穀物乾燥機のエネルギ評価法に関する研究 (第3報)

乾燥プロセスのエクセルギ解析

抄録

穀物乾燥機のエネルギ評価にエクセルギの概念を導入し, 実際の穀物乾燥畿におけるエクセルギ流れを求めるための解析方法とその具体例を提示した。先ず, 周囲との水分濃度差を考慮して, 従来不明であった含水材料のエクセルギを明確にした。これと湿り空気のエクセルギを用い籾熱風乾燥機におけるエクセルギとエネルギ流れを求めた。その結果, 穀物の水分濃度差エクセルギを出力とする熱風乾燥機のエクセルギ効率はわずか0.5～1%である事が明らかとなった。その原因は熱風発生機での燃焼や二次空気の混合および乾燥室内での不可逆伝熱と穀物水分の不可逆移動蒸発によるエクセルギ損失が極めて大きいためで, プロセス改善の余地は大きい。熱風発生機に排気を採熱源とする熱ポンプを適用する方法で, エクセルギ効率は約4倍に改善された。