• 제목/요약/키워드: 건조열전달

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원적외선 곡물건조기 개발

  • 김유호;조영길;조광환;이선호;김영민;한충수;금동혁;한종규
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.173.2-174
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    • 2003
  • 국내 보급되고 있는 곡물건조기는 열풍형 순환식 곡물건조기가 주종을 이루고 있는데, 이건조기의 경우 곡물이 순환하면서 열풍공급과 템퍼링과정을 반복하면서 건조가 이루어지는 대류열전달 방식을 채택하고 있다. 대류열전달 방식은 복사열전달 방식에 비해 열전달률이 낮기 때문에 건조속도와 열효율이 떨어지며, 건조시 미질 향상과 건조비용 절감에 한계가 있어 왔다. 따라서 건조에너지의 절감과 동시에 고품질 쌀 생산을 할 수 있는 새로운 형식의 곡물건조기술을 확립하고자 원적외선 곡물건조기를 개발하였다. 원적외선은 0.56~l,000$\mu\textrm{m}$의 전자파로서 세라믹 도료표면에 열을 가하면 원적외선 파장대의 강한 에너지를 얻을 수 있다. 이같은 원적외선 에너지를 농산물에 조사시키면 열이 침투하게되고 동시에 농산물의 내부온도가 상승함에 따라 활발한 분자운동을 하면서 수분을 표면으로 이동시키기 때문에 열풍건조방법에 비해 열전달효율이 높고, 농산물을 보다 균일하게 건조가 가능하므로 좋은 품질의 쌀을 생산할 수 있는 특징을 가지고 있다. 시작기는 1회 3,800kg을 건조할 수 있도록 설계하였고, 템퍼링실, 건조실, 열풍실, 승강기 등으로 구성되었다. 원적외선 방사체의 형태는 실린더형이고, 방사체가 설치된 열풍실 위쪽은 타공망, 아래쪽은 방사량을 높이기 위하여 일부 개방된 구조로 제작하였다. 본 연구에서 구명된 원적외선 방사체 길이와 조사거리는 각각 1,470mm, 125mm가 적절한 것으로 나타났다. 시작기의 성능시험을 열풍건조기(대비구)와 비교한 결과 소음은 대비구에서의 94.12dB보다 13% 가량 낮게 나타났고, 건조온도를 45$^{\circ}C$로 설정하고 벼를 건조했을 때 건감률 0.58%,wb로 대비구의 0.47%,wb 보다 23% 높았고, 건조소요에너지도 470kcal/kg - water로 2%의 절감되었다. 또한 건조한 벼를 도정하여 색, 냄새, 윤기, 찰기 등에 대한 관능검사결과는 원적외선 건조방법이 종합기호도가 6.37으로 열풍건조방법 6.13보다 우수한 평가를 받았다. 건조비용은 시작기의 구입가격이 20% 비싸기 때문에 시간당 고정비가 높았으나, 건조성능이 우수하여 건조비용이 69,350원/톤으로 대비구보다 14% 절감되는 것으로 나타났다.

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고품질 수산 건제품의 건조열전달에 관한 연구 (A Study on the Drying Heat Transfer for the High Quality Product of the Dried Sea Foods)

  • 문수범;김경석;이춘화;김경근;오철;배창원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.460-469
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    • 2010
  • 우리나라의 수산 양식과 어로기술은 세계적 수준임에도 불구하고, 가공기술은 상대적으로 낙후되어 있다. 수산가공품은 냉동품, 통조림, 염장식품(젓갈), 연제품(어묵) 등이 대부분으로, 특히 부가가치가 가장 높은 고품질의 수산 건제품은 매우 적다. 이러한 문제는 단적으로 건조기술의 부족에 기인한다고 사료된다. 본 논문은 부패하기가 쉽지만 향후 대량 생산이 계획되어 있는 고가 수산물의 고품질 건조 가공이 기능하게 하기 위한 에너지 절약형 진공건조장치의 건조열전달특성에 관하여 수행한 실험적 결과를 보고한 것이다.

다단유동층 건조기에 대한 실험적 연구 (Experimental Analysis on Multistage Fluidized Bed Dryer)

  • 김규형;최경빈;박상일;고창복;김정근
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.59-62
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    • 2002
  • 유동층 건조법은 다공판으로 된 베드 위에 피건조물을 두고 아래쪽에서 열풍을 보내어 열풍속에서 재료를 부유시켜 열풍과 혼합함으로써 건조되는 방식으로 분체의 건조에 유효한 건조방법으로 알려져 있다. 열 및 물질 전달이 상당히 커서 건조가 빠르게 일어나고 온도가 균일하며 균일한 건조가 가능하다. 또한 건조장치의 처리용량이 비교적 크고 장치의 구조가 단순하여 건조장치의 경제성과 신뢰성이 우수하다.(중략)

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분자동역학을 이용한 다공성 물질 건조공정 멀티스케일 시뮬레이션(1부 : 균질화법 해석)

  • 금영탁;오진원;백성민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.67-67
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    • 2004
  • 다공성 물질을 건조하거나 습한 환경에 노출시키면 열과 수분이 외부로 전달된다. 열 및 수분 전달로 인한 은도 및 습도의 변화는 물질 체적을 변화시켜 습열 응력을 유발시킨다 즉 다공성 제품의 품질은 외양뿐만 아니라 건조 공정 시의 온도, 수분함유량, 응력, 변형률 등의 공정변수에 크게 영향을 받는다. 최근까지도 다공성 물질의 생산 공정은 다수의 공정변수를 갖는 복합공정이기 때문에 이들의 영향을 정량적으로 평가하는 것은 매우 까다로워 현장 경험에 기초한 기술자의 노하우에 의존해 왔다.(중략)

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직접방식 열교환기와 전달특성 (A Note on Direct Contact Exchangers)

  • 김석현
    • 기계저널
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    • 제35권9호
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    • pp.829-835
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    • 1995
  • 통상의 열교환기에서 전열면이 제거된 형태의 직접열교환을 통하여 제작비나 열전달 특성에 큰 효과를 얻을 수도 있어 에너지이용 합리화에 기여하는 특성과 사례를 언급하였다. 또한 통상의 열교환기 설계와 다른 매질간의 공유계면에서 발생 가능한 전달특성을 위주로 설계상의 일부 유의사항을 기술하였다. 직접열교환의 기술축적은 상변화를 동반하는 열전달(two phase heat transfer) 문제의 기초지식은 물론, 염수플랜트(desalination)의 기본 요소설계, 원자로의 냉각계 통사고(LOCD)대책, 기타 냉각탑, 탱크가열, 증발기(evaporator), 건조장치(drier), 각종 기계, 화공 공정장치 설계 등 매우 광범위한 기술파급 효과도 기대할 수 있으므로 관련 기술자들의 많은 관심을 기대한다.

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열 및 습도전달을 고려한 세라믹 애자 건조공정의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis for Drying Process of Ceramic Electric Insulator Considering Heat and Moisture Transfer)

  • 금영탁;정준호;김준한
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권1호
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    • pp.36-46
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    • 2001
  • Finite element analyses of the ceramic drying process are performed. The heat and moisture movements in green ceramics caused by temperature gradient, moisture gradient, conduction, convection and evaporation are considered. The finite element formulation for solving the temperature and moisture distributions which not only change the volume but also induce the hygro-thermal stress is carried out. In order to verify the formulation, the drying process of a ceramic electric insulator is simulated. Temperature distribution, moisture distribution, and hygro-thermal stress are compared with those of other researcher. Good agreements are achieved.

액체 건조제 냉각장치의 제습기에서 열 및 물질전달 수치해석 (A Numerical Analysis of cleat and Mass Transfer on the Dehumidifier of Liquid Desiccant Cooling System)

  • 고광호;오명도
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권12호
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    • pp.1756-1765
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    • 2001
  • The heat and mass transfer process between the falling liquid desiccant(TEG) film and the air in counter flow at the dehumidifier of desiccant cooling system were investigated. The governing equations with appropriate boundary and interfacial conditions describing the physical problems were solved by numerical analysis. As a result, the effects of the design parameters and the outside air conditions on the rates of dehumidification and sensible cooling were discussed. The results of the dehumidification and sensible cooling rates were compared with those of the cross flow at the same conditions.

직접 접촉방식 열 및 물질교환장치의 전달현상(III)

  • 김석현
    • 기계저널
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    • 제26권1호
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    • pp.31-35
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    • 1986
  • 물질전달이 포함되는 교환기의 설계목표도 단순열교환기의 경우와 마찬가지로 여러 가지 주어진 제약조건(constraints; 예를들면 교환기의 제원이나 유체유동에 필요한 압력부하등)을 만족시키 면서 전달능력의 단위(number of transfer units, 이하 $N_{tu}$ 로 약함)를 최대로 해 주는데 있다. 그러나 교환장치들의 유형이나 형상에 따라 이같은 동일 목적을 위한 과정은 각양각색 이다. 본장에서는 직접 접촉식 교환기의 많은 종류중 물의 직접증발을 이용한 단열가습장치와 고체건조제 단열제습장치등 두가지의 해석과정을 예시하려고 한다.

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열복사를 적용한 드럼 건조기의 건조 메커니즘 분석 및 성능 예측에 관한 연구 (Numerical Investigation of the Effect of IR Heating on Drying Mechanism in a Tumble Dryer)

  • 최철진;장정현;김종민;김만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권3호
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    • pp.219-228
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    • 2010
  • 텀블형 드럼 건조기의 적외선 건조 과정동안의 온도 및 수분량의 변화를 예측할 수 있는 2 차원 수학적 모델을 개발하였다. 본 모델에서는 건조대상 물질의 액체 수분의 이동과 건조공기의 유동 및 열전달을 고려하였다. 유체의 유동과 열전달 현상, 그리고 복사열전달은 유한체적법을 이용하여 해석하였다. 텀블 건조기의 2 차원 모델을 모사하기 위한 지배방정식을 소개한 후 적외선 히터, 히터의 온도, 그리고 가열 패턴에 따른 수치해석을 수행하였고, 적외선 히터를 도입함으로써 건조시간을 감소시킬 수 있음을 제시하였다.