In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  10, N o.  3, S ep 2019,  pp.  1 5 5 5 ~1 5 6 3   ISSN: 2088- 8694,  DOI :   10.11591 /ijpeds. v10. i 3.pp1555-1563          1555     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   Performance analyses on fluidized  bed d ryer in tegra t ed bi o ma ss  furnace with and w ithout air  preheater for pa ddy drying      M. Y a h ya,  He n d r iwan  Fah mi, S yafru l Had i ,   Ed ison   Fa ku lta s   T e k no lo gi Ind us tr i,  Ins titu t  Te k n o l o g i   P a d a n g, In d o n e s ia       Art i cl e In fo     ABSTRACT A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  Dec   1 2 ,  2 018  Re vise d Mar   3,  201 9   Ac ce p t ed  M ar 1 8 ,  2 019      Th p e rf o r m a nce  o f   a   f l u i d i zed  b ed  d ry er  i n t eg rat e bi om ass   f u r nace  w i t h   a i r   preh eater   ( F B wit h   A P H an fl ui d i zed  b ed  d ryer   i nteg rated   b io ma s s   f u rn ace  w i t h o u t   air  preh eater  ( F B with out  A PH f o dry i n g   o p add y   h av e   been   e val u at ed.  Th F B wit h   A P H   a nd   F BD  w ith ou AP decreased   the  m o ist u re  o f   pad d y   f r om   24%   ( w e b a si s)  t 14 %   (w et  b asi s wit h i 43  and   47   m i nu t e with  a v e rage  t em perat u re and  r e lati ve  h umidi t ies  o f   5 9 . 58  oC  a nd   59 . 1 4 o C,   a nd   18. 81%   a n d   1 8 . 6 8 % ,   r esp ecti v e l y.   T h e   d ryi n g   rat e   o f   pa dd v a rie d   i n   th e   ra ng e   o f   0 .1 kg /m in -0.3 kg /m in   a nd   0 .10   kg /m in-  0. 3 0 kg/ min   f o r   F B D   w i t h  A P H   a n d  F B D  w i t h o u t  A P H ,   w i t h  a v e r a g e  v a l u e s   o f   0. 18k g/min   an 0. 1 7 k g / m in,   res p ecti v el y .   T he  m inim u m m a xi m u m,   and  averag v a l u sp ecifi c   m o i s t u r e v a p orat io ra t e   ( S M E R was     0 . 2 k g /k Wh 0. 57  k g / k Wh ,   an d   0. 3 1   k g / kWh ,   r espect iv ely  f o FBD   wit h   A PH,  as   w ell   as  0. 149   k g / k W h ,   0 . 4 4 8   k g / kWh,   a nd   0 . 2 5 2     kg/kWh,   r es pectiv e l y,   f o FB D   with ou A P H .     T h s p ecif i energy   c on su m p ti on   ( SEC),  the  s p ecif ic   elect rical  e nerg y   con s u m p t i o n   (S EEC),   and   the  sp ec i f ic  t herm al  energy   c o nsum pt io ( S TEC)  w e r e   v a rie d   f rom   1 . 7 4 9   k Wh/k to   5 .07 6   k W h /k g,  0. 090   k W h / k g   to   2 . 8 72   k W h / kg,   a nd   0 . 7 6 0   k Wh/ k g   to   2 . 204   k W h / kg,   w ith  averag val u es   o f   3 . 5 2 8   kWh/ kg ,   1. 96   k Wh/ k g ,   a n d   1 . 5 3 2   k W h / k g ,   re spe c tive l fo r   FBD  wi th  A P H a s   w e l a s   f r o 2 . 23 k W h / kg   t 6. 7 02  k W h/ kg ,   1. 0 56  kW h / k g   t 3 . 1 67  k W h/k g ,   an 1 . 17 k W h / kg   t o   3. 536   k W h/ kg ,   wit h   a verag e   v alu e of   4 . 3 91   k W h /k g ,   2 . 0 7 5   k W h /k g ,   a n d   2 . 31 k W h/ kg ,   res p ecti v el y,  f or  F BD  w itho u t   AP H.  T h e   t herm al  e f cien c ie of  t he  F B D   w i t h  A P H  a n d  F B D  w i t h o u t   A P H   w e r e   v a r i e d  b e t w e e n   1 2 . 4 %  a n d   37 . 9 3 % ,   a nd  9. 7 8%  and  29 . 82 %,  resv ectiv ely ,  with   av e r ag e   val u e s  of   2 0 . 7 8 %   and   1 6 .6 1% T h therm a l   e f f i c i ency   o f   F B w i th   A PH  w as  h i g h e c om p a red   t o  F B D  w it ho u t  AP H . K eyw ord s :   Air m a in  h eate r   Air pr ehea ter  F l ui d i z e b e drye P a ddy   P e rform a nc e   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   M .  Y a h y a   F a kultas  Tek n o l o gi   I n dus t r i ,   Inst i t u t  Te k nol og i P a dan g ,   Ind ones i a,  25 1 46.   Em ail:  yah y a _ er r@yah oo. co m       1.   I N TR OD U C TI O N   D r yi n g   i on of  t he  o lde s t   m e th o d for  prese r vat i o n   o f   foo d   o r   b i o l o g i ca l l y   act i v prod u c ts  s uc as   pad d y fish,  a nd  c h il i.  D ryi n g   i s   p rim a ri ly   p e r for m e d   t de cr ea se  t h e   m ois t u r con t ent   of   f o o d   o bi ol og i c a l l y   ac t i ve pro duc ts   t sa ve leve l   f or  s tor a ge [1] .   T h e   ope s u n   d ryin an me cha n ic a l   d r y e r   a re   c omm onl use d   for  dry i n g   o f   f oo or  b i o l o g i call y   act i v prod uc ts.  T h o p en   s u n   dr yi n g   i v e ry   s im p l a n c h ea b u t   low   qua l ity  p ro d u ct an low  dry i ng   r a t es.  The   m e c h a n i cal  d r y er   h a s   t he   d is adva n t a g e   tha t   e nerg is  u sed   to   h ea the  dry i n g   a ir  f or  d ry i ng  o p e r a tion  s t ill  de p e nd o n   f oss i fue ls  a nd  c o n s um es  m uch  en e r gy,  w hile  t he   f oss i l   f u el a r e x p e nsi v and   st e a d i l y   i n c re asi n g ,   a wel l   a t h e i s ourc e are   lim ite [2].   M a n st ud i e use d   a   s o l a r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694  Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst ,  V ol.  10,  N o.  3 , S e p   2 0 1 9  :   1555  – 1 563  1 556 dryer   i n te gra t e d   w i t b i oma s furna c e   ( b i o m a ss  burne o r   s to ve)   t s o lve   t h prob le ms  o o p e n   s u n   d r y in g   and  me chan ica l   d ry in g.  A   sola drye in te grate d   w ith  b iom a ss  fur n ace   i use d   a a n   a l t e r n a ti ve  t o   op en   s un  d r y i ng   a nd  me cha n ic al  d ryi n beca use  it  resul t   h ig qu ali t pro d u c t s,  s hor dry i ng  t i m e ,   and  a l so  t he  s o l ar  a n d   b i o ma ss   ene r g i es  a re   r e n ewab le   a n d   a bu n d an [3] .   A   s olar   t un ne gr eenh o use  d r yer  c ouple d   w i t b i oma ss  back u p   hea t e r   f or  d r y i ng  o f   c oc o n u t s   has  been  s t u die d   e x p erim en t a ll b A r un  e t   a l .   [ 4].   The   di m e nsi on  of   t he   d r y er   is  4   m   ( W)  x   1 0   (L)  ( H ).   T hey  f oun tha t   t he   d ryer   r edu ced   t h e   m o i st u r co nt en of   c o c on ut   f ro 53.8 4 w e t ba si to  7 .00 3 w e t ba sis w ith i n  44 h o u r s .   Y a hya  [ 5]  h a s   i n v es t i ga te ex per i m e n t a l l y   a   s o l ar-a ssiste hea t   p um dry e int e gra t e d   w i t bi oma s s   furna c e   b y   u si ng  c a b i net  t ype   o dr y i ng  c h am ber  for  dry i ng  re c h ill i es  a   c ap a c i t y   o f   2 2   kg Th re sea r ch er  repor t e t h a t   t he   d rye r   a b l e   t o   r educe   the  mois ture  c o n t e n of    r ed  c h i llies  from   4 . 2 dry  bas i to  0 . 08  dry   bas i w i th in   1 ho urs  a t   a a i ma ss  f low   rate   o 0.1 2 4   k g/ s,  w i t t h a v era g es   d ry i n g   cha m be tem p era t ure   and  dry i ng cha m be r r e lati ve h um id ity of 70. 5   ° C  an d  1 0.1 % ,   re sp ecti v el y. The the rm al e fficie nc y o f  t he  dr y er   w a est i ma t e d   i n   a vera ge   o a b ou 9.0 3 %.   M e a n w h i l e ,   t he  a ver a ge s   c o n t ri b u t i on   o f   he a t   e nerg by   t he   col l ec t o r,  c onde nser  a nd b i om ass fur n ace  w e r obt a i ne d of  a bo u t  14. 7 4 %,  47.3 9 an d 3 7 . 87% , r espec t i v e l y.    solar - assiste d   uidi z e d  b e d  d r y e r  i n t e g r a t e d   w i t h  b i o m a s s   f u r na ce   f or  d ry in o f   p ad d y   w as   des i g n e d c ons t r uc ted,   a n d   e v a lu a t e d   b Y a hya   e a l .   [6].   T he  d ry ing  sys t em   r e duced  t h e   m a s of  t he  p ad d y   from   12  k g   t 11.4 3   k w ith  m ass  o w   ra t e   o 0.1 2 5   k g/ s.   M o i s t u r e   c o n t ent  w a dri e off  t h e   pa d dy  by  14 from   2 0 %   ( w e t   bas i s)  i 79 s   w i t h   a ver a ge  t em pera ture  o 78  oC .   The   a v era g t h erm a effi c ienc is  1 6.28 f o a v e r ag a i t e mp era t u r e   dry i n g   o f   78   o C ,   r esp e ct iv ely .   T h e   a v er ag so lar  frac tio (S F )   i 1 5 . 01%   f or  ave r age   dry i n g   tem p er at ure o f  7 8 oC, respec tive l y.   W he rea s , t h e   a v e rag e   b io ma ss  fra ct io (B F )   i 42 .22%  f o r   ave r age   dry i n g   tem p er ature  of 78  o C ,   re spective l y.  H a mda n et   a l.  [ 7]  h a v e   fa bri c a t e d   a nd   t este a   h y b ri s o l a r- bi om ass  dr ye for  dr yi n g   o fi s h The   dryer   c o n s is ts  o a   dr y i ng  c h a m be of  l e n g t h   26 cm   a nd  w i d t o f   8 0  c m ,   w i t h   g l a s s   a s  a  c o v e r .  A  c r o s s  f l o w   t y p e   h e a t   e x chan g e fo an   a ir  h e a t e th at   u ti li ze bi o m ass   f u e a l s o   m ou n t e d   t t h e   drye r .   T he   d rye r   r e duc e   t h e   mass   o f   fi sh   f ro 25   kg  t o   1 2 . 3   kg   w it h   moi s t u re   c on t e nt   o f   1 2%  w i t hi 15   h ou rs.   I n   t he   b e g i n n i ng,   dry i n g   w a s   c o nduc t e d   us i n so lar   e n erg y ,   fr om  0 9 : 0 0   t 16 : 00,  a nd   c o n t i nue w i t h   h ot - a ir  p ro du ce fr om  bi oma s c o m bus ti o n   f r o 1 6 :0 0-0 6 : 0 a n m a i n t a i n e d   a t   40- 50 °C.   H o w e ver,   c o m m onl y   the   flue   g a s   tem p era t ur le a v i ng  the  c h i m ney   o f   b i o m a ss  fur n ace   ( b i o m ass  bur ne or  s tove is  h i g h ,   w hich  c a u ses   gre a t   w a ste  the r m a lo ss  a n d   f ue c ons um pt io ra t e   o dry i ng  sy ste m ,   a n d   al so  t hi can   b i n f l u e n c es   t h e   t he rma l   efficie n c y   o f d r ying  sy s t em .   To  m inim iz t h erm a loss  fro m   c himne y   o bi oma s furna c e ,   decr e ase   the   fue l   c o n sum p tio rate   a n d   incre a se  t he  t he rm al  e ffic ienc of  d ryi n sys t em Ta dahm un  e t   a l .  [ 8 ]  h a v e   u s e d  a   s u b  d r y e r   a s   h e a t  r e c o v e r y   to  a   h y b ri sol a the r ma dr ying  s y ste m   f or  d ry in o f   r ed  c hi li .   The   dr yin g   s yste cons i s t s   o sola air  heate r ,   dry i n g   c ham b e r ,   drye chimne y,  t he rm al  b a c k-u p   u nit,   r ecove r y   d ry e r an d   fl u e   g a s   c himn ey Th e y   f ou nd   t hat  t h e   ov e r al l   d r yi ng   e f ci e n cy   o f   th e   hyb rid   so l a t h e r mal   d r y i ng  s y s t e m   w i t h  a n d   w i t h o u t   r e c o v e r y  d r y e r  w e r e   13 an 10. 3 % re specti v e l y.  H ow eve r no  stu d y   h as  b e e rep o r t e ye t   o n   t he   p e rform anc e   o the   dr y i n g   syste m   i n t e g rat e d   b i oma ss  fur n ac usi n tw o   a i hea t er na me l y   ai p r e h eat er  a nd   a i r   m a i n   h eat e r Th e r ef o r e,  the o b jec t i v e   o f  t his stu dy i s  to com p ar t h e   expe r i me nt a l  p er f orm a nce   of F B D  w ith  a n d  w itho u t   a ir  p r e hea t e r   (AP H for  d r yi ng  o f  pa d d y     2.   RESEARCH  M ETH O D   2.1.   E xp er i m en t a l   set-u p   A   flu i di se be dr yer  i n t e gr ated  w it tw sta g b i oma s furna c e   w as  f ab ri c a t e d   and   tes t e d   a t   t h Inst i t u t   T e k n o l og P a da ng,  W es S u ma tra,  I ndo nes i a.   T h e   d ry in s y st e m   c ons i s te of  t w o   s ta ge  b iom a ss  f u r n a c e ,  f l u i d i s e d  b e d  ( d r y i n g  c h a m b e r ) ,   c y c l o n e  a n d  b l o w e r ,   a s   s how i n   F ig ure  1.   T he   b iom a ss  furnac e   com p rise se v e ra l   m a in   p a r ts,   such   a the   he at   e xc ha n g er com b u st io c h am ber,   c hi m n ey  a nd   b l o w e r.  T h e   hea t   e xc ha nge r   has  tw o   st age   air  he a t er  n a m e l firs t   s t ag e   is  a i r  m a i n   h e a t e r  ( A M H )  a n d  s e c o n d  s t a g e  i s   a i r   p r e h eat e r   ( AP H) Th ai ma i n  h e a t e an d   ai p r eh e a t e b o th   h as  14-u n i h e a t   e xc ha nger   pi pes w e re   c om pose d   of mi l s t ee l   w i t h  diam e ter   o f  2.5 inc . The w a ll of t he com bus t i o c h a m be r use d   b r i c k , cem ent an s t ee l pla t e   mat e ri a l s.    The   fl ui d i se b e con s i s t e of   t h e   d ryi ng  c h amb e r,  a i fl o w   d is t r ibu t io a nd  in l e a n d   o u t l e t   o pad d y The   fro n part  o the  d r yi ng  c h am ber   w a cover e w ith  c l ea gl a s wi th   a   t hi ck ness   o 5   mm,  a n d   th side a n d   bac k   w ere   co ver e w i th  3   m m - th i c a l um in i u pla t e .   T h ai di st rib u to u s ed   w i r e   al umi n iu gauz e.  T h e   c y c lone   w as  c o v e re w ith  3   m m - thic a l um i n ium   p l ate .   T he  d ryin air  was   circula t e d   u sing  ce nt r i f uga l b l o w er w it 3.7  k W .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N 2088- 86 94       Perf orm a n c e a naly s es  o n   f l u i dize be d drye in tegr a t ed b i om ass  f u r nac e   w i t h  and wi th o u t  a i r …  ( M . Y ahy a)   1 557 2 . 2 .   Ex perimen t a l  p ro cedu re  Ex per i m e n t w e r e   p e r for m ed  a I n s t itu Te kno l o g i   P a d ang,   W est   S um a t r a ,   I ndone sia.   F a r mer s   b oug ht   f res h ly  h a r v e st ed   p add y   i n   P a d a ng a n ap p r ox i m a t e l 14   k g   w as   p lace i n t o   t h e   d ry i n g   ch am ber   f o the  dr y i ng  pr oce s s.   T he  b i o m a ss  fue l   u se w a c o c o n u s h e l cha r c oa l .   T he  d r y ing  e x per i m e n t w e r e   c o n duc te d   t o   e va lua t e   t h e   per f or m a nc of   f lui d ize d   b e d   d r y er   i n teg r ated  w ith   two  stag bio m ass   fu rn a ce  fo dr yin g   o pad dy.   T he   a ir   t e m pe r a tur e at  t he  i nle t   a nd  ou t l et  o f   th e   a i ma i n   h e a t e a n d   ai p r eh ea t e of  bi om ass  f u r n ac e,   d r y i n c h a m be r ,   a nd  a l so,   the   com b u s t i o n   a i r   t em per a tur e   a nd  fl ue  g as  t em per a t u r e   l e a v i n g   of   c him n e y   o f   biom ass  fur n a c e   dur i n the  oper a tio of  t he   d r y in s y ste m   w e r me asur e d   by  u s in T- ty pe   co pp e r-co n st a n t a th ermo coup l e with   a n   a ccu ra cy   o ±  0 . ° C   a n o p er at ing   tem p er a t ur e   r a ng ing   fr om  - 20 °C t 40 °C   a nd  oper a ti ng r e lat i v hum id ity   r angi ng f r om   0 t o  1 00%.   A i r   veloc i t y  w as   m e a s u r e d wit h  a  0– 30   m s- r a n g e   b y   u s i n g   a   H T3 83   a nem o m e ter ,   w it a n   a cc ur ac o f   ±  0.2   ms - 1   a nd   o p e r a ti on   t e m p e rat u r e   r a ng in g   from   - 10   ° to   4 ° C The   a i r   tem p era t ur es  w e r r ecor d e by   u sin g   a n   AH400 d a t a   l o g g e r   wi t h   a   r eadi ng  acc ur ac o f   ±   0 . 1   ° C .   T he   m a s cha nge  o t h e   pa d y   w as  m ea su re d   wi thi n   a   0–15   k g   r a n g e   b y   u s i n g   TK B- 0. 1 5   w ei gh ing  sca l w i t h   a acc ur ac y   o f   ±   0 . 05  k g .   P a ddy  m a ss  ch ange   w as  w ei g h ed,   an tem p era t ur w a m e a s ur ed  e ve r y   5   m in.   T h dr y i n g   e xpe r i me nts  w e r e   p er for m ed   t o   ev al u a t e   t h e   d ry er  p e r f o rma n ce   u nd er  tw di ffe r e n t   o per a tin m ode s:   F B D   w it A P H   ope r a ti on  m ode,   and  F B D  w i t h o u t   A P H   o p e r a t i o n  m o d e .   A i r   pr ehea t e r   w a no used  f o r   F BD   w it h out  A P H   oper a tion  m ode,   as  s ho wn  i Fig u re  2 .   Air  pre h eat er   w as  e m plo y e d   f or   F BD   w ith  A P H   o pe r a ti o n   m ode,   a s   s how in  F igur 3 .           F i gur e   1.   P hot ogr a ph  o f   f l u id ize d   b e d   d r y er   i n t e g r a t e bi o m a s f u rn ac         F i gur 2.   S chem a t ic  d iagr a m   o F B D   w ith o u A P oper a tio mode .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 3 ,   S e p   2 019   :     1 5 5 5     1 563  1 558     F i gur e   3.   S c h em atic  d iagr am  of   F B D   w i th  A P H   oper a tio mode       2. 3.     Pe rf or man c A n alyses    The   m o istur e   c o n te n t   ( w e bas i s) ,   t h e   dr yi n g   r ate,   t he  s pe ci fi c   m oist ur eva por a t i o n   r a t e   ( S M ER ) ,   t he   spec if ic  e ner g y   cons umpt i on  ( S EC) ,   t he  s pe cif i the r m a e n e r gy  co nsump t io ( S TEC ) ,   t he   s pec i f i c   e l e c t r i ca e n er g y   c ons umpt i on  ( S EEC) ,   a nd  the   t h er m a eff i c i e n c y   o dr y i n g   s ys tem   w e r e   c a l c u late us in e q uai t i ons  i Tabl e 1   [ 9 ]-[15].       I ndic a ti ons  o f   pe r f orm a n c P e rfor m a n ce  e qu a t ion   E qua tions  no.   T h m o i s t u r e   c o n t en t ( w et b as i s )   . we t p d dp d wetp d wb m m - m M   (1 )   The   dr y i ng  ra te  . wa te r wa ter t m m   (2 )   The   spec ific m oi st ure   e v a por a tion  ra te  bl bm f wa t e r E E m SME R   (3 )   The   spec ific e n e rgy   c onsu m pti on  wa ter bl bmf m E E SEC   (4 )   The   spec ific  t he r m a l  e n e rgy   c onsum p t ion   wa t e r bm f m E STE C   (5 )   T h e s p e c i f i c   e l ect r i cal   e n e r g co n s u m p t io n     wa t e r bl m E S EEC   (6 )   T h e t h er mal   ef f i ci e n cy  o f   d r yi n g   s y s t e m   bl bm f fg wa t e r th E E H m η   (7 )       3.   RESU L T A ND ANALY S IS  The var i a t i o of   t he tem per a t u r e   a i n l e a n ou t l et   o f   t h a i r   m ain  he a t er  o b i oma s furn a ce  of  F BD  w i t h o u t   A P H   w it dr y i ng  ti m e   i show in  F ig u r 4.   T h e se  t em per at ures  w e r va ried   b etwe e n   3 9.1 2   ° an d   41. 9 0   ° C,   a nd  59. 60  ° C   a nd  62. 90  ° C ,   w i t h   a ver a ge  v a l ues  of  4 0. 05  °C   a n d   60. 9 3   ° C,   r espe ct ive l y.   The  var i at i on  of  t he   t em per a tur e   a in le a n ou tle t   of  t he  a ir   p re h eate r   a n d   ai ma i n   h eat e r   o b i o m a ss  fu rn ace   o FB wi th   A PH  v ersu d r yi ng   t i m e   is  d i s pl ay ed   i F i gur 5.   T hes e   t em per a t u r e s   w e r e   obs er ved   i n   t h e   r ange   o 32. 36   ° C–4 2 . 2 ° C   a nd  45. 4 7   ° C–5 1 . 20  ° C ,  a n d  4 4 . 4 6  ° C 4 9 . 8 0   ° C  a n d  6 1 . 1 0  ° C 63. 5 0   ° C,   w ith  a ver a ge  v a l ue s   of   38. 2 8   ° C   an 48. 2 9   ° C,   a nd  47. 3 5   ° C   and   61. 98  ° C ,   r e spe c ti ve l y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N 2088- 86 94       Perf orm a n c e a naly s es  o n   f l u i dize be d drye in tegr a t ed b i om ass  f u r nac e   w i t h  and wi th o u t  a i r …  ( M . Y ahy a)   1 559     F i g u r e   4 . Va r ia ti o n  in te m p er ature   wit h  dry in g time   f o r  FBD  wit hou t AP H       F i gur 5.   V ar iat i o n   i t e m p e r atur e   w i t h   d r y in tim f o FBD with  AP H       The   var i a t i o of  t he   c om b u s t i o a i r   t e mpe r atur e   an the   fl ue  g a te mpe r at ur e   l i vi ng   o f   b i om ass   fu rn ace  f o r   FBD  with   A P H   a n d   F B wi th out  A PH   v ersu d r y i ng  time   i de pi cted  i F i gur e   6.   T he   c o mbu s t i on  a i r   tem p er at ur a nd  t h f l ue   g a s   t em per a t u r e   l i v in o f   c him n e y   o biom ass  f u r n a ce  f o r   F B D   w i th   A P H   and  F B D   w i t h ou A P H   va r i e d  i n   t h r a nge   o f 27 2. 3 ° C –3 7 7 . 3 ° C   a n d   1 2 1 . 1   ° C 168. ° C ,   an d 2 8 5 . 2   ° C– 35 5. °C  a n d   1 7 2 . 2   ° C 23 0. ° C ,   w i t h   a ve r a ge  v a l ue of  3 1 3 . 2   ° C   a nd   1 50 .9   ° C ,   a n d   3 25 . 5 4   °C   a nd  19 3. ° C , re sp ec ti v e ly The   var i a t i on  of   t em per a tur e   a nd  r e l a t i v e   h umid i t w i t h   d r y i ng  t i m e   a r e   d em on str a te in  F ig ur 7.   The     t em pera t u re  a nd  the   rela t i ve  h um idi t y   a the   i n l e a n o u t le of   t he  d r y in c h am ber   w e r e   obser ve in  t he   r a nge  o f   5 8 . 0 2   °C–6 0. 80  ° C   a nd  17. 3 0 %- 2 1 . 0 6 % ,   a nd  3 6 . 42  °C 49. 0   ° an 1 8 . 3 0 % - 48. 4 2 %,   w it a v er a g e   va lue s   o 59. 5 8   ° C   a nd  1 8 . 8 1%,   a nd  4 3 . 0 1   ° C ,   an 2 6 . 9 3 % ,   r e spe c t i v e l y  F B D   w i t h   A P H ,  a s   w e l l  a s   5 8 . 4 0   °C 60. 2 4  ° and  16. 2 0 %- 2 0 . 1 0 % ,   a nd 3 7 . 09  °C– 50. 0 2  ° C   a n 2 2 . 1 3 % - 4 9. 03 %,  w ith a ve r a ge  va l ue s o f   59. 1 4   °C  a n d   1 8. 68% ,   a nd  42. 73  ° C   a nd  29. 6 1 %,   r espe c t i v e l y,   f or   F BD   w itho u t   APH.   The   va r i a t i on  of  m o i s t ur e   c o nt e n t   of  p a d d y   a nd  dr y i ng  r a te   w ith   d r y i n g   t i m e  f o r  F B D  w i t h   A P H   a n d   F B D   w i t hou A P H   a r e   show in   F ig ur 8.   T he   m o i stur e   c onte n o f   pa d d y   i n   t he  F BD   w it A P H   a nd  F B D   w i t h o u t   A P H   w e r r e duc ed  f r o m   2 4 w e t   bas i to  1 4%  w et  b a s is  w i t h in   4 a nd  4 7   m inu t es,  re spe c ti ve ly.   The   dr yi n g   r a t va r i e d   f r o m   0. 11  k g /m i n   t o   0. 32  k g / m i n   f or   F BD   w i t h   A P H   a nd  fr om  0 . 10  k g /m in  t 0. 3 0   kg /m in  f or   F BD   w itho u t   A P H w i t h   a ave r a g of  0 . 18  k g / min  an 0. 1 7   k g / mi n,   r e s pe cti v e l y.   The   var i at i on  of   S ME R   w i t h   d r y i ng  t i me   i s   il lustr a t e i n   F igur e   9 .   S M E R   v ar ied  fr om  0 . 20  k g / k Wh   t o   0 . 5 kg/ kWh   fo F B w i th   A P H   a n d   f r o 0 . 1 4 9   kg / k h   to   0 .4 48   k g/k W h   fo FB wit h out   A P H w i t h   a v er a g va lue s   o 0. 31  kg /k a nd  0. 25 k g /k h,   r e s pe cti v e l y.   The   var i a t io ns  o f   S E C,   S EEC  a nd  S TEC   w i t h   d r y in tim ar show n   i F i gur 1 0 .   S E C ,   S EEC  a nd   S TEC   v a r i e i n   t he  r an ge  o 1. 74 kWh / k g   –5. 0 7 6   k Wh/ k g,   0 . 90  k W h / k g     2 . 8 72   k W h / k a n d   0. 76  k W h/ kg   –2. 2 04  k W h / k g ,   w i t h   a ver a g e   v a l ues  o f   3 . 5 28,   1 . 9 9 6   a nd  1. 53 kW h / kg,   r espec t ive l F o r   F B D   w i t h   A P H ,   as  wel l   as   2 . 2 3 4   k W h/ kg– 6 . 702  kWh / kg 1 . 056   k Wh/ k g–3 .16 7   k Wh/ k g   an 1. 17 9   k W h/ kg     3 . 5 3 6   k Wh / kg,   w i t h   a ve r a ge   v alue of   4 . 3 9 1 ,   2. 0 7 5   a nd   2 . 3 16   k Wh /k g,   r espe c tiv e l y ,  f o r  F B D   W i t h o u t  A P H ,   a s  w e l l   a s ,   a s   show i n   F i gur 10,   t he   S EC ,   S EEC   a nd  S TEC  i ncr ease d   w it an  i n cr e a s e   i dr y i n g   t ime .    T h v a ri ati o n   o f   t h e rmal   e ffici en c i es  o dry i n g   s yst e a r d e pi c ted   in  F igur 1 1 The  t h erm a e f fic ienc ies  o f   d ry in sys t em   o FBD  wit h   A P H   a nd  FBD  witho u t   A P H   w e r e   v a r ied  fr om   12. 9 2 t o   37. 9 3 %   f o r   F B D   w i t h   A P H  a n d   f r o m  9 . 7 8 %  t o   2 9 . 8 2 6 %  f o r  F B D  w i t h o u t  A P H ,   w i t h   a ve rag e   v a l u e of   2 0 . 78%  a nd  16. 6 1 %,   r espec tive l y.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 3 ,   S e p   2 019   :     1 5 5 5     1 563  1 560   F i gur e   6.   V a r ia ti o n   i tem p er a t ur of  c omb u s t i o n   and  f l u e  g as  w i t h   d r yi ng   time  f o FBD   with  A P H   a n d   FBD with ou t AP   Figure   7.  Var ia tio in tem pera tu r e   a n d  r elat iv hum id it y wi th  d ry in g t i me             F i gur 8.   V a r ia ti o n   i m o ist u r e   c o n te nt  a n d   d r y ing  r a te  w i t dr y i n g   t im e     Fi g u re  9 .   V ar i a t i o n   i n   SM ER  w i t h  d r y i n g   ti me             Fig u r 10 Va riat ion   in   S EC,  SEEC,  an d   S T EC with   d r yi ng  ti m     F i gure  1 1 .   Variati o n in t her m a l   e ffici enc y   w ith  d r yi ng  ti m Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Pe rform a nce  a n a l yses  o n  f l u i di zed be d drye in t e gr ate d  b i om ass  fur nac e w ith  a nd w ith o u t a i r … ( M .Y a h ya)   1 561   4.   CONCL U S ION  I n  t h i s   s t u d y ,  a  f l u i d i z e d   b e d   d r y e r  i n t e g r a t e d   b i o m a s s   f u r n a c e  w a s  f a b r i c a t e d   a n d   t e s t e d  f o r  d r y i n g   of  p a d dy.  T he e xper i m e nt r esults i n d ica t e d  t hat :   Th co con u t   she l l   ch arc o a l  (bio m ass   f u e l i s  u sed   a s   h eat   e ne rg y sour ce for fl ui d i z e d be d drye rs. The   FBD   w ith  A P H   a nd  F B D   w ith o u t   A P H   dec r ea se the   m o i s tur e   c o n te n t   o pa d d y   from  2 4 w e bas i to  14%   we t   b a si wi thin   4 3   and   4 7   m in ut es  w i t h   a v erag e   t e mp e r at ures  a n r e lat i v h u m i d i t i e s   o 5 9 .58  o C   a nd   59.1 4   o C ,   a n d   1 8 .81 %   a n d   1 8. 68% r e spec t i ve ly.   The  a v er age  dr ying  rat e   o f   p a d d y  f o r  F B D  w i t h   A P H   a n d   F B D   w itho u t  A P H  w ere   0. 18 kg / m in an d  0. 1 7 k g /mi n , re s pe ct i v el y. The  a ver a ge spe c i c  moi st ure   e v ap ora t i o n r a te   (S M E R)  f or   F BD   w i t A P H   and  F B D   w i t h out  A P H   w ere   0. 31  k g / k W a n 0.2 5 2   k g / kWh,  r e s pe c t ive l y.  T h e   a v e r a g e   s p e c i f i c   e n e r g y  c o n s u m p t i o n  ( S E C )  f o r  F B D  w i t h   A P H   a n d   F B D   w i t h o u t   A P H   w er 3.528  k W h / kg   and  4. 3 91  k W h/ k g r e spec tiv ely.   T he  a ver a ge  s p e ci fic  e l e c tric a l   e ne r gy  con s um p tio ( S EEC)  for  F B D   w i t h   A P H   a n d   F B D   w i t h o u A P H   w e r e   1 .96  kWh / kg  a nd  2 . 075  k W h / kg,   r esp ec tive l y.   T he   a ve ar g e   s pe ci fic  t h ermal   en er gy   c on su mp ti o n   ( S TEC )   fo F B wi th   A PH  a n d   F B wi th o u t   A P H   w ere   1. 53 k W h/kg  a n d   2.31 k W h / kg,   r e s p e ct i v el y.  T he  a vera ge  t herm al  e ffi cie n c i e s   f or  F B D  w i t h o u t  A P H  a n d  F B D  w i t h   A P H   w e r e   20. 78   %   a nd   16. 6 1 %,  r e s pe c t i v e l y.  T he   F BD   w i t h   A P H   i be tt er   t ha FBD  w i t h o u t   A PH   b ec ause  its  therm a l e f fic i e n cy i s hi g h er  than F B D   w i t h ou t   A P H.      N o mencla ture  bl E   e l ec tr i c a l  e n e r g y   c onsum e d   b y   blower  ( W)   bmf E   hea t  e n e rgy  g e n e r a t e b y   t h e  c o m bust i on  of  b i o m a ss  f u e l   ( W)  fg H   la t e h e a t   o va poriz a tion  of  w a t e r   ( J/kg)   wb M   m o istur e  c ont e n t   w e t   ba si s   ( % )   dpd m   m a s s   o f   bone   d ry   o pa ddy   ( kg)   wetpd m   m a s s   o f   we t   p a ddy  ( k g )   water m   dryi ng  r a te  ( kg/m i nute s water m   m a s s   o f   wa te r e v a por a t e d   ( kg)  SE spec ifi c  e n e rgy   c o nsum pti on  ( k W h /kg)  S TEC  spec ifi c   t h e r m a l  e n e rgy   c onsu m pt ion  ( k W h /kg )   S EEC  spec ifi c  e l e ctric a l  e n e rgy   c onsu m pti o n   (kWh/ kg)   SME R   spec ifi c  m oi stur e   eva por a tion  ra te  ( kg/ kWh)  t   dryi ng  tim ( m inute s th η   t h er ma l   ef f i ci en c y   o f   t h e   d r yi n g   s y s t e m  ( % )       ACKNOW LEDG E MEN T The  a u th ors  w o u l li ke   t th a n k   t h e   M i ni st ry  o Rese arc h ,   Tec h n o l o g y   a nd   H i gher  E d u c a tio of  t he   R e p ubl i c   o f   Ind o n e si a   f o it re sea r ch   f u ndi ng   t h r ou gh   t he  P e n e li tia T e rapa U n g g u l a P e rgurua Ti n g g i   (P TU PT) Research  G rant schem e.      REFE RENCES   [1]   M .   Y ah ya,   A.   F u dho li,   H .   Ha f i z h ,   K .   S opian ,   “Com p a ri so of  s o l a d r yer  and   so lar-ass is ted   heat   pum dry e f o cass a va,   S o l ar E nergy ,   v o l 1 3 6 ,   p p .   6 06– 61 3,  2 0 16.    [2]   A.  F u d h o l i M.  Y Ot h m an ,   M .   H   R usl a n,  K S o pian ,   “Dry ing   o f   M a l a ysian  Caps icum   a nn uu L.   (red  chi li)  d ri ed  by   o p e an s o l a dry i n g ,   I n t ernatio nal  Jo urn a of  P hoto e nergy , p p .   1 -9 , 2 01 3.   [3]   M . Yah y a,  H .   F a h m i,  A F u d holi,  K S o p i an ,   P erf o rm an ce  an d   econ omic   a n a lyse on   s ola r-a ssiste he a t   p ump   flu i dised   bed   d r yer in teg r ated  with   bi o m ass f u rn ace f o r ri ce dr y i ng, ”  S o lar  E n erg y ,   v o l 1 7 4 ,   p p .   1 0 5 8-1 067 ,   2 01 8.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694  Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst ,  V ol.  10,  N o.  3 , S e p   2 0 1 9  :   1555  – 1 563  1 562 [4]   S .   A ru n,   S S h a n kar  Bal a ji,   S e l v a n,     E xp erim ent a s t u d i e o n   d ryi ng  character i s t i cs   o f   coco nu i n   a   s ol ar  t u n n e green ho use  dry e cou p l e w i t h   b i o m a s s   b ackup   h eater,”  In ter n a tio nal Jou r nal of   Inn o va ti ve  T echn o l ogy an d   Exp l orin g Engineeri n g ,   vol. 4 ,   n o . 5 ,   p p .   56-6 0 ,   2014.    [5]   M .  Y ahya,   D esig n an d p e rf orm a nce ev alu a tio of  a s o l ar assiste d heat  pu m p d r yer i n t e grated  w ith   b i om ass fu rnace   f o r red ch i l li,”  Inter n a t i onal  Journa l of Photo e ner g y , pp . 1-1 4 , 20 1 6.    [6]   M .   Y ahya,   A.   F udh ol i,   K .   So p i a n ,   E nerg an exergy   a nal y s e o f   s o l ar-assisted   ui di zed  b ed  d ryi ng  integrat ed  with  b i o m a ss  f urn ace,” Ren e w a bl e En erg y ,   vol.1 0 5 , pp .  2 2-2 9 20 17 .     [7]   Ham d an i,   T .A.   Ri zal,  M.  Z u l fri,  F abri catio a n tes t i n g   of   hyb rid  solar-bi o m a s s   d ryer  f or  d ry i n f i sh,”  C ase  S t u d i e s i n  T herm al  E ngin eerin g,   v o l p p X x x - x x x,   2 01 8.  [8]   T.A.  Y ass e n,  H .H.  Al -Kayi e m,  E x p e rim e n t al  i nvest ig a t i on  and   ev alu a tio of   hybri d   s ol ar/t hermal  d ry er  c o m b i n e with  su p p l em en tary  r eco very  d ry er,   S olar  E nerg y,   vol. 1 34,   pp. 2 84-2 9 3 ,   2 016 .   [9]   I. Cey lan,  M . A k tas ,  “M o deli ng  of   a hazel nut  d ry e r  ass isted   hea pump   by   u sin g   a rt ific ia ne u r a l  n e t wo rks,”   Ap pl ie d   En ergy,   pp.   1 -13,   2 0 0 8 .   [10]   A.   F ad hel ,   S Ko ol i,   A .   F a rhat ,   A.   B el ghith “Experi m e ntal  s t u d o f   t he  d ry i ng  o f   hot  r ed  p epp e in  t he  o pen   ai r,  un der  g r eenho us and   in   a  s olar  d rier,   Int e rnati o n a l  Jou r nal  o f   Ren e wa bl e En erg y  an d Biofuel s ,   p p . 1- 1 4 , 2 01 4.   [11]   I.   C ey lan ,   M .   Akt a s,   H .   Do gan ,   En ergy   a nd   e x e rgy  anal ysi s   o t im b e d r y e as sisted   h eat  p um p,”  Ap plied   Th erm a Eng i n eering ,   v o l . 27 , p p.  2 16 -22 2 , 2 00 7.   [12]   A.   F u dholi,   K .   So pian ,   M .   Y .   Othm an ,   M .   H .     R us lan,   E n erg y   a nd   e xe rg a n a l yse s   o so la dry i n g   sy ste m   o re seaweed ,” E n e rg y and   Bu ild ing ,  v ol.   68 , p p.  1 21 - 1 2 9 , 20 1 4 .   [13]   M . S.N.  S arker,  M .N .   Ibrah i m ,   N Ab.  A z iz,  M. S.  P u n an ,   “Ap p licat ion   of  s im ul a t i on  in  d eterm i nin g   s u itab l op eratin param e t e rs   f o r   i nd ustrial  scal fl uidized   b ed  d ry er  d u r ing   d r ying   o h i g h   i mp ur i t m o ist   p a dd y,”   J o ur na of  S t or ed  P r o duc t s  Resea r ch ,   pp.   1 -9,  201 4.   [14]    M N .   I brah im M . S . H .   S ark e r,  A B.  A ziz  N   M .   S all e h,  Drying   perf orm a nce  and   o v eral en erg y   r e q ui site  o in du s t ri a l   i ncline d   b ed   p add y   d r y in i n   M alay sia,”  Jo urn a of   E n g in e e r in S c ie n c e   a n Te c h n o lo gy vo l.  9 ,   no .   3,  pp .   3 98-4 0 9 ,   2 0 1 4.   [15]   J.  B an ou t,   P E h l,  J Ha vl i k B.  L o j k a Z .   P o l esn y ,   V .   Verner,  D es ig an d perf orman ce ev alu a ti on   o f   Do ub le-pas solar dr ier  f o r dr ying of red ch i l l i  (Cap s icu m   a nn um  L .) ,  So l a En erg y , v ol 8 5 , n o .  3, pp . 50 6 5 1 5 ,   2 01 1.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Pe rform a nce  a n a l yses  o n  f l u i di zed be d drye in t e gr ate d  b i om ass  fur nac e w ith  a nd w ith o u t a i r … ( M .Y a h ya)   1 563 B I OGRAPHIES  O F AUTHO RS      Dr.  M . Yahy a,  M .Sc   p resently   w orking   a s   P r of ess o in   D epartm en of   M ech anical  E ngi neeri ng,  I nstitu t   Teknologi  P adang,   I ndonesia.  H rec i eved   B.En deg r ee  in  m ech ani c al   en gin eerin f r om   U niv e rsit as  B ung   H atta,   P a da n g ,   In do nes i a,  1n  198 9.   H recieved   M .S and   P . h D  d egrees  bo t h   in   m echan ical eng ineeri n g   f r o m  U n i versiti   K e b ang s aan  M alay sia,   i n   19 96 and   2 0 0 7 resv ecti v e l y .   H i s   r esearch   i nt eresh s   a re  r enewab le  e nerg y so la r   th e r ma sy ste m   a n d   s o l a r   d r yin g   s y s t e m.  H served   a s   w a s e ni or  r esear ch  f ell o w   at   t he   S ol ar  E nergy   Res earch  I ns ti tu t e   (S ERI),   U n i versi t i   Keban g s aan  M alays i a,  f o r   f our  y ears   (2 00 7-20 1 1 ).  H e   h a pu blish e ov e r   7 5   res earch   p ap ers   i n   j o u rn als  and   c onf eren ces.  His  to ta l   citatio n of  2 14   b 14 0   do cum e nt and   h - i n d e x   of   10  i n   S copu (Au t h o ID:   3 6 9 832 36 90 0).   He  r eciev e d   s ev e r a l   a wa r d su c h   a Go ld  M e dal   award   at  I n t ernat i o n al  E x h ib itio of   I nven t i on,  N ew   T ech n iqu e a n Pro d uc ts  ( Ge ne v a - S w itzerl a nd 2 005 ,   Go ld  M e d al   a w a rd  a Ex po  Int e rnat ional  Inv e n t i on -Inn ov atio and  T echno lo gy   E xhi biti on   ( Ku ala  Lu mp ur-M ala y si a)  2 00 9,   G ol M e dal   award   at   E xpo   Internat ional  In vent io n-In no va t i o n   In du stria l   D e s ign   Te c h no lo gy   ( K u al Lu m pur-M al aysi a)  20 10 a n Go ld   M e d a l   a wa rd  a Inte rna tion a Ex po si tio n   o Re se a rch  and   Invention  (PECIPTA )   2 0 1 1 He  w as  i nvited   as  s p eaker   o workshop  o f   wr iti ng  scientif ic  p ap ers  st eps   to wards  s u ccess f ul pu b l i sh i n   i n t e rnati o n a l j o u r nal s .         H e ndr i w a Fa hm i,  M .E ng   r ecei ved   B. Eng   deg r ee  i n   m echa n ical  e n g i n eerin f r om   S ek olah  T i ng g i   T eknik   P a d a n g ,   i n   200 0.   H reciev ed   M E n g   d e gree  in  m ec han i cal  e ng in eering   from   U n iv ersi tas   G a d j ah  M ada,  Y o g y a kart a ,   I n d o n e s i a in   200 4.   H has   b een   a   l ectu r er  i th e   D e partm e n t   o f   Mech ani cal  E ng in eering ,   I nst i t u t   T e kno lo g i   P ad ang I n d o n e s ia His  r e se a r c h   i n t e res h s are cer am ic an d  co m po s i t e , an d  ceram ic   e ngi neeri ng.         Sy a f r u l   H a d i ,   M . E n g   r eceiv e d   B.E n g   deg r ee  in   m echan ical  e ngi neeri n g   f r o m   S ek ol a h   T inggi   T e kni k P a d a ng in  2 00 0. He  reci eved M E ng deg r e e  in   m echan ical  engi neeri n g   f r o m   U n i versitas  G a djah   M ad a,  Y o g y a karta,   I n d o n esi a in   200 4 .   H has  b e e n   a   l ect u r er  i n   t h Dep a rtm e nt   o M echan ical   E n g i n eerin g,  I ns titu T e kno lo g i   P adan g,  I nd ones i a.  H i s   r es earch   i nt e r es hs   a re   ap pli e d therm o d y nam i c an d h eat a n d   m as s   t r ansf e r .          Edison,   M .   E ng   r eci eved   B .En g  degree in m ec h a ni cal  e n g i n eering f r om   U n i v e rsit as   B un H a tt a,  Pa da ng ,   In do ne sia ,   1 n   19 90 He   r e c i e v e d   M Eng   de g r e e   in   m e c h an i cal  e ngi neeri n g   f r o m   I nstit u S a i n dan   T e knol ogi   N asi o n a l,  J ak arta,   Ind o n e sia,   i n   20 12 .   H e   h as  b een   a   l ect urer  i th e   D e partm e n t   o f   Mech ani cal  E ng in eering ,   I nst i t u t   T e kn olo g i   P a d a ng ,   In don esi a H i s   res earch   i n t e res h s are m a chi n ery   m a in t e nan ce and   equ i p m en t d e si gn.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.