একটি শিল্প ড্রাম ড্রায়ার কিভাবে কাজ করে? কোন তাপের উৎস ব্যবহার করা সবচেয়ে সাশ্রয়ী?

শিল্প ড্রাম ড্রায়ারের কার্যকারিতা এবং শক্তি-সাশ্রয়ী তাপ উৎসের বিশ্লেষণ
১. শিল্প ড্রাম ড্রায়ারের সংক্ষিপ্ত বিবরণ
শিল্প ড্রাম ড্রায়ার হল একটি অবিচ্ছিন্ন শুকানোর সরঞ্জাম যা শস্য, রাসায়নিক প্রকৌশল, খনিজ এবং ফিডের মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর মূল কাঠামোর মধ্যে রয়েছে একটি ঘূর্ণায়মান ড্রাম, একটি গরম করার ব্যবস্থা, একটি ফিডিং/ডিসচার্জিং ডিভাইস, একটি নিষ্কাশন গ্যাস ট্রিটমেন্ট সিস্টেম ইত্যাদি। এটি গরম বাতাস এবং উপাদানের মধ্যে প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষ যোগাযোগের মাধ্যমে কার্যকর ডিহাইড্রেশন সম্পন্ন করে। "ড্রাইং ইকুইপমেন্ট ডিজাইন ম্যানুয়াল" (কেমিক্যাল ইন্ডাস্ট্রি প্রেস, ২০১৮) অনুসারে, শিল্প শুকানোর সরঞ্জামের বাজারে ড্রাম ড্রায়ারের অংশীদারিত্ব ৩০% এর বেশি, এবং এটি উচ্চ আর্দ্রতাযুক্ত এবং বৃহৎ পরিমাণে উপাদান প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।

২. ড্রাম ড্রায়ারের কার্যকারিতা
(১) মৌলিক কর্মপ্রবাহ
ফিডিং: স্ক্রু পরিবাহক বা বেল্ট পরিবাহক দ্বারা ভেজা উপাদানগুলি সমানভাবে ড্রামে সরবরাহ করা হয়।

গরম বাতাসের সংস্পর্শ: উচ্চ-তাপমাত্রার গরম বাতাস (সরাসরি বা পরোক্ষভাবে উত্তপ্ত) ড্রামের উপাদানের সাথে কাউন্টারকারেন্ট বা কো-কারেন্ট প্রবাহে যোগাযোগ করে এবং জল বাষ্পীভূত হয়।

ঘূর্ণায়মান শুকানো: ড্রামটি ২ থেকে ৮ rpm কম গতিতে ঘোরে। বিল্ট-ইন লিফটিং প্লেটগুলি উপাদানগুলিকে ক্রমাগত উল্টাতে থাকে যাতে সমান গরম হয়।

নিষ্কাশন গ্যাসের নিঃসরণ: একটি ঘূর্ণিঝড় বিভাজক বা ব্যাগ ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে ভেজা নিষ্কাশন গ্যাস নির্গত হয়। কিছু সিস্টেম বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার করে।

ডিসচার্জ: শুকনো উপাদান ড্রামের প্রান্ত থেকে নির্গত হয়, যার আর্দ্রতা ১২% থেকে ১৫% পর্যন্ত (উপাদানের উপর নির্ভর করে)।

(২) গরম বাতাসের প্রবাহের ধরন
কো-কারেন্ট প্রকার: গরম বাতাস উপাদানের একই দিকে প্রবাহিত হয়, যা তাপ-সংবেদনশীল উপাদানের জন্য উপযুক্ত (যেমন খাদ্য এবং ওষুধ), স্থানীয় অতিরিক্ত গরম হওয়া এড়িয়ে চলে।

কাউন্টার-ফ্লো প্রকার: গরম বাতাস উপাদানের বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়, যার ফলে উচ্চতর শুকানোর দক্ষতা পাওয়া যায় এবং উচ্চ-আর্দ্রতাযুক্ত উপাদানের জন্য উপযুক্ত (যেমন স্ল্যাগ এবং কাদা)।

ক্রস-ফ্লো প্রকার: গরম বাতাস উপাদানের স্তরের মধ্য দিয়ে লম্বভাবে যায়, কম শক্তি খরচ হয় তবে সামান্য দুর্বলতা দেখা যায় (সূত্র: মুজুমদার, হ্যান্ডবুক অফ ইন্ডাস্ট্রিয়াল ড্রাইং, ২০১৪)।

৩. তাপ উৎসের নির্বাচন এবং শক্তি-সাশ্রয়ী বিশ্লেষণ
একটি শিল্প ড্রায়ারের তাপ উৎস সরাসরি অপারেটিং খরচ এবং শুকানোর দক্ষতা প্রভাবিত করে। চায়না এনার্জি রিসার্চ সোসাইটির (২০২২) তথ্য অনুসারে, বিভিন্ন তাপ উৎসের শক্তি ব্যবহারের তুলনা নিচে দেওয়া হলো:

নোট: একটি হিট পাম্পের কর্মক্ষমতার গুণাঙ্ক (COP) ৩ থেকে ৪ পর্যন্ত হতে পারে, যার অর্থ প্রতি ১ কিলোওয়াট বৈদ্যুতিক শক্তির জন্য, ৩ থেকে ৪ কিলোওয়াট তাপ শক্তি উৎপন্ন হয়। তবে, এটি শুধুমাত্র নিম্ন-তাপমাত্রার শুকানোর জন্য উপযুক্ত।

(১) সবচেয়ে শক্তি-সাশ্রয়ী তাপ উৎসের নির্বাচন
নিম্ন-তাপমাত্রার শুকানো (<80℃) : হিট পাম্প সবচেয়ে বেশি শক্তি-সাশ্রয়ী, যার অপারেটিং খরচ কয়লার চেয়ে ২০% থেকে ৩০% কম (ড্রাইং টেকনোলজি, ২০২২)।

মাঝারি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার শুকানো (৮০-৩০০℃)

প্রাকৃতিক গ্যাসের সর্বোচ্চ সমন্বিত খরচ-কার্যকারিতা রয়েছে (উচ্চ ক্যালোরিফিক মান এবং কম দূষণ)।

কৃষি ও বন বর্জ্যে সমৃদ্ধ অঞ্চলে বায়োমাস পেললেটগুলি আরও সাশ্রয়ী (৫০%-এর বেশি নির্গমন হ্রাস, FAO ডেটা)।

উচ্চ-তাপমাত্রার শুকানো (>300℃) : কয়লা-চালিত বা গ্যাস-চালিত থার্মাল তেল ফার্নেস, তবে একটি ফ্লু গ্যাস পরিশোধন ব্যবস্থা প্রয়োজন।

(২) শক্তি-সাশ্রয়ী অপটিমাইজেশন প্রযুক্তি
বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার: নিষ্কাশন গ্যাসের তাপ বিনিময় ১০% থেকে ১৫% পর্যন্ত দক্ষতা বৃদ্ধি করতে পারে (মুজুমদার, ২০১৪)।

পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ: উপাদানের আর্দ্রতা অনুসারে ড্রামের গতি এবং গরম বাতাসের পরিমাণ সামঞ্জস্য করে বিদ্যুতের ব্যবহার কমানো যায় (IEEE ট্রানজেকশনস অন ইন্ডাস্ট্রি অ্যাপ্লিকেশনস, ২০২১)।

সৌর-সহায়তা: জীবাশ্ম জ্বালানির উপর নির্ভরতা কমাতে সৌর সংগ্রাহক ব্যবহার করা (নবায়নযোগ্য শক্তি, ২০২৩)।

৪. অ্যাপ্লিকেশন কেস এবং শিল্পের প্রবণতা
শস্য শুকানো: প্রাকৃতিক গ্যাস ব্যবহার করে পরোক্ষ গরম করা হয়, যার ক্র্যাকিং হার ৩%-এর কম (কয়লা ব্যবহার করে সরাসরি গরম করার ক্ষেত্রে ৮% থেকে ১২% এর সাথে তুলনা করে)।

রাসায়নিক কাদা: কাউন্টারকারেন্ট ড্রাম + বাষ্প গরম করা, আর্দ্রতা ৮০% থেকে ৩০%-এ হ্রাস করা হয়েছে।

ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা

বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ: ইন্টারনেট অফ থিংস (IoT) এর উপর ভিত্তি করে তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতার রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ (জার্নাল অফ ফুড ইঞ্জিনিয়ারিং, ২০২৩)।

নিম্ন-কার্বন তাপ উৎস: বায়োমাস গ্যাসীকরণ এবং হাইড্রোজেন শক্তির মতো শূন্য-কার্বন প্রযুক্তি পরীক্ষা (IEA, ২০২৩)।

৫. উপসংহার
শিল্প ড্রাম ড্রায়ারের শক্তি-সাশ্রয়ী মূল বিষয় হল তাপ উৎসের নির্বাচন এবং সিস্টেম অপটিমাইজেশন

নিম্ন-তাপমাত্রার শুকানোর জন্য, হিট পাম্প পছন্দনীয়; মাঝারি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার শুকানোর জন্য, প্রাকৃতিক গ্যাস বা বায়োমাস সুপারিশ করা হয়।

পরোক্ষ গরম করা সরাসরি গরম করার চেয়ে বেশি পরিবেশ বান্ধব এবং এটি বিশেষ করে খাদ্য ও ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পের জন্য উপযুক্ত।

ভবিষ্যতের প্রবণতা হল বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার, বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির সংমিশ্রণ, যা সামগ্রিক শক্তি দক্ষতা ৩০% এর বেশি বাড়াতে পারে।