แบบจำลองทางเทอร์โมไดนามิกส์ของกระบวนการต้มและอุ่นนํ้าอ้อย แบบหลายขั้นตอน ในกระบวนการผลิตนํ้าตาล

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

ปัจจุบันการทำนายการใช้ไอนํ้าของกระบวนการต้มและอุ่นนํ้าอ้อยในกระบวนการผลิตนํ้าตาลต้องอาศัยการวัดค่าความเข้มข้นของนํ้าอ้อย(ค่าบริกซ์)ที่หม้อต้มขั้นตอนต่างๆ และทำการวิเคราะห์การใช้ไอนํ้าของระบบรวมถึงไอหัวหม้อที่เกิดขึ้นโดยการสมดุลมวลและสมดุลพลังงาน โดยปราศจากการพิจาณาถึงความสัมพันธ์ระหว่างหม้อต้มและหม้ออุ่นในขั้นตอนต่างๆ ร่วมกัน จึงเป็นสาเหตุให้อัตราการจ่ายไอหัวหม้อให้กับหม้อต้มและหม้ออุ่นไม่เพียงพอหรือมากเกินไปต่อความต้องการในกระบวนการถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์เหล่านั้น บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอแบบจำลองทางเทอร์โมไดนามิกส์ของกระบวนการต้มและอุ่นแบบหลายขั้นตอนที่มีความสัมพันธ์ร่วมกันทางเทอร์โมไดนามิกส์ เพื่อให้ทราบถึงปริมาณไอหัวหม้อที่จ่ายไปยังหม้ออุ่นและหม้อต้มชุดถัดไปและมีความสอดคล้องต่อความต้องการที่แท้จริงของกระบวนการถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์เหล่านั้น และเมื่อทำการเปรียบเทียบค่าบริกซ์ที่ได้จากแบบจำลองกับค่าบริกซ์ที่ได้จากการวัด พบว่ามีแนวโน้มใกล้เคียงกัน ในส่วนที่แตกต่างกันเล็กน้อยของค่าบริกซ์ที่เกิดขึ้นนั้นเกิดจากความถดถอยของประสิทธิภาพของหม้อต้มหรือหม้ออุ่นที่เกิดขึ้น

คำสำคัญ: การวิเคราะห์ทางความร้อน กระบวนการผลิตนํ้าตาล กระบวนการต้มระเหย

Abstract

Currently, the steam consumption of multiple effect evaporation and juice heating in the sugar production process is predicted by mass and heat balance methods from a concentration of juice (brix), which is measured from each effect of an evaporator. There is no consideration of the thermodynamic of relation of each effect causing the steam flow rate from each evaporator being insufficient or appropriate for heat transfer supplied to heater and the next evaporator.The objective of this paper is to present the thermodynamics model for finding the necessary steam consumption and the proper brix pattern of the multiple effect evaporation and juice heating considered for the thermodynamics relation of each effect. The brix pattern from simulation trends to near the brix pattern from measurement. On the other hand,there is still a part of a different brix caused by the efficiency reduction of the evaporator or the heater.

Keywords: Thermal processing, Production sugar process, Evaporation process