• 제목/요약/키워드: 열풍식 건조기

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분무건조장치에서의 히트파이프식 열교환기의 폐열회수 (Waste Heat Recovery by Heat Pipe Heat Exchanger in Spray Dryer)

  • 박기호;이기우;박준택;이계중;임상근
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.193-198
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    • 2000
  • 분무건조장치는 Solution, Slurry, Emulsion, Colloidal Suspension 등의 액상원료를 미립화하여 표면적을 증가시켜 수열면적을 크게 하여 열풍과 직접 접촉함으로써 순간적으로 건조를 행하여 액상원료로부터 바로 분립상의 제품을 얻는 건조법이다. 분유를 비롯하여 Instant 식품류, 합성세제, 염료, 안료, Ceramic, 공해 폐액의 처리에 이르기까지 폭넓게 이용되고 있다. 분무건조기는 통기, 회전, 기류 건조기 등 다른 건조기에 비하여 고도의 설계 및 제작 기술을 요하며, 설계에 있어서 일부 이론적인 취급이 행해지고 있는 것은 사실이나 아직은 경험에 의존하고 있는 현실이다. 국내에서 제작되고 있는 분무건조기의 열효율은 25-33%로 선진국의 35-48%에 비해 매우 낮다. 국내에서 사용되고 있는 분무건조기의 92%는 덴마크, 일본 등에서 수입된 것이다.(중략)

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연속 감압-간접열 방식의 벨트형 건조장치를 이용한 건조효율 연구 (A Study on the Conditions of Drying Efficiency for Conveyor-Belt-Type Dryers Employing Continuous Decompression Indirect Heating Method)

  • 하상안;김동균;왕제필
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권6호
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    • pp.54-60
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    • 2015
  • 본 연구의 목표는 1 ton/day용량의 연속 감압식 간접열 방식의 벨트형 건조장치를 개발하여 건조효율을 70% 이상 향상시키며 기존 건조기 장치에 비하여 약 50% 이상의 건조기 크기를 축소시켜 장치의 소형, 경량화를 이루고 그로 인한 설치비 및 운전비 절감효과를 20%이상 향상시키는 것이다. 현재는 기존의 간접열 건조장치를 분석하여 구조적인 개선점을 도출하였으며 기초실험을 통하여 우수한 건조성능을 확인하였다. 또한 감압조건에서의 실험을 수행하여 열전달 및 건조특성이 향상되는 것을 확인하였다.

상자식 농수산물 건조기의 열풍 균일분배구조 실현을 위한 유동해석 (Flow Analysis to Develop Uniform Thermal Flow Distributions of the Box Type Dryer for Agriculture Products)

  • 엄용균;안도원;천성국;서태원
    • 설비공학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.7-16
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    • 2006
  • Both the computational and experimental analysis have been conducted in this study to develop the high efficiency agriculture products dryer by the uniform thermal flow distribution in the drying room. It has been developed based on the results of the computation and experiment in the conventional dryer to improve the thermal flow distribution in drying room. The developed dryer can be prevented the local concentration of the heated wind and achieved the uniform flow distribution using the installation of vertical branch ducts, ribs, guide vanes and porous plates. As a result, the developed dryer reduced the fuel consumption up to $15\%$ and the electricity consumption up to $31.5\%$ compared with the conventional dryer.

열풍과 원적외선 겸용 연속식 백삼 건조기의 개발 (Development of a Prototype Continuous Flow Dryer using For Infrared Ray and Heated -air for White Ginseng)

  • 박승제;김성민;김명호;김철수;이종호
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제25권2호
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    • pp.115-122
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    • 2000
  • This study was performed to develop a prototype continuous flow ginseng dryer with which better product quality and lower drying energy consumption could be achieved compared with conventional ginseng dryers. A dryer having both far infrared ray (IR) and heated-air as the drying energy sources was designed and fabricated . Dryer performance was studied by examining energy efficiencies and dryer performance evaluation indices (DPEI) during the drying tests of medium-sized four year ginseng roots with IR radiating plate temperature and drying air temperature in the range of 80-12$0^{\circ}C$ and 22-5$0^{\circ}C$, respectively. The DPEI of IR /heated -air combined drying was 1/3 of that of the conventional heated-air drying when ginseng were dried to the same final moisture ratio. When ginsengs were dried for 12 hours in the prototype IR/heated-air combination dryer, a linear relationship was found to exist between final moisture ratio and ginseng temperature. As the drying progressed, drying air temperature inside the dryer was nearly constant but ginseng temperature was drastically increased during the first two hours and gradually increased thereafter until the end of drying. With the prototype Ir/heated-air combination dryer, the drying rate changed little but the energy efficiency increased proportionally when the amount of ginseng to be dried increased. Drying capacity, energy efficiency, and DPEI of the prototype IR/heated-air combination ginseng dryer were estimated to 1.500 roots, 65% and 3.800kJ/kg-water , respectively.

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고온 생산용 열펌프 사이클 설계 (Study on Design Technology of Heat Pump Cycle for High Temperature Performance)

  • 김종률;김석영;김용민;이공훈;김욱중;이성철;정치영;김종열
    • 에너지공학
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    • 제19권4호
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    • pp.228-233
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    • 2010
  • 기존의 열풍건조기의 효율은 약 30% ~ 50%인 반면, 최적 설계된 열풍-열펌프 건조기 효율은 약 60% ~ 80% 수준이므로 에너지 효율향상과 에너지 절약을 이룰 수 있다. 외국의 여러 사례에서는 기존 대비 약 60% ~ 80%의 에너지를 절약할 수 있으며, 밀폐형 순환방법을 사용하여 건조공기에 포함될 수 있는 환경오염물질의 외부로의 유출을 최소화 할 수 있어 기존의 건조기에 비해서 환경문제에 적극적으로 대응할 수 있을 것을 판단된다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 가진 건조기에 적용하기 위한 고온 생산이 가능한 열펌프를 얻기 위하여 시스템의 사이클을 설계하고 시스템을 구축하여 목표 성능을 만족하는지 여부를 확인하였다. 본 연구에서는 열펌프 복합건조기 적용을 위한 고온용 열펌프 시스템을 설계하고 제작한 후, 성능평가를 수행하여 다음의 결론을 얻었다. (1) 고온생산을 위한 시스템 설계는 2사이클이 가장 우수한 것으로 나타났다. (2) 2사이클 시스템은 저단이 R134a를, 고단이 R124를 냉매로 사용할 경우 가장 적합한 것으로 나타났다. (3) 사이클 운전을 통하여 상용압력으로 간주되는 범위에서 R134a시스템은 $75^{\circ}C$, R124시스템은 $95^{\circ}C$ 생산이 가능한 것으로 나타났다. (4) 수냉식 2사이클 시스템의 성능 시험을 수행한 결과 목표성능을 상회하는 결과를 얻어 고온 생산이 가능한 열펌프 시스템의 설계 및 제작이 가능한 것으로 나타났다.

전기히터식 및 히트펌프식 식품 건조기의 에너지 성능 비교 (Energy Performance Analysis of Electric Heater and Heat Pump Food Dryers)

  • 유영우;김영일;박승태
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • In this study, energy performance of two types of food dryers which are electric heater and heat pump is studied experimentally. With drying chamber temperatures controlled at 45, 50 and $55^{\circ}C$, sliced radish is dried from an initial mass of 90 to final 7 kg. Moisture content, drying time, total power consumption, MER (moisture extraction rate, kg/h) and SMER (specific moisture extraction rate, kg/kWh) are measured and analyzed. As the drying chamber temperature is increased, drying time is shortened but energy efficiency is reduced for both types. For an electric heater dryer, the effect of chamber temperature on drying time is significant but less significant on energy efficiency. For a heat pump dryer, the dependence of chamber temperature on drying time is weak but strong on energy efficiency. Temperature levels have little effect on electric heater dryer performance but strong effect on heat pump dryer which operates on a vapor compression refrigeration cycle. The energy performance of the heat pump dryer is superior with an average SMER of 2.175 kg/kWh which is 2.22 times greater than that of the electric heater dryer with SMER of 1.224 kg/kWh.

열풍과 원적외선 겸용 연속식 백삼 건조기의 개발 (Development of a Prototype Continuous Flow Dryer using Far Infrared Ray and Heated-air for White Ginseng)

  • 박승제;김성민;김명호;김철수;이종호
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.199-204
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    • 1999
  • 고려인삼(Panax Ginseng C. A. Meyer)은 오갈피나무과(Araliaceae) 인삼속(Panax)에 속하며 4-6년 동안 그늘진 곳에서 재배되는 다년생 초본식물이다. 인삼은 현재 우리나라뿐만 아니라 중국, 일본, 미국, 캐나다, 소련 등지에서 재배되고 있으나 우리나라 인삼은 "고려인삼"이라는 별칭으로 유통되고 있다. 이것은 고려인삼이 다른 인삼보다 월등히 품질이 우수하기 때문으로 판단하고 있다(고 등,1994). 인삼제품중 원형을 유지하는 건조제품으로는 홍삼, 백삼, 태극삼 등이 있으며 그동안 홍삼류는 국가 전매사업 대상으로서 한국담배인삼공사에서 조제, 가공 판매를 하였으나 1998년부터는 일반인도 취급이 가능하게 되었다. 홍삼은 원료수삼을 약 9$0^{\circ}C$ 이상의 증기로 증삼하기 때문에 이 과정에서 매우 유용한 약용 물질이 생성되는 것으로 알려져 있어 백삼보다 가공비는 높으나 가격이 매우 높기 때문에 일반 인삼가공업자들이 홍삼제조를 선호하고 있다 또한 동남아나 중국 등지에서 고려 홍삼을 선호하기 때문에 더욱 그러한 경향이 나타나고 있다. (중략)고 있다. (중략)

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증자인삼(蒸煮人蔘)의 건조특성(乾燥特性)과 건조(乾燥)에 수반(隨伴)하는 삼근(蔘根)의 수축(收縮) (The Drying Characteristics of Cooked-Ginseng Root and Its Shrinkage during Dehydration)

  • 전재근;박훈;서정식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제28권3호
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    • pp.167-173
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    • 1985
  • 홍삼제조(紅蔘製造)와 관련된 품질저하현상(品質低下現象)의 원인구명(原因究明)을 위하여 증자인삼(蒸煮人蔘)의 열풍건조과정(熱風乾燥過程)에 따른 건조특성(乾燥特性)과 이에 수반(隨伴)되는 수축양상(收縮樣相)을 검토(檢討)하였다. 건조초기(乾燥初期)에 급격한 건조현상(乾燥現象)을 볼 수 있으며 확산기작식에 적용한 결과 건조단계(乾燥段階)가 건조온도(乾燥溫度)에 따라서는 2기(期) 내지 3기(期)의 감율건조기(減率乾燥期)로 구분(區分)되었다. 또한 건조상수(乾燥常數)값 k가 건조온도별로 뚜렷한 차이(差異)를 가져 온도의존성(溫度依存性)이 큼을 알 수 있으나 건조중(乾燥中) 일정(一定)한 값은 갖지 않고 계속 변(變)하였다. k값의 감소(減少)는 건조초기(乾燥初期)에 심하였고 $5{\sim}7$시간(時間) 경과후에 크게 둔화되었다. 한편 삼근동체(蔘根胴體)의 길이, 직경(直徑), 표면적(表面的), 체적수축율(體積收縮率)이 건조(乾燥) 40시간(時間)에 있어서 13.0, 39.8, 47.7, 68.5%를 각각(各各) 기록하여 서로간에차이는 있지만 건조중 심한 수축현상(收縮現象)이 동반(同伴)되었으며, 특(特)히 건조초기(乾燥初期)에 수축이 심하였다. 길이보다는 직경(直徑) 수축이 훨씬 심하여 삼근조직(蔘根組織)의 방향(方向)에 따른 차이(差異)를 나타내었고, 또한 체적수축율(體積收縮率)이 중량감소율(重量減少率)에 비해 다소 작았는데 그 차이(差異)가 건조초기(乾燥初期)에 뚜렷하였다.

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홍삼 내공검출을 위한 X-선 영상처리기술 (X-ray Image Processing for the Korea Red Ginseng Inner Hole Detection)

  • 손재룡;최규홍;이강진;최동수;김기영
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.457-463
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    • 2002
  • 이 연구는 x-선 투과영상을 이용하여 홍삼의 내공을 검출하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 x-선관에 조사되는 x-ray 양의 차이에 따른 위치별 밝기 값 차이를 보정하고 내공 검출에 적합한 영상처리 알고리즘을 개발하였다. 주요연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) x-선관에 조사되는 x-ray양은 중심에서 가장자리로 갈수록 감소하며, 이것은 위치에 따른 gray 값의 분포가 달라지게 되는 원인이 되었다. 2) 홍삼을 2치화 하기 위해서는 동일한 x-선 조사강도에서 입력된 원 영상에서 빈 영상을 뺀 감산 영상을 만들어 줌으로써 가능하였다. 3) 조사강도 별 감산영상처리 결과 36kV/4.15mA와 39kV/4.15mA에서는 조사량이 많아서 홈삼 지근 부분의 영상이 손실되는 경우가 발생하였다. 4) 내공 검출을 위해서는 정상부분과 내공부분의 자기 값 차이를 크게 하는 전처리 영상을 만들 필요가 있었고, multiple 감산영상에서 뚜렷한 골짜기가 나타났으나 주근의 내공부분의 밝기값 보다 지근의 정상부분의 자기 값이 더 낮게 나타나 이를 보정하기 위하여 홍삼 위치에 따라 부분 보정된 알고리즘을 개발하였다. 5) x-선관의 놓인 위치에 따라서 내공판정시험 결과 중심에 있을 때에 비해 가장자리에 있을 때는 영상이 일부 손실되었으며, 중심 위치에서 서로 다른 굵기의 홍삼에 대해서는 모두 양호한 결과가 나타났다. 6) 완전한 홈삼으로 내공판정시험 결과 내공주위의 정상부분가지도 일부 내공으로 잘못 검출되었으나 이것을 재차 line profile에 의해 한 라인씩 문턱 값을 설정하여 내공만을 정확하게 판정하는 알고리즘을 개발하였다.양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.도가 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.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성

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분광특성 분석에 의한 논 잡초 검출법 개발 (Development of technique to detect weeds in paddy field using spectrophotometric analysis)

  • 서규현;서상룡;성제훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.438-443
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    • 2002
  • 본 연구는 수도작에서 토양과 식물체의 분광반사특성과 영상처리를 이용한 기계시각 잡초검출 센서를 개발하기 위한 기초연구로서 분류하고자 하는 대상체들의 분광반사율을 조사하여 주요한 파장을 선정하고 선정된 파장을 이용한 판별분석을 통해 각 대상체에 대한 분류 정확도를 중심으로 잡초검출 가능성을 조사하기 위하여 수행하였으며, 실험으로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 토양과 식물체를 구분하는데 효과적인 파장은 마른 토양의 경우 680 nm, 배수 토양에 있어서는 810 nm로 선정하였고, 토양을 배제한 후 벼와 잡초를 구분하기에 효과적인 파장은 580, 680 nm로 선정하였다. 2. 토양과 식물체를 구분하기 위한 판별분석 결과 2가지 토양상태 모두 식물체와 완전히 구분 가능한 것으로 나타났다. 벼와 잡초를 구분하기 위한 실험에서, 벼는 98%의 분류정확도로 구분이 가능하였고, 잡초는 83%의 분류정확도로 구분이 되는 것으로 나타났다. 따라서 차후 분광학적 원리를 이용한 센서를 제작할 때 본 연구에서 선택한 주요 파장과 판별함수를 이용하여 장치를 구성하고 알고리즘을 제작한다면 벼, 잡초, 토양을 효과적으로 구분이 가능할 것으로 판단되었다. 3. 컬러 CCD 카메라를 사용하는 경우에 있어 식물체와 토양을 구분하기 위해 3 종의 파장 중 630 nm 파장만의 이용을 고려하여 그 분류성능을 분석한 결과, 식물체와 토양은 소수의 관측치를 제외하고 완전히 구분이 가능했고, 벼와 잡초를 구분한 결과에서는 비교적 높은 분류능력을 가진 것으로 나타나 차후 컬러 CCD 카메라를 이용하여 장치를 구성하는데 좋은 기초가 될 것으로 판단된다. 배양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.도가 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.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을

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