Konzeption und Modellierung eines Konvektionstrockners für biologische Güter

Summary

Die Trocknung ist einer der ältesten, kostengünstigsten und weit verbreiteten Methoden um Agrarprodukte und andere Arten von Lebensmittel zu konservieren. Am weitesten verbreitet ist der Konvektionstrockner. In den meisten Anwendungen arbeiten die Trockner mit thermischer Energie, die das Wasser im Trocknungsgut in den gasförmigen Zustand überführt und abtransportiert.
Die Hochzeit der Forschung über Trocknungstechnik war in den 80er Jahren und in denen die Automatisierung noch nicht fortgeschritten war. Die Trocknungsparameter des komplexen Prozess mit Wärme- und Massenaustausch wurden experimentell ermittelt. Die Folgen für die Prozessführung sind eine reduzierte Energieeffizienz, unzureichende Produktqualitäten und höhere Trocknungszeiten.
Der Inhalt dieser Arbeit ist die Konzeption eines Einzelschichttrockners. Dieser Trockner wird für biologisch empfindliche Güter ausgelegt, wie z.B. Früchte. Des Weiteren werden die Aktuatoren, Sensoren, Steuerung und Prozessführungssysteme passend für diese Applikation herausgesucht. Es wird ein hinreichend gutes Modell vom Trockner angefertigt und eine Modellierungsart für das Trocknungsgut auf Vorlage der Dissertation von Frau Dr. Nuñez Vega aufgezeigt.
Das Ziel des Forschungsprojekts, zu dem diese Arbeit einen Teil beträgt, ist eine adaptive modellbasierte Regelung zu entwickeln. Dementsprechend ist die Anlage für diese Anforderung auszulegen. Diese Entwicklung der adaptive Regelung soll für Standardtrockner umgesetzt werden.