Blog Archives

ระบบควบคุมอัติโนมัติในการผลิตไอน้ำของหม้อน้ำ มช เชียงใหม่

สำนักข่าวไทย 1 ธ.ค.-สนพ.เผยผลวิจัยการผลิตไอน้ำด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติลดการใช้พลังงานได้มากกว่าระบบใช้คนควบคุม ทดลองใช้แล้ว 10 สถานประกอบการ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายพลังงานได้ปีละกว่า 3.3 ล้านบาท น.ส.ชนานัญ บัวเขียว ผู้อำนวยการ สำนักนโยบายอนุรักษ์พลังงานและพลังงานทดแทน สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน (สนพ.) เปิดเผยว่า ปัจจุบันมีโรงงานอุตสาหกรรมจำนวนมากที่ใช้หม้อน้ำผลิตไอน้ำ เพื่อนำไปใช้ในกระบวนการผลิต ซึ่งต้องใช้เชื้อเพลิงเป็นพลังงานและนับวันราคาเชื้อเพลิงยังคงสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลกระทบต่อต้นทุนการผลิตของผู้ประกอบการ ดังนั้น กองทุนเพื่อการส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน จึงได้ให้การสนับสนุนคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ดำเนินโครงการวิจัย “การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไอน้ำของหม้อน้ำด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติ” เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไอน้ำของหม้อน้ำจากระบบกลไกแบบใช้คนควบคุมเป็นระบบควบคุมอัตโนมัติช่วยให้ประหยัดพลังงานไฟฟ้า และเชื้อเพลิงในการผลิตมากขึ้น ซึ่งมีเป้าหมายที่จะนำระบบดังกล่าวไปประยุกต์ใช้กับหม้อน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม อาคารธุรกิจของเอกชน หรือหน่วยงานราชการให้เกิดการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ และประหยัดซึ่งเป็นไปตามแผนอนุรักษ์พลังงาน 20 ปี “ปัจจุบันมีโรงงานที่ขึ้นทะเบียนใช้หม้อน้ำกับกรมโรงงานอุตสาหกรรมจำนวนทั้งสิ้น 5,529 แห่ง มีหม้อน้ำรวม 11,312 ลูก

Posted in ลดต้นทุนไอน้ำ ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ (Water tube boiler)

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ(Water tube boiler) จะพบเห็นในกรณีที่ไม่สามารถออกแบบเป็นแบบท่อไฟได้ พวกขนาด 100 -300 ตัน หรือแรงดัน 20 บาร์ขึ้นไป ช่วงการใช้งานส่วนมากอุณหภูมิไม่เกิน 220 องศาเซลเซียส เพราะแรงดันจะสูงขึ้นมาก เมื่อเทียบกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เปิดดู Steam table ประกอบความเข้าใจ การแบ่งประเภทของหม้อไอน้ำ การออกแบบหม้อไอน้ำจึงมีอยู่หลายแบบตามความเหมาะสมของการนำไปใช้งาน ดังนี้ แบ่งตามลักษณะการวางแนวแกนของเปลือกหม้อไอน้ำ แบ่งตามลักษณะการใช้งาน แบ่งตามตำแหน่งเตา แบ่งตามน้ำหรือแก๊สร้อนที่อยู่ในท่อ หม้อไอน้ำที่สร้างขึ้นมาพิเศษ

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ประเภทของหม้อไอน้ำ boiler

หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ (Fire tube boiler)

หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ (Fire tube boiler) เป็นหม้อไอน้ำที่มีไฟวิ่งไปตามท่อ และถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำที่ล้อมรอบท่อไฟ แบ่งได้อีกเป็น 4 ประเภท หม้อไอลูกหมู (Cornish or Lancashire boiler) เป็นหม้อไอน้ำที่มีโครงสร้างง่าย ๆ ประกอบด้วย เปลือกหม้อน้ำ และตัวลูกหมู(ท่อไฟใหญ่) แล้วหุ้มด้วยอิฐทนไฟเกือบมิดเปลือก ประมาณ 3ใน4 ของทั้งหมด ส่วนใหญ่พบในโรงสีข้าว โรงเลื่อย ใช้เชื้อเพลิงแข็ง เช่น แกลบ ฟืน ข้อดี คือ มีโครงสร้างและระบบการทำงานง่าย ทำความสะอาดง่าย สะดวก และราคาถูก ข้อเสีย คือ ใช้เวลาติดเตานานกว่าจะนำเอาไอน้ำไปใช้ได้ เปลืองพื้นที่ ใช้เหล็กหนาทำให้ถ่ายเทความร้อนได้ไม่ดี

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ประเภทของหม้อไอน้ำ boiler

ความรู้เกี่ยวกับถ่านหิน

ถ่านหิน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งและเป็นแร่เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้ มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงสีดำ มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน น้ำหนักเบา ถ่านหินประกอบด้วยธาตุที่สำคัญ ๔ อย่างได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนั้น มีธาตุหรือสารอื่น เช่น กำมะถัน เจือปนเล็กน้อย ถ่านหินที่มีจำนวนคาร์บอนสูงและมีธาตุอื่น ๆ ต่ำ เมื่อนำมาเผาจะให้ความร้อนมาก ถือว่าเป็นถ่านหินคุณภาพดี 1. ประเภทของถ่านหิน ถ่านหินสามารถแยกประเภทตามลำดับชั้นได้เป็น ๕ ประเภท คือ พีต (Peat) เป็นขั้นแรกในกระบวนการเกิดถ่านหิน ประกอบด้วยซากพืชซึ่งบางส่วนได้สลายตัวไปแล้วสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ ลิกไนต์ (Lignite) มีซากพืชหลงเหลืออยู่เล็กน้อย มีความชื้นมาก เป็นถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง ซับบิทูมินัส (Subbituminous) มีสีดำ เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเหมาะสมในการผลิตกระแสไฟฟ้า บิทูมินัส (Bituminous)

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in เชื้อเพลิง boiler

การถ่ายเทความร้อนจากไอน้ำ (Heat Transfer from Steam)

การก่อตัวของฟิล์ม (Film) ที่เกิดขึ้น ณ ด้านใดด้านหนึ่งของพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนจะมีกระทบต่อประสิทธิภาพของการถ่ายเทความร้อนจากไอน้ำไปสู่กระบวนการต่างๆ ในกระบวนการผลิต ตะกรันที่เกิดจากการเกาะตัวติดกันของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนได้ โดยที่ภายใต้ตะกรันก็จะมีชั้นของน้ำที่หยุดนิ่ง (Stagnant Layer) เมื่อเกิดความร้อน  การถ่ายเทความร้อนผ่านชั้นต่างๆ เหล่านี้เกิดขึ้นได้โดยการนำความร้อน (Conduction)  ซึ่งจะไม่มีประสิทธิภาพมากนักเมื่อเทียบกับการถ่ายเทความร้อนด้วยการพาความร้อน (Convection)  ซึ่งจะเกิดขึ้นจากการหมุนเวียนภายในของเหลวที่มีจำนวนมาก  ยิ่งไปกว่านั้นฟิล์มที่เกิดขึ้นทั้ง 2 ด้านทำให้ประสิทธิภาพในการนำความร้อนลดลงกว่าการใช้พื้นผิวของโลหะในการถ่ายเทความร้อนในสภาวะอุดมคติฟิล์มเหล่านี้จะบางจนไม่มีความสำคัญมากนัก  แต่ในสถานการณ์จริง (The Real World) ฟิล์มเหล่านี้จะเป็นตัวจำกัดอัตราของการถ่ายเทความร้อน โดยทั่วไป การทำความสะอาดพื้นผิวของโลหะเป็นประจำจะช่วยควบคุมการเกิดตะกรันได้  สำหรับชั้นของน้ำหรือของเหลวที่หยุดนี่งนี้สามารถทำให้ลดลงได้  บ่อยครั้งที่ใช้เครื่องที่ทำให้เกิดการกวนหรือสั่นโดยอัตโนมัติเพื่อปัญหานี้จะทำให้เวลาในการทำความร้อนเร็วขี้นมาก ในส่วนของไอน้ำก็จะมีฟิล์ม 3 ชนิด คือ ชั้นของฟิล์มที่เกิดการควบแน่น (Condensate Film Layer) อยู่ต่อจากชั้นของฟิล์มที่เกิดจากตะกรันบนผิวโลหะ (Scale Film Layer) 

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบงานท่อ boiler, ระบบหม้อไอน้ำ boiler

การระบายอากาศ (Air Venting)

การระบายอากาศที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้กับระบบไอน้ำทั้งหมด  เพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทความร้อนได้อย่างเหมาะสม  อากาศหรือแก๊สที่มีอยู่หรือที่เกิดขึ้นก็เพราะเกิดสูญญากาศบางส่วนขึ้นในท่อและในอุปกรณ์ระหว่างที่มีการหยุดเครื่อง  ดังนั้นการติดตั้งตัวระบายอากาศควรมีขนาดที่เหมาะสมและทำให้แน่ใจได้ว่าอากาศที่ถูกกักไว้ถูกกำจัดออกไปอย่างรวดเร็ว  และบ่อยครั้งที่อากาศหรือแก๊สที่เกิดขึ้นนี่เองเป็นสาเหตุทำให้เกิดปัญหาระกว่างการเริ่มเดินเครื่อง  ซึ่งการติดตั้งตัวระบายอากาศที่มีความไวต่ออุณหภูมิ (Tmperature-Sensitive Air Vents) จะช่วยกำจัดอากาศและแก๊สเหล่านั้นออกไปได้อย่างรวดเร็ว  ทำให้อุ่นเครื่องได้เร็วขึ้นและจะปิดลงก็ต่อเมื่อมีไอน้ำผ่านออกไป ตัวระบายอากาศจะเปิดออกเพื่อปล่อยให้อากาศและแก๊สออกไปอย่างเต็มที่ในช่วงระหว่างการเริ่มเดินเครื่อง  และในช่วงเดินเครื่องตัวระบายอากาศจะเปิดออกก็ต่อเมื่อมีอากาศหรือแก๊สสะสมเท่านั้น  ตัวระบายอากาศโดยอัตโนมัติเช่นนี้  จะได้รับความนิยมมากกว่าตัวระบายอากาศที่เป็นระบบใช้มือปิด-เปิด  ซึ่งมีข้อเสียคือ  อาจหลงลืมการปิด-เปิดใช้  หรือปิด-เปิดไช้บางส่วนขณะเครื่องทำงาน ตัวระบายอากาศควรติดตั้งไว้ในที่ที่มีปริมาณอากาศสะสมไว้มากที่สุด  โดยปกติจะอยู่ในตำแหน่งบนสุดของท่อไอน้ำและท่อไอน้ำควบแน่น

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบงานท่อ boiler, ระบบหม้อไอน้ำ boiler, อุปกรณ์ไอน้ำ boiler

การตรวจสอบกับดักไอน้ำ (Trap Testing)

ควรดำเนินการตรวจสอบกับดักไอน้ำเป็นประจำและอย่างเป็นระบบ  วิธีการตรวจสอบกับดักไอน้ำมีอยู่ด้วยกันหลายวิธี  ซึ่งสามารถนำมาใช้ได้  เช่น  การตรวจสอบอุณหภูมิสูงที่ท่อทางเข้า  การติดตั้งกระจกมองเห็นที่ท่อทางออก (Sight Glasses)  หรือการใช้เครื่องมือตรวจสอบอุลตร้าโซนิค (Ultrasonic Detector)  ปัจจุบันกับดักไอน้ำสามารถใช้ร่วมกับเครื่องมือตรวจสอบ  ทำให้สามารถทำการตรวจสอบได้อย่างง่ายๆ ตามคู่มือที่ให้มา หรือระบบการตรวจติดตามโดยฐานข้อมูลจากคอมพิวเตอร์

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบงานท่อ boiler, ระบบหม้อไอน้ำ boiler, อุปกรณ์ไอน้ำ boiler

วัตถุประสงค์ของอุปกรณ์กับดักไอน้ำ (Steam Trap)

คำว่า “กับดักไอน้ำ (Steam Trap)”  ได้มีการใช้มาหลายครั้งแล้ว  สำหรับในเรื่องนี้  กับดักไอน้ำเป็นอุปกรณ์ซึ่งมีหน้าที่ที่สำคัญ 3 ประการดังนี้ กำจัดไอน้ำที่เกิดการควบแน่น  ไม่ว่าจะอยู่ภายในท่อหรือในอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำของกระบวนการผลิตก็ตามกับดักไอน้ำ จะต้องสามารถทำการกำจัดไอน้ำที่เกิดการควบแน่นที่เกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยให้เร็วที่สุดเมื่อเกิดการควบแน่นก่อตัวกันขึ้น  หรือที่เกิดขึ้นกับระบบอันเนื่องมาจากการอั้นตัวของน้ำ (Waterlogged) ซึ่งถ้าเกิดขึ้นกับท่อไอน้ำก็จะนำไปสู่การเกิดแรงกระแทกอย่างรุนแรง (Water Hammer)  ซึ่งทำให้ท่อ ข้อต่อต่างๆ และอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำในกระบวนการผลิตเกิดความเสียหาย (วอเตอร์ล๊อก หมายถความถึง ไอน้ำไม่สามารถพาความร้อนไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องการความร้อน)  ดังนั้นกระบวนการผลิตก็จะหยุดหรืออย่างน้อยที่สุดกระบวนการผลิตก็จะช้าลงอย่างมาก หน้าที่ต่อไปเป็นไปตามชื่อ ซึ่งเป็นหน้าที่หนึ่งของกับดักไอน้ำคือ ป้องกันไม่ให้ไอน้ำปริมาณมากรั่วออกมา อย่างไรก็ตาม กับดักไอน้ำบางชนิดต้องการให้ไอน้ำจำนวนหนึ่งรั่วออกมาเพื่อให้เกิดการเดินเครื่องเป็นไปอย่างถูกต้อง กับดักไอน้ำต้องสามารถกำจัดแก๊สที่เกิดขึ้นในระบบ ถ้าในระบบยังคงมีแก๊สอยู่ แก๊สเหล่านั้นจะเข้าไปแทนส่วนที่เป็นพื้นที่ของไอน้ำ ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการพาความร้อนของท่อลดลง และยังไปกั้นไม่ให้ไอน้ำไปถึงที่พื้นผิวถ่ายเทความร้อนให้แก่อุปกรณ์ต่างๆ ในกระบวนการผลิตด้วย และในกรณีที่เลวร้ายที่สุดก็คือ ท่อ หรือชิ้นส่วนของอุปกรณ์ เกิดอากาศอัด (Air

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบงานท่อ boiler, ระบบหม้อไอน้ำ boiler, อุปกรณ์ไอน้ำ boiler

จุดระบายน้ำทิ้งและแนวทางการวางท่อ (Drain Points and Layout Guidelines)

จากความจริงที่ว่า ไอน้ำที่ผลิตจากน้ำมัน  ข้อดีคือน้ำมีราคาถูก  หาได้ง่ายและผลิตได้มาก  ไอน้ำที่จ่ายเข้าท่อความร้อนส่วนหนึ่งจะส่งผ่านท่อฉนวนบางส่วนจะกลั่นตัวควบแน่นเป็นน้ำและขังอยู่ใต้ท้องท่อทำให้ลดหน้าตัดของท่อลง  เมื่อใช้ไอน้ำปริมาณคงที่ความเร็วของไอน้ำที่วิ่งในท่อจะเพิ่มมากขึ้น  เป็นสาเหตุทำให้ค่าความดันตก (Pressure Drop) สูงขึ้น  และเมื่อน้ำใต้ท้องท่อรวมกันมากขึ้นจะกั้นหรืออุดตันการไหลของไอน้ำ ทำให้เกิดการกระแทกของน้ำเนื่องจากไอน้ำพาน้ำที่กลั่นตัววิ่งไปกระแทก (Water Hammer) ตามข้อต่อ  ข้องอ  อุปกรณ์ วาล์วที่ต่ออยู่ในระบบเกิดความเสียหายได้ ถ้าไอน้ำที่เกิดการควบแน่นหลุดเข้าไปในเครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการไอน้ำเปียก (Wet Steam)  จะทำให้เกิดความเสียหายคือ  ทำให้เกิดฝ้าบนหน้าพื้นผิวของการถ่ายเทความร้อนซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่อยู่ในกระบวนการผลิตลดลง  และนำไปสู่การกัดกร่อน  และการกัดกร่อนก็จะค่อยๆ ผ่านไปตามท่อ และข้อต่อ  อุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องจักร  ทำให้เสียค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น  ดังนั้น ต้องกำจัดไอน้ำที่เกิดการควบแน่นออกไปโดยใช้อุปกรณ์กับดักไอน้ำ (Steam Traps) ที่มีอยู่แล้ว  ซึ่งหากไม่กำจัดแล้วจะทำให้อุปกรณ์และเครื่องจักรดังกล่าวมีภาวะมากเกินไป  และทำให้เกิดความเสียหายเร็วขึ้นอีก การออกแบบระบบท่อจ่ายไอน้ำที่ดีทำให้แน่ใจได้ว่า จะมีการกำจัดไอน้ำที่มีการควบแน่น

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบงานท่อ boiler, ระบบหม้อไอน้ำ boiler

ขนาดของท่อไอน้ำ (Pipe Sizing)

เมื่อมีการกำหนดความดันที่จำเป็นของระบบขึ้นมา ทำให้ท่อต้องมีขนาดที่ถูกต้อง  ถ้าท่อมีขนาดเล็กเกินไป  ก็มีไอน้ำไม่เพียงพอที่จะส่งความดันให้สูงเพียงพอที่จะผ่านเข้าไปในกระบวนการ  แต่ถ้าท่อมีขนาดใหญ่มากเกินไปก็จะทำให้การสูญเสียความร้อนที่พื้นผิวเพิ่มมากขึ้น  ไม่ว่าขนาดของท่อจะเล็กหรือใหญ่ไปก็ตามจะทำให้ประสิทธิภาพของระบบโดยรวมต่ำลง  ขนาดของท่อไอน้ำที่เหมาะสม  หมายถึงการเลือกท่อที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อให้มีความดันสูญเสียในท่อ (Pressure Drop) ต่ำสุดระหว่างหม้อไอน้ำและผู้ใช้ไอน้ำ หลายปีที่ผ่านมาผู้ออกแบบและวิศวกรจะใช้ “วิธีปฏิบัติแบบอาศัยความชำนาญ” (Rule of Thumb)  เพื่อกำหนดขนาดของท่อสำหรับการใช้ประโยชน์โดยเฉพาะ  กฎเกณฑ์เหล่านี้ได้รับการประเมินผลจากสถานการณ์จริงและโดยทั่วๆ ไปก็ยังเป็นกฎเกณฑ์ที่ใช้ได้ดีอยู่ วิธีที่ง่ายที่สุดคือ  การคำนวณอัตราความเร็ว (Velocity) ของไอน้ำในท่อเพื่อหาอัตราการไหลของน้ำ  ข้อมูลที่ต้องการก็เพียงปริมาตรจำเพาะของไอน้ำ (Spcific Volume of Steam)  สำหรับความดันของการจ่ายไอน้ำที่ใช้  ข้อมูลเหล่านี้สามารถหาได้จากตารางไอน้ำ องค์ประกอบอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องมีคือ คุณภาพของไอน้ำ ไม่ว่าจะเป็นไอน้ำเปียก (Wet)  หรือไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (Superheated) ก็ตาม สำหรับไอน้ำเปียก

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบงานท่อ boiler, ระบบหม้อไอน้ำ boiler