CC BY
15UDC: 66.047.38:664.854(045)(575.1) EDN: https://elibrary.ru/setzne
ORIK MEVASINI MAJBURIY KONVEKSIYALI QUYOSH QURITGICHIDA
QURITISH VAQTINI HISOBLASH
1tayanch doktorant, ORCID: 0000-0001-8491-4122, e-mail: sarvar.rejabov7790 @gmail.com
2texnika fanlari doktori, professor, rektor, ORCID: 0000-0002-4654-9782, e-mail: [email protected]
3texnika fanlari doktori, professor,
ORCID: 0009-0007-3874-7096, e-mail: [email protected]
12,3 Toshkent kimyo-texnologiya instituti
Rejabov Sarvar Abdurasulovich1, Usmonov Botir Shukurillayevich2, Artikov Asqar Asqarovich3
Annotatsiya. Ochiq quyoshda qishloq xojaligi mahsulotlarini quritish an'anaviy quritish usullaridan biri hisoblanadi. Quyosh energiyasidan foydalangan holda, oziq-ovqat mahsulotlarini quritish uchun ko'pincha turli o'lcham va modellarga ega quritgichlar qo'llaniladi. Majburiy konveksiyali quyosh quritgichi o'rik mahsulotini quritishga doir so'nggi ishlanmalardan biri bo'lib, uning ishlash samaradorligini oshirish bo'yicha hisoblashlaryetarlicha ko'rib chiqilmagan. Ushbu ishda majburiy konveksiyali quyosh quritgichida o'rikdan yuqori sifatli turshak, bargak (qaysa) va kuraga tayyorlash jarayoni tahlil etildi. Shuningdek, quritish vaqtining havo sarfi va haroratiga bog'liqlik xususiyatlari ko'rib chiqildi. Nazariy hisoblashlar natijalariga ko'ra, havo sarfi 0,018, 0,028 va 0,034 kg/s bo'lgan qiymatlarda quritish vaqtlari hisoblandi. Massasi 4 kg ho'l o'rikdan 48,36 daqiqada 750 g quritilgan o'rik olish nazariy tadqiq qilindi. Majburiy konveksiyali quyosh quritgichida berilayotgan havo sarfi va haroratining o'zgarishi quritish vaqtiga ta'sir qiluvchi asosiy parametrlari ekanligi aniqlandi.
Kalit so'zlar: quyosh energiyasi, konvektiv quritgichi, o'rik, mahsulot namligi, harorat, quritish vaqti.
РАСЧЁТ ВРЕМЕНИ СУШКИ АБРИКОСА В СОЛНЕЧНОЙ СУШИЛКЕ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОНВЕКЦИЕЙ
Режабов Сарвар Абдурасулович1, Усманов Ботир Шукуриллаевич2, Артиков Аскар Аскарович3
базовый докторант
2доктор технических наук, профессор, ректор
3доктор технических наук, профессор
1'2,3 Ташкентский химико-технологический институт
Аннотация. Сушка сельскохозяйственной продукции на открытом солнце - один из традиционных способов сушки. Сушилки различных размеров и моделей часто используются для сушки пищевых продуктов с использованием солнечной энергии. Солнечная сушилка с принудительной конвекцией является одной из новейших разработок в области сушки абрикосовой продукции, и анализ расчётов повышения её производительности ещё недостаточно рассмотрен. В данной работе проанализирован процесс приготовления высококачественных туршака, баргака (кайсы) и кураги из абрикосов в солнечной сушилке с принудительной конвекцией. Также были учтены характеристики воздушного потока и зависимость температуры от времени сушки. По результатам теоретических расчётов определено время сушки при значениях расхода воздуха 0,018, 0,028 и 0,034 кг/с. Теоретически из 4 кг влажных абрикосов можно получить 750 г кураги за 48,36 минут. Установлено, что поток воздуха и изменение температуры в солнечной сушилке с принудительной конвекцией являются основными параметрами, влияющими на время сушки.
Ключевые слова: солнечная энергия, конвективная сушилка, абрикос, влажность продукта, температура воздуха, расход воздуха, время сушки.
1Base Doctoral Student
2Doctor of Technical Sciences, Professor, Rector
CALCULATION OF APRICOT DRYING TIME IN SOLAR DRYER WITH FORCED CONVECTION
^ ет u ■ ■ Rejabov Sarvar Abdurasulovich1, Usmanov Botir Shukurillayevich2
3Doctor of Technical Sciences, ' ' J
Professor Artikov Askar Askarovich3
H^TH6ocnHK^HTHpoBaHHe/ritation: Rejabov, S., Usmanov, B., & Artikov, A. (2024). Scalculation of apricot drying time in solar dryer with forced convection (In Uzbek). Science and Innovative Development, 7(2), 48-60.
"-'Tashkent Institute of Chemical Technology
Kelib tushgan/ Получено/ Received: 15.02.2024
Цабул цилинган/
Принято/Accepted:
28.02.2024
Нашр этилган/ Опубликовано/ Published: 22.04.2024
Abstract. Drying of agricultural produce in the open sun is one of the traditional methods of drying. Dryers of various sizes and models are often used to dry food produce using the solar energy. The forced convection solar dryer is one of the recent developments in drying of apricots, and calculating its performance improvement is not sufficiently studied. This work reviews the process of making of high-quality turshak, bargak (qaysa) and kuraga from apricots using the forced convection solar dryer. Also, characteristics of air flows and temperature dependence on drying time have been taken into consideration. According to findings from theoretical calculations, drying time has been calculated at the air flow values of 0.018, 0.028, and 0.034 kg/s. Theoretically, 750 g of dried apricots can be obtained from 4 kg of wet apricots in 48.36 minutes. It was found that the air flow and temperature changes in the forced convection solar dryer are the main parameters affecting the time of drying.
Keywords: solar energy, convective dryer, apricot, product moisture, air temperature, airflow, drying time.
Kirish
Oziq-ovqat har bir insonning asosiy ehtiyojidir. Oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash va tarqatishda yo'qotishlarni kamaytirish, aholi sonining o'sishi va oziq-ovqat ta'minoti muvozanatini saqlash juda muhimdir. Mahsulotlarni qayta ishlash usullari va saqlash joylarining yetishmasligi oziq-ovqat mahsulotlari miqdori va sifatining pasayishiga olib kelmoqda. Shuningdek, ko'pgina rivojlanayotgan davlatlar oziq-ovqat sohasida sezilarli yo'qotishlarga duch kelmoqda. Masalan, meva va sabzavotlar yetishtirilgandan keyin umumiy hosilning taxminan 30-40% yo'qotiladi (Lamidi et al., 2019; Madhankumar et al., 2023; Tiwari, 2016). Meva, sabzavot va oziq-ovqat mahsulotlarini uzoq vaqt davomida sifatini buzmasdan saqlash hamda yig'im-terimdan keyingi yo'qotishlarni kamaytirish uchun quritish usulidan foydalanish muhim (Chabane et al., 2019). Quritgichlarda quritiladigan qishloq xo'jaligi mahsulotlarining sifati va qurish vaqtiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar o'rganilgan (Ginzburg, 1973)
Hozirgi kunda mamlakatimiz olimlari tomonidan meva-sabzavotlar, don va don mahsulotlarini sifatli saqlash va qayta ishlash texnologiyasi bo'yicha amaliy va ilmiy izlanishlar olib borilmoqda. Jumladan, O.N. Yusufbekov va Sh.M. Mirzayev (2022), G.G. Umarov (1994) quyosh qurilmalarida qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish uchun mo'ljallangan quyosh qurilmasini yaratish va uning ishlash rejimini aniqlash ustida tadqiqot olib borishgan. A.A.Artikov, Z.A. Masharipova (2023) va boshqalar o'ta yuqori chastotali energiya yordamida mahsulotlarni quritishda bosim ta'siri va ushbu quritgich uchun optimal rejimlarni aniqlashga oid tahlillar o'tkazishgan. B.Kushimov, X.Mamadaliyevlar (2021) tomonidan qishloq xo'jaligi hamda meva, sabzavot va oziq-ovqat mahsulotlarini quritish uchun energiya tejamkor qurilma va texnologiyalar o'rganilgan. K.Onarqulov va G'.Rahmatovlar (2023) qishloq xo'jaligi mahsulotlarini infraqizil quritish va sifatli saqlashdagi ayrim tahlillarni amalga oshirishgan.
O'zbekiston meva-sabzavotlari va ulardan tayyorlangan mahsulotlar ta'mi, yuqori sifati va inson organizmi uchun zarur va foydali bo'lgan vitaminlarga boyligi bilan ajralib turadi. O'zbekistonda o'stirilayotgan danakli mevalar ichida o'rik yetakchi o'rinni egallaydi. 2020-yil O'zbekistondan o'rik eksporti rekord darajaga - 74,5 ming tonnaga yetgan va o'rik eksporti bo'yicha jahonda Ispaniyadan keyin ikkinchi o'ringa ko'tarilgan (Daryo, 2021; EastFruit, 2022).
O'rik, asosan, mevasini yangi pishgan vaqtida iste'mol qilish, quritish va konservalash uchun yetishtiriladi. Bu meva hazm qilish jarayonini jadallashtirish va organizmdagi ortiqcha suvni bir zumda chiqarish xususiyatiga ega. Shu sababli o'rik eng yaxshi parhezbop
meva sanaladi. Quritilgan o'rik mineral va vitaminlarga juda boy bo'lib, tarkibidagi temir, karotin, fosfor, magniy, B5 vitaminlari yurak-qon tomir tizimi va buyrak bilan bog'liq xastaliklar uchun juda foydalidir. Quritilgan o'rik sharbati bolalarga ichirilsa, immunitetni kuchaytirib, ich qotishining oldini oladi. Quritilgan o'rik danagidan tayyorlangan yog'dan kosmetik vositalar ishlab chiqarishda foydalanilsa, undagi antioksidantlar nafaqat teriga foyda, balki organizm hujayralaridagi oksidlanish stressiga barham beradi (UNISTICA, 2020).
O'zbekistonning iqlim sharoiti, o'rtacha havo harorati yuqoriligi va namligining esa past bo'lishi meva-sabzavotlarni quyosh energiyasida quritish uchun juda qulay. Uning shimoliy hududlarida quyoshning yillik nur sochishi o'rtacha 2 889 soatni tashkil qilsa, janubiy hududlarida esa bu ko'rsatkich 3 095 soatga teng. Respublikamiz hududida quyosh nur sochadigan vaqtlarda yer sirtiga tushadigan quyosh radiatsiyasining qiymatlari 1-jadvalda keltirilgan (Fayzullayev, 2023).
1-jadval
O'zbekistonda yer sirtiga tushadigan to'g'ri radiatsiyaning kunduzgi va soatlik
yig'indisi (kal/cm2)
Oylar Soatlar Kunlik yig' in di
5 6 7 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Yanvar 1 5 10 16 21 20 18 12 6 1 110
Fevral 0 2 8 14 19 22 21 19 14 11 2 0 132
Mart 0 1 5 12 20 26 30 29 24 18 11 5 0 0 181
Aprel 0 6 12 21 28 35 39 37 32 26 19 10 4 0 269
May 0 3 10 21 31 42 49 54 53 50 38 26 16 7 2 0 402
Iyun 0 4 13 26 38 51 60 67 66 58 49 38 24 12 4 0 510
Ivul 0 3 11 24 37 51 60 67 66 58 49 38 24 12 4 0 504
Avgust 1 8 20 34 50 56 63 62 57 47 34 20 8 1 461
Sentabr 0 3 12 25 37 46 51 50 45 35 24 11 2 0 341
Oktabr 0 4 14 24 32 36 35 30 23 12 3 0 213
Noyabr 2 7 14 20 22 21 19 13 6 1 125
Dekabr 0 2 8 11 14 13 12 7 3 0 70
Mahsulotlar, asosan, ikki xil usulda quritiladi: tabiiy va sun'iy. Oziq-ovqat sanoatida mahsulotlarni quritishda sun'iy usul maxsus quritish qurilmalarida olib boriladi. Agar mahsulotlar quyosh nuri ta'sirida suvsizlantirilsa, bu usul tabiiy quritish usuli deyiladi. Tabiiy quritish jarayonining eng katta kamchiligi - bu mevalarni quritish uchun uzoq vaqt talab etilishidir. Shunga qaramay, quyosh energiyasi yordamida quritilgan mahsulotlar sun'iy usulda quritilgan mahsulotga nisbatan sifati bo'yicha yuqori baholanadi (Malakar et al., 2021; Sharshir et al., 2023).
Quyosh energiyasi yordamida quritish usuli quritish jarayonini soddalashtirish, ma'lum bir oziq-ovqat mahsulotini ishlab chiqarish jarayonida energiya iste'moli hamda tashish xarajatlarini tejash va mahsulotlarni uzoq vaqt mobaynida xavfsiz saqlashga yordam berishi mumkin. Oziq-ovqat mahsulotlaridan namlikni yo'qotish uchun quyosh quritish tizimlarining asosiy turlari 1-rasmda keltirilgan.
1-rasm. Quyosh quritish tizimining turlari*
(Madhankumar et al., 2023).
Quyosh energiyasi ta'sirida qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritishning an'anaviy usuli ochiq quyoshda quritish bo'lib, unda quritilayotgan mahsulot har doim sirt bo'ylab yoki maxsus idishlar ustiga terilgan holda quritiladi. Biroq ochiq quyoshda quritishda mahsulotlar atrof-muhit havosi ostida saqlanganligi tufayli havo changi va bakteriyalar bilan tez ifloslanishi; hayvonlar, qushlar va hasharotlarning hujumiga uchraganda, yo'qotishlar; quyosh nurlarining kuchli ta'sirida mahsulot sifatining buzilishi; quritish jarayonining bir xilda bo'lmasligi kabi bir qator kamchiliklari mavjud. Ochiq quyoshda quritishdagi muammolarning oldini olish uchun ma'lum ilg'or usullar qo'llaniladi (Al-Juamily et al., 2007; Deng et al., 2021).
Boshqariladigan quyosh quritgichi mazkur muammolarning yechimi sifatida qaralmoqda. Bu quritgichlarda issiq havoning quritilayotgan mahsulotga berilishiga qarab, tabiiy va majburiy konveksiyali turlari mavjud. Quyosh energiyasi yordamida mevalarni quritish uchun bevosita quyosh quritgichi, bilvosita quyosh quritgichi hamda gibrid quritgichlardan keng foydalaniladi. Ular ichidan bilvosita quyosh quritgichi quritilayotgan mahsulot uchun issiqlikni ko'proq ta'minlay olganligi tufayli qolgan quritgichlarga nisbatan mahsulotning namligini tezroq kamaytira oladi. Ushbu quyosh quritgichlari energiya tejamkor bo'lib, kamroq joy egallaydi hamda karbonat angidrid, uglerod oksidi, azot oksidi va boshqa atmosferani ifloslantiruvchi moddalar ishlab chiqarmaydi. Quritilgan mahsulot toza va gigiyenik jihatdan xalqaro standartlarga to'la mos keladi (Sitora, 2018; Villamiel et al., 2015).
Bilvosita quyosh quritgichida dastlab havo quyosh kollektorida isitilib, so'ngra quritish kamerasiga uzatiladi. Bilvosita majburiy konveksiyali quyosh quritgichining sxematik ko'rinishi 2-rasmda keltirilgan. Quritgich quritish kamerasiga ulangan tekis plastinka quyosh havo isitgichi hamda havo haydagich qurilmasidan iborat. Quritgichning yil davomida optimal
ishlashini ta'minlash uchun quyosh havo isitgichi quyosh radiatsiyasini maksimal darajada oshirish maqsadida gorizontga nisbatan ma'lum burchakka joylashtiriladi. O'zbekiston janubiy kengliklarda (taxminan 37° va 45° shimoliy kengliklarda) joylashganligi tufayli yozda quyosh nuri ancha tik tushib (iyunda shimolda 71-72°, janubda 76° balandda turadi), uzoq vaqt nur sochib turadi. Qishda O'zbekiston shimolida quyosh 21°, janubida esa 29° burchak hosil qiladi (Fayzullayev, 2023; Noori et al., 2022).
Material va metodlar
Ushbu tadqiqot usuli ko'p bosqichli tizimli tahlil, tizimli fikrlash va tizimli yondashuv usuliga asoslangan bo'lib, quyosh energiyasi ta'sirida mevalarni quritish jarayonining to'la tahlili va sintezi quyidagi ketma-ketlik asosida amalga oshiriladi.
Birinchi bosqich - tizimli fikrlash va tahlil qilish. Bu bosqichda tadqiqot obyekti hisoblangan o'rik mevasi, uning xalq xo'jaligi iste'molidagi o'rni, foydali jihatlari, o'rik mahsulotlarini saqlash yo'llari, mahalliy sharoitda quyosh energiyasi ta'sirida o'rik mahsulotini quritish usullari hamda foydalaniladigan quritgich turlari o'rganiladi. O'rik mevasidan qurigan mahsulot olinishigacha bo'lgan jarayonning qisqacha tavsifi quyida keltirilgan: dastlab meva mahsulotlarini saqlash va quritish jarayonida qorayishdan himoyalash uchun sulfitlash amalga oshiriladi. Mahsulotlarni sulfitatsiya qilish uchun mevalar 0,1-0,5 %li natriy sulfit (Na2SO3), natriy bisulfit (NaHSO3) yoki natriy pirosulfit (Na2S2O5) eritmalariga 2-3 daqiqa davomida botiriladi. Mahsulotlar sulfitlanganda, rangi o'zgarishsiz qolib, tarkibidagi askorbin kislota miqdori yaxshi saqlanadi.
O'rikni quritish usullariga qarab undan turshak, bargak (qaysa) va kuraga kabi mahsulotlar tayyorlanadi. Turshak danagi bilan quritilgan o'rik hisoblanib, uni tayyorlash uchun daraxtdan o'rikni uzish, tashish, saralash, yuvish, blanshirlash, dudlash va quritish jarayonlari amalga oshiriladi.
Odatda, ochiq quyoshda quritish jarayoni quyidagicha bo'ladi: 10-12 kun davomida suvsizlantirilgandan so'ng o'riklar soyaga olinib, yog'och taglikka taxlanadi va yana bir necha kun mobaynida quritiladi. Quritish jarayonida o'rikning dastlabki namligi 80-85 %dan 15-17 %ga kamaytirilsa, turshak mahsulotini yaxshi qurigan deb hisoblash mumkin. Turshak harorat 0-10 °C, nisbiy namligi 60-65 % bo'lgan omborlarda yaxshi saqlanadi (2-rasm, a).
Bargak tayyorlash usuli turshaknikidan farq qilmaydi, lekin danagi ajratilib quritiladi va ochiq quyoshda 8-12 kunda tayyor bo'ladi. Quritilayotgan o'rik massasining 20-27% miqdorida quritilgan o'rik (bargak) olinadi (2-rasm, b).
Kuraga o'lchami yirik bo'lgan o'rik navidan tayyorlanadi. Kuraga tayyorlash ham turshak tayyorlash jarayoni bilan o'xshash bo'lib, faqat dastlab yaxshilab yuvilgan o'rik chizig'idan ikkiga ajratilgan holda danagi olinib quritiladi. Kuraga 5-7 kunda ochiq quyoshda quritilganda, uning namligi 18 %dan oshmasligi, qo'lga olib ezib ko'rganda, sinmasligi lozim. Po'sti va eti qayishqoq bo'lsa, tayyor hisoblanadi. Ho'l mevadan 19-26 % kuraga olinadi (2-rasm, c).
2-rasm. Quritilgan o'rik turlari: turshak (a), bargak (b) va kuraga (c)*
* (Under Sun, 2024).
Majburiy konveksiyali quyosh quritgichi (34-rasm) puflagich, quyosh havo isitgichi va quritish kamerasidan iborat. Quyosh havo isitgichi 1,71 m2 yuzali, 1,9 x 0,9 x 0,2 m3 o'lchamli tekis plastinka (shisha) va ichki qismi to'liq quyosh radiatsiyasini yutish uchun qora bo'yoq bilan qoplangan. Quyosh havo isitgichining bir tomoni havo oqimi tezligi 300 m3/soatgacha bo'lgan 0,75 kW (1HP) puflagich, ikkinchi tomoni esa quritish kamerasiga ulangan. Quritish kamerasidan mos ravishda kengligi, chuqurligi va balandligi 0,6, 0,9, 1,0 m bo'lgan 2 mm qalinlikdagi yumshoq po'lat yasalgan. Quritish kamerasining ichki qismi to'liq 6 mm.li yog'och (paner) bilan izolyatsiya qilingan. Puflagich yordamida quyosh havo isitgichidagi havo quritish kamerasi pastki qismidan beriladi. Issiq havo quritilayotgan mahsulotning namligini olib, quritish kamerasining yuqori qismidan chiqib ketadi.
3-rasm. Majburiy konveksiyali quyosh quritgichining sxematik korinishi
Tadqiqotning asosiy maqsadi majburiy konveksiyali quyosh quritgichida o'rikdan yuqori sifatli turshak, bargak va qaysa tayyorlash jarayoni, quritish vaqtining havo sarfi va haroratiga bog'liqlik xususiyati va sifatini o'rganishdan iborat.
Konvektiv quritish jarayonining parametrik tahlili tizimni to'la dekompozitsiyalash va matematik modellashtirish uchun boshlang'ich shartlardan biri hisoblanadi. 4-rasmda tadqiqot obyektining kirish-chiqish parametrlari tasvirlangan.
Gt Ti -Ф -
ITIq.
V
Konvektiv quritish qurilmasi
V
G2 T2 m X T
G1 - kirishdagi havo sarfi; G2 - chiqishdagi havo sarfi;
T1 - kirishdagi havo temperaturasi; T2 - chiqishdagi havo temperaturasi;
Ф - kirishdagi havoning nisbiy namligi; x - o'rikning oxirgi namligi;
x0 - o'rikning dastlabki namligi; t - quritish uchun ketgan vaqt.
m0 - o'rikning dastlabki umumiy massasi;
4-rasm. Konvektiv quritish jarayoni sxemasi
Ikkinchi bosqich - parametrlarning bog'liqliklarini aniqlash. Ko'p hollarda tizimga chuqurroq kirib borish va o'rganish hamda tizim elementlarini aniqlash talab etiladi.
Oziq-ovqat mahsulotidagi namlik, quritish tezligi hamda mahsulot haroratining vaqtga nisbatan o'zgarishlari 5-rasmda keltirilgan. U namlik yo'qotilishining quritish vaqtiga nisbatan grafigini tuzish orqali hosil qilingan. Grafik shuni ko'rsatadiki, quritishning boshida (boshlang'ich davr) oziq-ovqat namunasi quritish kamerasi bilan termal muvozanatga keladi. Shundan so'ng oziq-ovqat tarkibidagi tashqi namlik (doimiy quritish tezligi) olib tashlanishi boshlanadi. Ushbu bosqichda quritishga, asosan, quritish sharoitlari ta'sir qiladi: havo harorati, tezlik va nisbiy namlik. Bu kritik namlik darajasiga yetguncha davom etadi, shundan so'ng pasayish davri boshlanadi. Quritish sharoitlardan ko'ra, diffuziyaga bog'liq. Mazkur bosqichda oziq-ovqat zarralari hajmi va matritsasi muhim rol o'ynaydi.
я
La
S
C3
X
.SP
"n
u
■C 3
a
\ Mahsulotning namligi
Quritish tezligi У
/ 7 / / // ____ \ Mahsulot harorati \ v \ ^ \ ✓ — —V"
Dastlabki davr O'zgarmas davr Oxirgi T davr
5-rasm. Meva mahsulotlarini quritish egri chizig'i
Parametrlar o'rtasidagi bog'liqlik tajribaviy, analitik yoki tajribaviy-analitik usullar yordamida topiladi. Ushbu tadqiqot ishida jarayonning matematik tavsifi analitik usul yordamida aniqlanadi (Ait Mohamed et al., 2008).
Quritilayotgan mahsulotning boshlang'ich umumiy massasi m0 bo'lsa, mahsulot tarkibidagi qattiq modda massasi m quyidagicha:
mq = m0 • (1 - x0)
(1)
Quritilgan mahsulotning oxirgi umumiy massasi m bo'lsa, quritilgan mahsulotdagi qattiq modda massasi m quyidagicha:
m = m • (1 - x)
(2)
Quritilayotgan mahsulot tarkibidagi qattiq modda massasi (1) va (2) tenglamadan boshlang'ich umumiy massasi bilan oxirgi umumiy massasi orasidagi bog'liqlik topildi:
mo • (1 - xo) = m • (1 - x)
(3)
т =
1 -*о 1-х
•то
(4)
Quritish jarayonida mahsulot tarkibidan bug'lanib chiqib ketgan namlik miqdori boshlang'ich suyuq modda massasidan oxirgisuyuq modda massasi ayirmasi bilan aniqlanadi.
mQ • x - m • x = W
W = то • xо - _X0) • то •x
(5)
(6)
Bu yerda:
m0 va m - boshlang'ich va oxirgi umumiymassa, kg;
x0, x - boshlang'ich va oxirgi namliklar, %;
W - chiqarib yuborilgan namlik miqdori, kg.
Mahsulot tarkibidagi namlikni olib chiqish uchun berilayotgan havo harorati 60 °C va namligi 30 % bo'lsin. Quritish qurilmasiga berilayotgan havo harorati va nisbiy namligi orqali nam havoning I-x diagrammasidan havoning entalpiyasi (I) va nam saqlash miqdori (x) topiladi.
Nam havoning I-x diagrammasidan berilayotgan havoning quritilayotgan mahsulot tarkibidan qancha miqdorda namlikni olib chiqishi quyidagicha aniqlanadi: dastlab 6-rasmda ko'rsatilgandek, havo harorati va nisbiy namlikning kesishish Л-nuqtasi topiladi. So'ngra y - berilayotgan havo tarkibidagi namlik aniqlanadi. Harorati 60 °C va nisbiy namligi 30 % bo'lganda, y - havodagi maksimal namligi topiladi.
О
о
0
1
XV Ж
/f \
у 1=0.04
ynra=0.08
6-rasm. Nam havoning I-x diagrammasi
Shundan so'ng berilayotgan havo quritilayotgan mahsulot tarkibidan olib chiqishi mumkin bo'lgan namlik Ay quyidagicha topiladi:
Ay = y - y
s s max 1
(7)
Havoning namlik olib chiqishdagi havo sarfi quyidagicha:
G = Gx • Ay
(8)
Quritish jarayoni vaqti mahsulot tarkibidagi olib cliiqilishi lozim bo'lgan namlik miqdori va namlikni olib chiqish uchun sarflanadigan havo sirfiga nisbatidan topilDdi:
г =
W G~n
(9)
(9) tenglik (6) va (8)lar o'rniga qo'yilib, quyidagi (10) ifoda keltirib chiqarildi:
(=s
г = rns ■
ilSa-xD
(10)
Uchinchi bosqich - optimal yechim topish. Bu bosqichda tajriba natijalari tahlil qilinib, quritish tezligiga ta'sir qiluvchi parametrlar: quyosh radiatsiyasi, quyosh kollektoridan quritish kamerasiga berilayotgan issiq havo sarfi, atrof-muhit harorati, shamol tezligi, quritish kamerasi ichidagi harorat, mahsulotning umumiy massasi, mahsulotning namlik miqdori kabi parametrlar o'rganiladi va qiymatlari taqqoslanadi. Tadqiqot natijalariga ko'ra, majburiy konveksiyali quyosh quritgichi uchun optimal havo sarfi va havo harorati qiymatlari topiladi.
Tadqiqot natijalari
Majburiy konveksiyali quyosh quritgichida o'rik mahsulotini quritish vaqti, havo sarfi va mahsulot massasiga ta'siri nazariy hisoblab chiqildi. 7-rasmda quritilayotgan mahsulot massasining 1, 3 va 5 kg qiymatlarida, quritish kamerasiga berilayotgan havo sarflarining turli qiymatlarida quritish vaqtining o'zgarish grafigi keltirilgan. Quritish kamerasiga berilayotgan issiq havo sarfi 0,01kg/s, harorati 60°C bo'lganda, massasi 5 va 1kg bo'lgan mahsulotning namligini 85%dan 20%gacha kamaytirish uchun mos ravishda 169,2 va 33,8 daqiqa vaqt kerak bo'ldi. Havo sarfi 0,05kg/s hamda mahsulot massasi 3 kg bo'lganda esa 20,3daqiqa sarflandi. Ushbu grafikdan berilayotgan issiq havo sarfining oshishi bilan mahsulotning quritish vaqti keskin kamayishini ko'rish mumkin.
—m=ll —Ж— m=3 —A—m=S I
ППЙ
Havo sarfi, kg/s
7-rasm. Berilayotgan havo sarfining turli qiymatlarida quritish vaqtining o'zgarishi
8-rasmda quritish kamerasiga berilayotgan havo sarfining uch xil qiymatda quritilayotgan mahsulot massasining quritish vaqtiga ta'siri o'rganildi. Quritish kamerasiga berilayotgan issiq havo sarfi 0,018 kg/s, harorati 60 °C bo'lganda, massasi 2 va 4 kg bo'lgan mahsulotning namligini 85 %dan 20%gacha kamaytirish uchun mos ravishda 37,6 va 75,23 daqiqa vaqt kerak bo'ldi. Havo sarfi 0,028 kg/s bo'lgan qiymatda 4 kg ho'l o'rikdan
750 g quritilgan o'rik olish uchun 48,36 daqiqa vaqt kerak bo'lishi aniqlandi. Berilayotgan havo sarfining 0,034 kg/s qiymatida esa 39,82 daqiqa ketdi. Nazariy hisoblashlar natijasi shuni ko'rsatdiki, havo sarfining uch xil qiymatida quritish vaqti sezilarli bir-biridan farq qiladi.
8-rasm. Quritilayotgan mahsulot massasining turli qiymatida quritish vaqtining o'zgarishi
2-jadvalda o'rik mahsulotining quritishdan oldingi va keyingi holatining xarakterli o'rtacha ko'rsatkichlari keltirilgan.
2-jadval
Majburiy konveksiyali quyosh quritgichida o'rik mahsulotini quritish natijalari
Massa oqimi m = 0,018 kg/s m = 0,029 kg/s m = 0,034 kg/s
Global quyosh radiatsiyasi G = 862,3 W/m2 G = 885,8 W/m2 G = 820,5 W/m2
Shamol tezligi Vsh=1,36 m/s Vsh = 2,65 m/s Vsh = 0,90 m/s
Atrof-muhit harorati T h = 38 °C amh T , =41°C amh T h = 39 °C amh
Havoning quritish xonasiga kirish harorati T = 58,73 °C T1 = 60,96 °C T1 = 54,50 °C
Havoning quritish xonasidan chiqish harorati T2 = 46,43 °C T2 = 45,40 °C T2 = 45,35 °C
Mahsulot harorati T =29,64 °C m T =39,24 °C m T = 33,78 °C m
Quritish kamerasi harorati T =42,14 °C k ' T =43,41 °C k Tk = 40,20 °C k
Quritish kamerasining kirish va chiqishdagi harorat farqi ATf =-12,3 °C ATf = -15,56 °C ATf = -9,14 °C
Mahsulotning umumiy massasi M0 = 424g Mo = 370 g Mo = 450 g
Mahsulotning oxirgi massasi Mq=75g Mq=65g Mq = 80 g
Suv massasi Ms = 349 g Ms = 305g Ms = 370 g
Global quyosh radiatsiyasi kun boshida kamroq quvvat bilan boshlanadi. Kun o'rtasigacha maksimal darajagacha ortib boradi va kun yarmidan keyin minimalgacha kamayib borishi 9-rasmda keltirilgan. O'lchash natijalariga ko'ra, quyosh radiatsiyasining maksimal qiymati 1-kun 862,3 W/m2, 2-kun 885,8 W/m2 va 3-kuni esa 820,5 W/m2 bo'ldi.
А 20.06 2023 + 21.06.2023 22.06.2023
Кип, soati
9-rasm Quyosh radiatsiyasining kun vaqtlariga nisbatan o'zgarishi
10-rasmda namlikning vaqt bo'yicha o'zgarishi, berilayotgan havo sarfi va mahsulot massasiga bog'liqlik ko'rsatkichlari daqiqalarda keltirilgan. Quritish boshida deyarli bir soat davomida namlikning kam o'zgarishi, keyin esa keskin pasayishini ko'rishimiz mumkin. Oxirgi bir soatda ham ko'rsatkich deyarli o'zgarishsiz qolgan. O'rikning dastlabki namligini 85 %dan 20 %gacha kamaytirish uchun taxminan 500 daqiqa vaqt sarflandi. Bir kunda soat 10:00 dan 14:00 gacha tajriba o'tkazish uchun qulay vaqt hisoblanadi.
Vaqt. daqiqa
10-rasm. O'rik namligining vaqt bo'yicha o'zgarishi
Qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish vaqti va sifatini yaxshilash uchun majburiy konveksiyali quyosh quritgichlari ustida ilmiy ishlar olib borilmoqda. Ushbu sohada ko'plab konvektiv quritgichlar bilan quritish texnologiyalari qo'llanilgan va bu turdagi texnologiyalar quritish sifatini yaxshilash, energiyani tejash va quritish vaqti qisqarishiga olib keldi. Majburiy konveksiyali quyosh quritgichida berilayotgan havo sarfi va mahsulot massasining o'zgarishi quritish vaqtiga ta'sir qiluvchi asosiy parametrlardan ekanligini ko'rsatdi.
Xulosalar
Mazkur maqolada quyosh energiyasi ta'sirida qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritishning an'anaviy usuli (ochiq quyoshda quritish)da quritish vaqtining uzoqligi hamda har xil tashqi ta'sirlar tufayli yo'qotishlarning mavjudligi sababli majburiy konveksiyali quyosh quritgichi ustida nazariy hisoblash va tajribalar olib borildi.
Ushbu tadqiqot ishidan quyidagi umumiy qisqa xulosalar olindi:
- O'zbekistonda yer sirtiga tushadigan quyosh radiatsiyasining kunduzgi va soatlik yig'indisi ko'rib chiqildi;
- quyosh energiyasi ta'sirida qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish tizimining turlari o'rganildi;
- tizimli tahlil, tizimli fikrlash va tizimli yondashuv usullari asosida quyoshda quritish jarayonining to'liq tahlili ko'rib chiqildi;
- quritilgan o'rik mahsulotining foydali xususiyatlari o'rganildi;
- O'zbekistonda o'rik mahsulotini yetishtirish va o'rik eksporti bo'yicha statistik ma'lumotlar tahlil qilindi;
- quritgich kamerasiga berilayotgan havo sarfi va mahsulot massasi turlicha bo'lganda, quritish vaqtlari nazariy hisoblandi va analiz qilindi;
- amaliy tajriba natijalari 1-jadvalda keltirildi;
- nazariy va amaliy natijalar bir-biridan farq qilishi tadqiq qilindi.
REFERENCES
1. Ait Mohamed, L., Ethmane Kane, C. S., Kouhila, M., Jamali, A., Mahrouz, M., & Kechaou, N. (2008). Thin layer modelling of Gelidium sesquipedale solar drying process. Energy Conversion and Management, 49 (5), 940-946. doi:10.1016/j.enconman.2007.10.023
2. Al-Juamily, K. E. J., Khalifa, A. J. N., & Yassen, T. A. (2007). Testing of the performance of a fruit and vegetable solar drying system in Iraq. Desalination, 209 (1-3), 163-170. doi:10.1016/j.desal.2007.04.026
3. Chabane, F., Bensahal, D., Brima, A., & Moummi, N. (2019). Solar drying of drying agricultural product (Apricot). Mathematical Modelling of Engineering Problems, 6 (1), 92-98. doi:10.18280/mmep.060112
4. Daryo, D. (2021, June 1). O'rik eksporti bo'yicha dunyoda yetakchilardan bo'lgan O'zbekiston 2021-yilda ushbu mevaning importyoriga aylandi [Uzbekistan, one of the world leaders in apricot export, will become an importer of this fruit in 2021]. (In Uzbek). Daryo.uz. https://daryo.uz/2021/06/01/orik-eksporti-boyicha-dunyoda-yetakchilardan-bolgan-ozbekiston-2021-yilda-ushbu-mevaning-importyoriga-aylandi
5. Deng, Z., Li, M., Xing, T., Zhang, J., Wang, Y., & Zhang, Y. (2021). A literature research on the drying quality of agricultural products with using solar drying technologies. Solar Energy, 229, 69-83. doi:10.1016/j. solener.2021.07.041
6. EastFruit. (2022, January 4). O'zbekiston - 2021: Meva, yong'oq, uzum - narxlar, mahsulot yetishtirish va eksport bo'yicha yakuniy tahlil [Uzbekistan - 2021: Fruit, nuts, grapes - final analysis of prices, production and export]. (In Uzbek). EastFruit. https://east-fruit.com/uz/meva-sabzavot-bozori/bozorlar-sharhi/ozbekiston-2021-meva-yonqoq-uzum-narkhlar-mahsulot-etishtirish-va-eksport-boyicha-yakuniy-tahlil/
7. Fayzullayev, I. (2023). O'zbekiston sharoitida muqobil energiya resurslarini baholash [Evaluate alternative energy resources in the conditions of Uzbekistan]. (In Uzbek). Education News Research in the 21st Century, 83-86.
8. Kushimov, B., & Mamadaliyev, X. (2021). Qishloq xo'jaligi hamda meva-sabzavot mahsulotlari quritish uchun energiya tejamkor qurilma va texnologiya [Energy-efficient equipment and technology for drying agricultural and fruit and vegetable products]. (In Uzbek). Oriental Renaissance: Innovative, Educational, Natural and Social Sciences, 869-879.
9. Lamidi, Rasaq. O., Jiang, L., Pathare, P. B., Wang, Y. D., & Roskilly, A. P. (2019). Recent advances in sustainable drying of agricultural produce: A review. Applied Energy, 233-234. doi:10.1016/j. apenergy.2018.10.044
10. Madhankumar, S., Viswanathan, K., Taipabu, M. I., & Wu, W. (2023). A review on the latest developments in solar dryer technologies for food drying process. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 58, 103298. doi:10.1016/j.seta.2023.103298
11. Malakar, S., Arora, V. K., & Nema, P. K. (2021). Design and performance evaluation of an evacuated tube solar dryer for drying garlic clove. Renewable Energy, 168, 568-580. doi:10.1016/j.renene.2020.12.068
12. Masharipova, Z. A, & Yesboganova, M. K. (2023). Qizilmiya ildiziga samarali ishlov berish [Effective processing of licorice root]. (In Uzbek). doi:10.24412/2181-144X-2023-1-59-65
13. Mirzayev, Sh. M., Qodirov, J. R., & Hakimov, B. (2022). Quyosh qurilmalarida o'riklarni quritish uchun mo'ljallangan quyosh qurilmasiniyaratish va uning ishlash rejimini tadqiq qilish [Creating a solar device for drying apricots in solar devices and researching its operation mode]. (In Uzbek). doi:10.5281/ZEN0D0.6504494
14. Noori, A. W., Royen, M. J., Medved'ova, A., & Haydary, J. (2022). Drying of Food Waste for Potential Use as Animal Feed. Sustainability, 14 (10), 5849. doi:10.3390/su14105849
15. Onarqulov, K., Raxmatov, G., & Xoldorov, M. (2023). Qishloq xo'jaligi mahsulotlarini infraqizil quritish va sifatli saqlashdagi ayrim tahlillar [Some analyzes of infrared drying and quality preservation of agricultural products]. (In Uzbek). Oriental Renaissance: Innovative, Educational, Natural and Social Sciences, 295-300.
16. Sharshir, S. W., Joseph, A., Peng, G., Kandeal, A. W., Abdullah, A. S., Abdelaziz, G. B., Edreis, E. M. A., & Yuan, Z. (2023). Recent efforts in developing agricultural product drying processes using solar energy. Solar Energy, 257, 137-154. doi:10.1016/j.solener.2023.04.022
17. Sitora. (2018, June 28). O'rik to'g'risida qiziqarli ma'lumotlar [Interesting information about Rick]. (In Uzbek). Zira.uz. https://zira.uz/uz/2018/06/28/o-rik-to-g-risida-qiziqarli-ma-lumotlar/
18. Tiwari, A. (2016). A Review on Solar Drying of Agricultural Produce. Journal of Food Processing & Technology, 7 (9). doi:10.4172/2157-7110.1000623
19. Under Sun. (2024). Quritilgan o'rik [Dried apricots]. (In Uzbek). https://www.googl.com/search?sca_ esv = 7412f18cd7d011ba&sxsrf=ACQVn0_WfA0RjZDmAcDzv
20. UNISTICA. (2020). Quritilgan o'rik - foydali xususiyatlar [Dried apricots - useful properties]. (In Uzbek). https://uz.unistica.com/quritilgan-orik-foydali-xususiyatlar/
21. Villamiel, M., Gamboa, J., Soria, A. C., Riera, E., Garc'a-Perez, J. V., & Montilla, A. (2015). Impact of Power Ultrasound on the Quality of Fruits and Vegetables During Dehydration. Physics Procedia, 70, 828-832. doi:10.1016/j.phpro.2015.08.169
22. Ginzburg, A. S. (1973). Osnovy teorii i tekhniki sushki pishchevykh produktov [Fundamentals of the theory and technology of drying food products]. (In Russian).
23. Umarov, G. G., Mirziyaev, Sh. M., & Yusupbekov, O. N. (1994). Geliosushilka sel'khozproduktov [Solar dryer for agricultural products]. (In Russian). Tashkent: Fan.
