmatranja Energja, entropja eksergja kao termodnamčke velčne važe za sve oblast nauke nženjerstva. Smanjenje potrošnje energje može se posmatrat sa nekolko aspekata, a najznačajnj su: metodološk aspekt: razvoj opšth metoda za smanjvanje potrošnje energje tehnološk aspekt: koršćenje sekundarnh zvora energje zrađenog agensa sušenja, smanjenje toplotnh gubtaka u okolnu slčno, društveno-ekonomsk aspekt: znalaženje koršćenje novh zvora energje, organzacon aspekt: koordnacja procesa usmerena ka raconalnjem ekonomčnjem koršćenju energje, ekološk aspekt: znalaženje tehnčkh rašenja bezbednh sa aspekta utcaja na žvotnu srednu. U poslednjh nekolko godna, objavljen su mnog radov o mogućnost uštede energje u procesma u ndustrj. Značaj uštede energje je tako velk da je neophodan nov, generalzovan prstup sušarama kao korsncma energje. Industrjske sušare troše značajan deo ukupne energje potrošene u procesu prozvodnje, u proseku 12%. Na prmer, kolčna energje koja se korst za sušenje u nekm ndustrjama u Engleskoj procenjuje se oko MJ godšnje. Procenjena ukupna e- nergje koja se korst za sušenje u SAD znos oko MJ godšnje. Prema 338 Procesng 16

5 Hallstromu je slčan razultat za hemjsku ndustrju u Švedskoj, za koju je utvrđeno da je 15% ukupne energje utrošeno za sušenje. Godšnje zdvojena vlaga u procesma sušenja po glav stanovnka je: Sjednjene Amerčke Države 1090 kg, Velka Brtanja 800 kg, Čehoslovačka 630 kg. Mnog korsnc sušara u ndustrj gnoršu energjsku efkasnost pod zgovorom da su kvaltet prozvoda kapactet prozvodnje postrojenja najvažnj. Međutm, odgovarajuća ravnoteža zmeđu ovh parametara treba da se održava. Proces projektovanja poboljšanja rešenja sušara mora se konstantno odvjat, jer mnog spoljašnj faktor utču na njhov žvotn vek. Na prmer, promene u svojstvma srovog materjala fnalnh prozvoda, zahteva koj se tču kako fabrke tako uređaja za ukanjanje prašne z žvotne sredne mogu bt nek od faktora. Na proces projektovanja poboljšanja dodatno utče, a možda najvše, dostupnost cena energje Povećanje ntenzteta prenosa toplote mase u procesu sušenja Unapređenje procesa utče na uštedu energje uglavnom zbog: skraćenja vremena trajanja procesa dmenzja rešenja postrojenja, što dovod do smanjenja gubtaka energje u samoj prozvodnoj jednc, dobjanje toplotne energje tačno na mestu na kome je potrebna kao rezultat toga, smanjenje gubtaka energje na grejanje sekundarne opreme, kontrola protoka agensa sušenja. U mnogm praktčnm slučajevma, spoljn unutrašnj prenos toplote materje draktno utču na ntenztet procesa sušenja. Imajuć to u vdu, važno je pravlno sprovest ove procese to: u slučaju spoljneg prenosa (sa vlažne površ materjala na agens sušenja obrnuto), ntenzvranje prenosa toplote mase može se ostvart: povećanjem flukseva na račun gradjenata temperature koncentracje vlage unutar na površ materjala, povećanje protoka brzne (turbulencje) strujanja agensa sušanja, što povoljno utče na dešavanja u grančnom sloju, promene parametara agensa sušenja l njegovog stanja, na prmer korsteć nertn gas kao agens sušenja l zvođenje procesa sušenja u vakuumu, koršćenje drugh načna prenosa toplote (sušenje pod dejstvom e- nergetskh polja td,), u slučaju unutrašnjeg prenosa, ntevzranje prenosa toplote mase postže se: promenom u struktur materjala pre l u toku procesa sušenja (ako je tehnološk zvodljvo), Procesng

6 dodavanjem na površ aktvnh supstanc koje mogu da poboljšaju proces prenosa, kontrolom temperature, vlažnost raspodele prtska u materjalu. U većn slučajeva, najefkasnj načn za ntenzvranje procesa sušenja je koršćenje kombnovanh načna procesa sušenja sa aspekta zvora energje. Intenzfkacj prenosa toplote mase u procesu sušenja doprnos : mešanje materjala tokom procesa sušenja, povećanje aktvne površne za prenos toplote materje, perodčna promena protoka agensa sušenja, koršćenje vsokh temperatura agensa sušenja, promena uslova dovođenja energje, nazmenčno grejanje hlađenje, mpulsno sušenje, rezultat čega je preorjentacja gradjenata prenosa toplote vlage. Polazeć od stalnh promena temperature u grančnom sloju uz površ materjala, kao pulsacje protoka, prenos toplote može bt od 1,5 do 3 puta već od onog u normalnm uslovma. Porast temperature od 140ºC do 1808ºC u procesu sušenja u dustrj tekstla smanjuje potrebnu energju za 25%, a kod mpulsnog načna sušenja građevnskh keramčkh materjala to smanjenje je do 30%. Analze blansa brojnh sušara pokazaju ogromne mogućnost poboljšanja, sa stanovšta uštede energje, pr projektovanju zgradnj sušara. Prema Baker-u Reay-u najbolj načn za ušedu energje su dat u tabel 3.1. Tabela 3.1. Najbolj načn uštede energje Opcje Potencjalna ušteda energje [10 9 MJ/god] Ukupno,% Rejtng prmene Koršćenje toplote zrađenog agensa sušenja (bez toplotne pumpe) osušenog materjala 18,9 15 Vsok Koršćenje toplotne pumpe (zatvoren sstem) 8,9 6 Srednj Koršćenje procesa sa kompresjom pare 26,2 20 Nzak Bolja kontrola upravljanje procesom sušenja 4,3 3 Srednj/Vsok Optmzacja procesa projektovanja procesa sušenja 11,0 9 Vsok 4.0. Enenergjska efkasnost Jednačna toplotnog blansa za stvarnu sušaru (zbrn toplotn fluks) je: = + = ± g Qu Q Qm Q Qas Qvv Qtu Q x (4.1) 340 Procesng 16

7 gde je: g - toplotn fluks u razmenjvaču toplote za zagrevanje vazduha, u - naknadno doveden toplotn fluks u komor za sušenje, m - toplotn fluks neophodan za zagrevanje materjala, - toplotn fluks neophodan za sparavanje vlage z materjala koj se suš, 0 - toplotn fluks koj se gub u okolnu kroz grančne površne, as - toplotn fluks sa zrađenm agensom sušenja, vv - toplotn fluks neophodan za savlažvanje energje veze vlage s čvrstm skeletom apsolutno suvog materjala; vv - toplotn fluks za savlađvanje energje veze vlage sa apsolutno čvrstm suvm skeletom materjala; tu - toplotn fluks neophodan za zagrevanje transportnh sredstava; ± x - toplotn fluks vezan za egzotermne endotermne proces u materja lu koj se suš. Za sušare sa perodčnm režmom rada umesto fluksa za zagrevanje transportnh uređaja fgurše fluks za zagrevanje sstema za nošenje materjala fluks za zagrevanje konstrukcje komore za sušenje. Za sušare sa kontnualnm režmom rada računa se potrebna kolčna toplote u jednc vremena (po h), a za sušare sa perodčnm režmom rada, potrebna kolčna toplote za jedan cklus sušenja. Izraz za toplotn blans se korst za određvanje tehnološke energjske efkasnost sušare, koja predstavlja odnos toplotnog fluks za zvođenje tehnološkog procesa ukupno dovedenog toplotnog fluksa. Drugm rečma energjska efkasnost predstavlja odnos zmeđu energje koja je potrebna za funkconsanje sstema (rad, toplotna energja koju treba unet u sstem - zagrevanje, toplotna energja koju treba zvuć z sstema - hlađenje) energje koja se unos u sstem (koja se mora"platt"): Q k e = Q ue (4.2) gde k ue predstavljaju korsnu ukupno unetu energju, respektvno. Za blo koju sušaru korsna energja je samo ona koja de na sparavanje vlage z vlažnog materjala. Ta energja može da se zraz po 1 kg apsolutno suvog vazduha l po 1 kg zdvojene vlage. Blans energje je osnov za analzu procesa, ukazuje na mesta procesa gde je moguće poboljšanje predstavlja osnov za optmzacju. Na osnovu energjskog blansa jasno je da energja sadržana u svm ulaznm komponentama koje ulaze u proces mora bt sadržana u zlaznm komponentama /l akumulsana u sstemu. Pod zlaznm komponentama podrazumevaju se gubcuodnosu na energju svh ulaznh struja. Procesng

8 Treba razlkovat "energjsku efkasnost" od "očuvanja energje". Očuvanje energje je ogrančeno na smanjenje potrošnje energje. Prmer je smanjene potrošnje energje na zagrevanje prostorja koje se ostvaruje podešavanjem termostata na nž temperaturn nvo. Drug prmer je smanjenje potrošnj gorva ogrančavanjem brzne kretanja vozla. Energjska efkasnost sušare proces sušenja karakterše se razlčtm parametrma kao što su zapremnsko opterećenje komore za sušenje, opterećenje jednce zapremne komore za sušenje zdvojenom vlagom u jednc vremena, površnsk toplotn gubc, potrošnja pare, specfčna potrošnja toplote, termodnamčka efkasnost. Od svh ovh parametara, energjska efkasnost es se najčešće navod u tehnčkoj specfkacj. Tehnološka energjska efkasnost stvarne sušare sa kontnualnm režmom rada sa parom kao zvorom energje je: Q Q es = = Q ± g Qu Q Qm Q Qas Qvv Qtu Qx (4.3) Na st načn je moguće defnsat tehnološku energjsku efkasnost sušare bez gubtaka (sv gubc su jednak nul, temperature vlažnog osušenog materjala jednake al razlčte od nule) teorjske sušare (sv gubc jednak nul temperature materjala jednake nul). Očgledno je da tehnološka energjska efkasnost defnše kvaltet odvjanja procesa prenosa toplote mase. Buduć da je neophodna analza ne samo rada sušara (komora za sušenje) otkrvanja odstranjvanja tehnološkh nedostataka, već za objektvno poređenje razlčth tpova komora za sušenje, on ne mora da uključuje ocenu rada pomoćnh uređaja (razmenjvača toplote, odvajača kondenzata td.). Za tu ocenu raconalno je uvest tehnološku energjsku efkasnost postrojenja za sušenje, koja uključuje ocenu rada pomoćnh uređaja. Tehnološka energjska efksnost postrojenja sa kontnualnm režmom rada, s parom kao zvorom energjeje: Q Q eps = = Q ± + + g Qu Qz Qok Q Qm Q Qas Qvv Qtu Qx Qz Q ok (4.4.) gde je: z - gubc toplote (toplotn fluks) vezan za razmenjvač toplote, ok - gubc toplote (toplotn fluks) vezan za kondenzat u odvajaču kondenzata. Poređenja ova dva pojma pokazuje da je tehnološka energjska efkasnost sušare uvek veća od tehnološke energjske efkasnost postrojenja. Pr određvanju tehnološke energjske efkasnost komore za sušenje l postrojenja toplota recrkulsanog vazduha l agensa sušenja ne uzma se u obzr pošto ulaz u levu desnu stranu toplotnog blansa. Kod sušara sa drektnm načnom sušenja 342 Procesng 16

9 (zagrevaanja) u zraz za toplotn blans ulaz član koj uzma u obzr toplotu neophhodnu za sparavanje vlage z gorva u procesu sagorevanja. Tehnološka energjska efkasnost ložšta, uzma u obzr gubtke toplote zbog nepotpunog sagorevanja gorva, a takođe gubtak toplote u okolnu, u- ključujuć gubtke u cklonu l komor za mešanje. Tehnološka energjska efkasnost sušare sa drektnm načnom rada je: Q eps = Q ± + Qm Q Qas Qvv Qtu Qx Qvg (4.5) gde je: z - toplotn fluks neophodan za sparavanje vlage z gorva. Tehnološka energjska efkasnost postrojenja za sušenje sa drektnm načnom sušenja mora da uzme neophodnu toplotu na sparavanje vlage z gorva, gubtke vezane za ložšte, a takođe gubtke toplote kroz kanale za dovođenje agensa sušenja odvođenje: zrađenog agensa sušenja: Q eps = Q ± + + Qm Q Qas Qvv Qtu Qx Qvg Qgl (4.6) gde je: vg - gubc vezan za ložšte - gubc zbog nepotpunog sagorevanja gubc u okolnu. Za upoređvanje kvalteta razlčth tpova sušara sa aspekta koršćenja zrađenog agensa sušenja, kod drugh potrošača l u komor za sušenje defnše se tehnološka energjska efkasnost koršćenja: Q + = s Qkas K Q ude (4.7) gde je: Q s - toplotn fluks skoršćen u sušar, klas - skoršćen toplotn fluks zrađenog agensa sušenja. Tehnološka energjska efkasnost koršćenja može bt veća od 1, pošto se toplota za sparavanje uzma dva puta: prv put u procesu sušenja, a drug put pr njegovom naknadnom koršćenju. Pokazatelj rada postrojenja za sušenjese ne mogu odredt samo jednm blo kojm od navedenh pokazatelja. Pr projektovanju postrojenja za sušenje, osm obezbeđenja maksmalne vrednost tehnološke energjske efkasnost, neophodno je ostvart najpovoljnje tehnčko ekonomske eksploatacone troškove, mnmalne nvestcone troškove osušen materjal zahtevanog kvalteta. Osm toga, nekada je korsno korsnom toplotom smatrat ne samo toplotu za sparavanje vlage, već toplotu na zagrevanje materjala, ako je zagrevanje materjala poželjno za sledeću operacju tehnološkog Procesng

10 procesa. Prmer proces lepljenja osušenh materjala, l ako zagrevanje osušenog gorva poboljšava proces sagorevanja. Veće vrednost energjske efkasnost postžu se koršćenjem vsokh temperatura na ulazu organzacjom uslova na granc zasćenja na zlazu. Dakle, sta dobošasta sušara, koja rad sa nžm temperaturama agensa sušenja, maće manju energjsku efkasnost od one koja rad sa všm temperaturama. Energjska efkasnost zavs od dovedenog toplotnog fluksa gubtaka, broja unutrašnjh grejnh zona, recrkulacje zrađenog agensa sušenja materjala, td. Energjska efkasnost se občno smatra kumulatvnm parametrom, računa se od ulaza do zlaza. Za sušare sa kontnualnm režmom rada, energjska efkasnost se defnše za srednju vrednost vremena sušenja, dok se kod sušara sa perodčnm režmom rada efkasnost defnše ntervalom vlažnost l dužnom sušare. Međutm, energjska efkasnost u svakom trenutku zavs od vlažnost materjala, jer se toplotna energja u većn slučajeva ne korst samo za sparavanje slobodne vlage već za zdvajanje vezane vlage z materjala. Kada se uporede teorjska stvarna sušara uzme da je korsno potrošnja toplote za teorjsku sušaru energjska efkasnost se defnše kao: l h en = l h ( 2 ho ) ( h ) 1 o (4.8) Za male apsolutne vlažnost vazduha okolne agensa sušenja na ulazu u sušaru nske temperature agensa sušenja, kada su specfčn toplotn kapactet apsolutno suvog vazduha agensa sušenja konstantn, energjska efkasnost se može aproksmrat termodnamčkom efkasnošu: ( o ) ( ) t2 t T2 T ent = = t t T T 1 o 1 o o (4.9) Da b se objasnla promena energjske efkasnost zavsno od zdvajanja vezane vlage u materjalu, T Kudra je predložo pojam trenutne energjske efkasnost: Energja skoršćena za sparavanje u vremenu τ ent = Uložena energja u vremenu τ (4.10) Ako se nađe ntegral trenutne efkasnost dobja se kumulatvna energjska efkasnost u određenom vremenskom ntervalu koj je ekvvalentan ntervalu vlažnost: 1 τ enk = ( τ) τ τ en d (4.11) Procesng 16

11 Kumultavna energjska efkasnost je dentčna sa zrazom (4.2) ukolko je teperatura agensa sušenja na zlazu konstanta, l je vremensk nterval kratak promena vlažnost zanemarljvo mala. Jednačna (4.2) može se korstt za zračunavanje trenutne energjske efkasnost ako je poznata vlažnost materjala l promena temperature agensa sušenja na zlazu. Osm toga, trenutna energjska efkasnost, je pogodna za analzu efkasnostsušare, može se odredt z jednačne (4.2) ukolko se vrednost s ue uzmaju za mal vremensk perod. E- nergjska efkasnost defnsana jednačnama (4.2) do (4.5) pokazuje stepen skoršćenja energje. Sa drugog aspekta, efkasnost procesa sušenja može bt defnsana: Energja skoršćena za sparavanje u vremenu τ ps = (Energja na ulazu Energja na zlazu) u vremenu τ 1 τ (4.12) psk = ( τ) τ τ ps d (4.13) 0 Na sl.4.1., je prkazana promena energjske efkasnost efkasnost procesa sušenja. U perodu predgrevanja materjala, dovedena energja se korst za zagrevanje materjala eventualno sparavanje. U prvom perodu sušenja sva dovedena energja se korst na sparavanje slobodne (nevezane) vlage. Kada ova vlaga spar, trenutna efkasnost sušenja brzo opada, jer se većna toplote sada korst za pregrevanje već suve površ materjala za sparavanje vezane vlage u materjalu.trenutn ukupn pokazatelj mogu se korstt za analzu učnka sušare tme ndetfkovat načne za smanjenje ukupne potrošnje energje. Sl.4.1. Trenutna kumulatvna energjska efkasnost procesa sušenja postrojenja Procesng

12 Na sl.4.2., je prkazana promena temperature agensa sušenja na ulazu; vlažnost materjala; energjske efksnost procesa, efkasnost sušare relatvne vlažnost agensa sušenja u zavsnost od dužne sušare. Sl Promena temperature agensa sušenja na ulazu; vlažnost materjala; energjske efksnost; efkasnost sušare relatvne vlažnost agensa sušenja u zavsnost od dužne sušare. Očgledno je da kumulatvna efkasnost, efkasnost procesa sušenja e- nergjska efkasnost dostžu maksmalne vrednost blzu ulaza, sto je rezultat velke brzne sušenja zbog sparavanja slobodne vlage sa površ materjala. Za većnu konvektvnh sušara, ustanovljeno je da su energja, potrebna za sparavanje vlage z materjala gubc jako velk. Statstčk podac za konvektvne sušare pokazuju da se 20 do 60% toplotne energje korst za sparavanje vlage, 5 do 25%za grejanje materjala, 15 do 40% za toplotne gubtke sa zrađenm agensom sušenja, 3 do 10% za toplotne gubtke kroz zdove sušare, 5 do 20% za ostale gubtke. Mera potrošnje energje pr procesu sušenja predstavlja jedncu potrošnje energje za sparavanje 1 kg vlage. Teorjsk, kolčna toplote potrebna za sparavanje 1 kg vlage pod standardnm uslovma je od 2200 do 2700 kj/kg. Gornja granca ove vrednost odnos se na uklanjanje vezane vlage. Jedn režm u kome takav rezultat može bt postgnut jeste adjabatska ravnoteža (teorjska sušara) u kojoj nema zagrevanja materjala prateće vlage. Osm toga, nema dodatne razmenetoplote zmeđu pare agensa sušenja nema zagrevanja zdova sušare vazduha z okolne. Međutm, u praks, postupak mora da se sprovede prema realnm uslovma. U lteratur [3] dat je nomogram, analogan djagramu na sl.4.2., za defnsanje utcaja na specfčnu potrošnju toplote u procesu sušenja parametara agensa sušenja: početne krajnje temperature agensa sušenja, relatvne vlažnost na zlazu z komore za sušenje. Na sl.4.2., je prkazan Senkjev (Sankey) djagram [4], sa brojnm vrednostma energje na ulazu zlazu energjska efkasnost, za vsokotemperaturnu dobošastu sušaru. 346 Procesng 16

13 Većna nženjera prhvata nedostatke procesa sušenja smatra h neophodnm samm tm zanemaruju moguće uštede energje. Poređenje teorjske specfčne potrošnje energje, stvarnog, realnog procesa pokazuju da su stražvanja za smanjenje potrošnje energje pr procesu sušenja veoma neophodna. Sl.4.4. Senkjev (Sankey) djagram, sa brojnm vrednostma energje na ulazu zlazu energjska efkasnost, za vsokotemperaturnu dobošastu sušaru Zaključak Energjska analza procesa sušenja omogućuje defnsanje načna za povećanje energjske efkasnost, koja pored uštede u potrošnj energje, u šrem smslu uključuje zašttu okolne. Zbog značaja energjske efkasnost treba vodt računa pr njenom defnsanju o: načnu zvođenja procesa sušenja (sa kontnualnm l drektnm režmom rada); vrst vlage koja se zdvaja u procesu sušenja sa aspekta veze vlage sa apsolutno suvm čvrstm skeletom materjala; vrst sušare sa aspekta procesa sušenja (stvarna sušara, sušara bez gubtaka teorjska sušara). Raconalna potrošnja energje koršćenje energje zrađenh fluda z procesa su dva najvažnja načna uštede energje. Uštede se mogu postć kod svakog pojednačnog uređaja kao sstema u celn, što znač da je neophodno poznavanje svakog pojednog uređaja, zvore mogućh gubtaka kao odgovarajuće blanse. Procesng

14 Analze blansa brojnh sušara pokazaju velke mogućnost poboljšanja, sa stanovšta uštede energje, pr projektovanju zgradnj sušara. Trenutno, korsnc opreme za sušenje dobt vde u vsokokvaltetnm prozvodma, dok je prekomerna potrošnja energje, neraconalno koršćenje, problem malog značaja. Kako je ranje staknuto treba pravt razlku zmeđu pojmova energjske efkasnost očuvanja energje. Lteratura [1] Mujumdar S. A.; Handbook of ndustral Dryng, Marcel Dekker, New York, [2] R. M. Topć: Sušenje sušare, SMEITS, Beograd, [3] R. M. Topć: Analza, optmzacja modelranje procesa rešenja vsokotemperaturskog sušenja, monografja, Mašnsk fakultet, Beograd, [4] Ibrahm Dncer, Marc A. Rosen: EXERGY: Energy, Envronment and Sustanable Development, Elsever, Procesng 16