Publication: การพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติของเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกแบบมัสท์โฟล
12
1
Files
Issued Date
2020-12-18
Resource Type
Language
tha
File Type
application/pdf
Access Rights
Open Access
Rights
ผลงานนี้เผยแพร่ภายใต้ สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลง 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0)
Rights Holder(s)
มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
Suggested Citation
Surachai Hemhirun, สุรชัย เหมหิรัญ (2020). การพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติของเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกแบบมัสท์โฟล. สืบค้นจาก: https://hdl.handle.net/20.500.14740/53176
Alternative Title(s)
Development of automatic control system of must flow paddy dryer
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
This research aims to develop an automatic control system for must flow paddy dryer. The dryer has drying area of 0.015 meters, with a width and length of 1.0 meter. The paddy moves on the distributor plate through the drying chamber, using the vibration generated by the eccentric rotational drive. An infrared gas burner was installed in the hot-air chamber to generate a hot-air feed into the drying chamber. The control system consists of a microcontroller to read and record data from each sensor. The system was developed by the researcher in the following three steps: the first step was to design and test a closed control system to control the rotation speed of the rotary valve and the velocity of the exhaust air. The second step was a manually controlled drying test using the average hot air temperature of 130 degrees Celsius and a fixed rotational speed of the eccentric drive of the drying chamber at 110 rpm. The velocity of the exhaust air varied between 2.0, 2.5, and 3.0 m/s at various rotation speeds of the rotary valve feeder at two, four, and six rpm, respectively. The final step was to design and install an automatic control system for the configuration, operational control, and evaluation of the moisture content reduction during drying. The control system test showed that the closed control system could control the rotary valve rotation set and the exhaust air velocity as desired and the drying test of the exhaust air velocity of 2.5 m/s and the rotation speed of the rotary valve at two rpm could reduce the moisture content of the paddy from the initial range of moisture content of 20-21% wet basis to the final moisture content of 14.8%, a wet basis using a specific energy consumption of 18.2 MJ / kg. of water removed with a husking rate of 94.8%. Finally, it was found that developed automatic control systems were able to reduce the moisture content of the paddy to the desired final moisture content, while still using less energy than the manual control system in the case of optimal operation settings. In addition, it was found that the developed system could reduce the specific energy consumption (SEC) by 33.2%.
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติของเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกแบบมัสท์โฟล โดยเครื่องอบแห้งมีพื้นที่ห้องอบแห้งขนาดกว้าง 0.015 เมตร ยาว 1.0 เมตร ข้าวเปลือกเคลื่อนที่บนแผ่นกระจายความร้อนผ่านห้องอบแห้งด้วยการสั่นสะเทือนจากการหมุนเยื้องศูนย์กลางของชุดเขย่าห้องอบแห้งและติดตั้งเตาแบบอินฟราเรด เพื่อสร้างอากาศร้อนในการอบแห้ง ระบบควบคุมประกอบด้วยไมโครคอนโทรเลอร์ทำหน้าอ่านและบันทึกข้อมูลจากตัวรับรู้ต่าง ๆ และผู้วิจัยได้ดำเนินการพัฒนาระบบควบคุมของเครื่องอบแห้งแบ่งเป็น 3 ขั้นตอนดังนี้ ขั้นตอนแรกเป็นการสร้างและทดสอบระบบควบคุมแบบปิดเพื่อควบคุมความเร็วรอบการหมุนของโรทารี่วาล์วและความเร็วอากาศที่ไหลออกจากห้องอบแห้ง ขั้นตอนที่สองทดสอบการอบแห้งด้วยการปรับตั้งการควบคุมตามเงื่อนไขการทดสอบ โดยกำหนดเงื่อนไขดังนี้ อุณหภูมิอากาศร้อนเฉลี่ย 130 องศาเซลเซียส ความเร็วรอบการหมุนของชุดเขย่าห้องอบแห้งเป็น 110 รอบต่อนาที ความเร็วของอากาศไหลออกจากเครื่องอบแห้งเป็น 2.0, 2.5 และ 3.0 เมตรต่อวินาที ที่ความเร็วรอบการหมุนของโรทารี่วาล์ว 2, 4 และ 6 รอบต่อนาที ตามลำดับ และขั้นตอนสุดท้ายเป็นการออกแบบและสร้างระบบควบคุมแบบอัตโนมัติเพื่อการปรับตั้งและการควบคุมการทำงาน และประเมินความชื้นที่ลดลงในขณะอบแห้ง ผลการทดสอบพบว่าการควบคุมแบบปิดสามารถความคุมชุดการหมุนของโรทารี่วาล์วและความเร็วอากาศออกจากห้องอบแห้งได้ตามต้องการ และการทดสอบการอบแห้งพบว่าการปรับตั้งความเร็วของอากาศไหลออกจากห้องอบแห้งเป็น 2.5 เมตรต่อวินาที ที่ความเร็วรอบการหมุนของโรทารี่วาล์วเป็น 2 รอบต่อนาที สามารถลดความชื้นของข้าวเปลือกจากความชื้นเริ่มต้นช่วง 20-21%wb จนมีความชื้นสุดท้ายที่ 14.8%wb (ระดับที่ต้องการ) และสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ 18.2 MJ/kg water removed นอกจากนี้ข้าวเปลือกภายหลังการอบแห้งมีอัตราการกะเทาะเปลือกคิดเป็นร้อยละ 94.8 และท้ายที่สุดพบว่าระบบควบคุมอัตโนมัติที่ได้รับการพัฒนาสามารถลดความชื้นจนมีความชื้นสุดท้ายตามต้องการ โดยยังคงใช้พลังงานในระดับที่น้อยกว่าการทดลองข้างต้นกรณีการปรับตั้งการทำงานที่เหมาะสม นอกจากนี้ระบบควบคุมสามารถลดการสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะลดลงร้อยละ 33.2
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติของเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกแบบมัสท์โฟล โดยเครื่องอบแห้งมีพื้นที่ห้องอบแห้งขนาดกว้าง 0.015 เมตร ยาว 1.0 เมตร ข้าวเปลือกเคลื่อนที่บนแผ่นกระจายความร้อนผ่านห้องอบแห้งด้วยการสั่นสะเทือนจากการหมุนเยื้องศูนย์กลางของชุดเขย่าห้องอบแห้งและติดตั้งเตาแบบอินฟราเรด เพื่อสร้างอากาศร้อนในการอบแห้ง ระบบควบคุมประกอบด้วยไมโครคอนโทรเลอร์ทำหน้าอ่านและบันทึกข้อมูลจากตัวรับรู้ต่าง ๆ และผู้วิจัยได้ดำเนินการพัฒนาระบบควบคุมของเครื่องอบแห้งแบ่งเป็น 3 ขั้นตอนดังนี้ ขั้นตอนแรกเป็นการสร้างและทดสอบระบบควบคุมแบบปิดเพื่อควบคุมความเร็วรอบการหมุนของโรทารี่วาล์วและความเร็วอากาศที่ไหลออกจากห้องอบแห้ง ขั้นตอนที่สองทดสอบการอบแห้งด้วยการปรับตั้งการควบคุมตามเงื่อนไขการทดสอบ โดยกำหนดเงื่อนไขดังนี้ อุณหภูมิอากาศร้อนเฉลี่ย 130 องศาเซลเซียส ความเร็วรอบการหมุนของชุดเขย่าห้องอบแห้งเป็น 110 รอบต่อนาที ความเร็วของอากาศไหลออกจากเครื่องอบแห้งเป็น 2.0, 2.5 และ 3.0 เมตรต่อวินาที ที่ความเร็วรอบการหมุนของโรทารี่วาล์ว 2, 4 และ 6 รอบต่อนาที ตามลำดับ และขั้นตอนสุดท้ายเป็นการออกแบบและสร้างระบบควบคุมแบบอัตโนมัติเพื่อการปรับตั้งและการควบคุมการทำงาน และประเมินความชื้นที่ลดลงในขณะอบแห้ง ผลการทดสอบพบว่าการควบคุมแบบปิดสามารถความคุมชุดการหมุนของโรทารี่วาล์วและความเร็วอากาศออกจากห้องอบแห้งได้ตามต้องการ และการทดสอบการอบแห้งพบว่าการปรับตั้งความเร็วของอากาศไหลออกจากห้องอบแห้งเป็น 2.5 เมตรต่อวินาที ที่ความเร็วรอบการหมุนของโรทารี่วาล์วเป็น 2 รอบต่อนาที สามารถลดความชื้นของข้าวเปลือกจากความชื้นเริ่มต้นช่วง 20-21%wb จนมีความชื้นสุดท้ายที่ 14.8%wb (ระดับที่ต้องการ) และสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ 18.2 MJ/kg water removed นอกจากนี้ข้าวเปลือกภายหลังการอบแห้งมีอัตราการกะเทาะเปลือกคิดเป็นร้อยละ 94.8 และท้ายที่สุดพบว่าระบบควบคุมอัตโนมัติที่ได้รับการพัฒนาสามารถลดความชื้นจนมีความชื้นสุดท้ายตามต้องการ โดยยังคงใช้พลังงานในระดับที่น้อยกว่าการทดลองข้างต้นกรณีการปรับตั้งการทำงานที่เหมาะสม นอกจากนี้ระบบควบคุมสามารถลดการสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะลดลงร้อยละ 33.2
Description
DOCTOR OF PHILOSOPHY (Ph.D.)
ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (ปร.ด.)
ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (ปร.ด.)
Degree Grantor(s)
มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ