Blog Archives

ท่อที่มากเกินความจำเป็น (Pipe Redundancy)

ในการตรวจสอบเพื่อขจัดความสิ้นเปลืองและเพิ่มประสิทธิภาพ (Rationalisation Programme)  สำหรับเครือข่ายการจ่ายไอน้ำนั้น  ในขั้นตอนแรกจะต้องกำจัดท่อที่มากเกินความจำเป็นออกไป  เพราะโรงงานที่ดำเนินกิจการมานาน  อุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการของโรงงานจะมีการเพิ่มท่อไอน้ำขึ้นมากมาย  ซึ่งท่อเหล่านี้อาจจะใช้ประโยชน์ไม่ได้เลยหรือใช้ได้น้อยมาก  จึงเป็นเรื่องที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ที่วาล์วในระบบไม่เพียงพอ  ทั้งนี้เพราะไม่เคยแบ่งแยกไว้ให้ชัดเจนว่า  วาล์วตัวไหนควรเอาไปใช้กับท่อชนิดไหน  อย่างไรก็ตามท่อที่มากเกินความจำเป็นเหล่านี้จะใช้ที่อุณหภูมิเดียวกันตามที่ได้ประมาณการไว้  ดังนั้นการสูญเสียความร้อนเมื่อเทียบกับความยาวของท่อก็ยังคงเหมือนเดิม  และการสูญเสียที่จะเกิดขึ้นยิ่งไปกว่านี้ก็คือ  ท่อ  ฉนวน  และอุปกรณ์กับดักไอน้ำ (Steam Traps)  อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ได้รับการเอาใจใส่ในการบำรุงรักษา  ข้ออ้างที่มักจะได้รับเป็นประจำก็คือความร้อนที่ออกไปและเข้าไปใช้ในโรงงานแล้ว  การสิ้นเปลืองในหลาย ๆ กรณีเมื่อมีการติดตั้งท่อไว้ในระดับสูงที่อยู่ใต้หลังคาซึ่งไม่มีฉนวนอย่างเพียงพอ  และยังมีช่องระบายอากาศอยู่ใต้หลังคาด้วย  ดังนั้นความร้อนที่มีประโยชน์รั่วออกทางหลังคาด้วยอัตราการระบายอากาศเพิ่มขึ้นก็จะทำให้ภาระการสูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้นด้วย ท่อที่มีขนาดใหญ่แต่มีการไหลของไอน้ำที่มีปริมาตรต่ำมาก  จะทำให้มีการสูญเสียความร้อนอย่างมาก  อาจจะมากกว่าที่กระบวนการใช้ไป การสำรวจที่ได้ดำเนินการทั่วทั้งสหราชอาณาจักรพบว่า  โรงงานที่ดำเนินกิจการมานาน  โดยทั่ว ๆ ไปแล้วมีความเป็นไปได้ที่จะลดความยาวของท่อไอน้ำลงประมาณ 10-15% หรือยิ่งไปกว่านั้น  สามารถลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งฉนวนตามขนาดลงด้วย  ซึ่งจะคุ้มค่ากับการลงทุนและคืนทุนได้ภายในระยะเวลาอันสั้น ท่อที่มากเกินความจำเป็นทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน

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

ความดันของไอน้ำ (Steam Pressure)

การผลิตไอน้ำควรผลิต ณ ระดับความดันสูงสุดตามความสามารถของอุปกรณ์ที่มีอยู่ในระบบ  เพื่อให้ได้ไอน้ำในปริมาณมาก  ในทางปฏิบัติความดันที่ใช้งานจะต้องคำนึงถึงความสมดุลระหว่างค่าใช้จ่ายในการลงทุน (Capital Costs)  และการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพโดยรวมของระบบด้วย ประโยชน์ของการจ่ายไอน้ำที่ความดันสูง  มีดังต่อไปนี้ การจ่ายไอน้ำที่มีความดันสูงจะช่วยลดขนาดของท่อ  เพราะเมื่อความดันสูงขึ้นปริมาตรจำเพาะของไอน้ำ (Specific Volume of Steam) ก็จะลดลงที่มีความดันของบรรยากาศ (Atmospheric Pressure)  ไอน้ำ 1 กิโลกรัม  จะมีปริมาตรจำเพาะ 1.67 ม3  แต่ถ้าความดัน 7 บาร์ (bar) จะมีปริมาตรจำเพาะเพียง 0.24 ม3  ดังนั้น ความดันสูงจะใช้ท่อขนาดเล็กลงแต่สามารถพาไอน้ำได้ในปริมาณที่เท่ากัน  ท่อที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กกว่า  จะทำให้ค่าใช้จ่ายในการลงทุนลดลง การจ่ายไอน้ำที่มีความดันสูงจะช่วยลดปริมาณการใช้วัสดุหุ้มฉนวนน้อยลง  สำหรับท่อมีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็ก  แต่ประโยชน์ที่ได้รับก็ไม่ใช่จะดีเสมอไป  การเพิ่มอุณหภูมิของไอน้ำให้สูงขึ้นมีผลให้การกำหนดความหนาของฉนวนที่หุ้มท่อที่กำหนดไว้หนาขึ้นด้วย

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

การจ่ายไอน้ำ (Steam Distribution)

การใช้อุปกรณ์ที่ใช้กับไอน้ำอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด  จะทำให้การจ่ายไอน้ำมีปริมาณที่เหมาะสมและมีคุณภาพเป็นความต้องการประการแรกที่สำคัญ  เพื่อให้การผลิตมีคุณภาพ  ไอน้ำต้องมีควมดันที่ถูกต้องตรงกับความต้องการของอุณหภูมิที่ใช้ในกระบวนการผลิต  และคุณสมบัติประการต่อมาจะเป็นเรื่องของอุณหภูมิที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมีหรืออุณหภูมิสูงขึ้นของไอน้ำ  เพื่อเร่งกระบวนการผลิตให้เร็วขึ้น ระบบการจ่ายไอน้ำในอุดมคติ  จะมีเส้นทางเดินไอน้ำที่สั้นที่สุด  โดยเริ่มจากหม้อไอน้ำถึงกระบวนการที่ต้องใช้ไอน้ำและต้องใช้ท่อที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้  ตั้งอยู่บนสมมติฐาน 2 ประการคือ ประการแรก  ไม่ว่าฉนวนหุ้มท่อที่ใช้จะมีคุณภาพเพียงใดก็ตาม  ปริมาณความร้อนผ่านท่อที่อุณหภูมิสูงก็ยังคงมีการสูญเสียความร้อนเกิดขึ้น ประการที่ 2 การสูญเสียความร้อนน้อยที่สุดแต่จะทำให้เกิดความดันตกในท่อ (Pressure Drop) เพิ่มขึ้นและมีการสูญเสียจากความฝืดหรือความเสียดทานภายในระบบ การออกแบบในขั้นสุดท้ายของระบบการจ่ายไอน้ำในการทำงานจริง  จะเป็นต้องนำหลักการในอุดมคติมาผสมผสานกับองค์ประกอบอื่น ๆ อีกหลายอย่าง องค์ประกอบที่พิจารณาเมื่อออกแบบระบบการจ่ายไอน้ำใหม่  หรือเมื่อประเมินผลระบบการจ่ายไอน้ำที่มีอยู่เดิม  จะต้องมีแนวทางเพิ่มเติมจากในส่วนที่กล่าวมาแล้วด้วยเพราะการขาดความเอาใจใส่ในเรื่องเหล่านี้  จะทำให้ค่าใช้จ่ายในการทำงานเพิ่มมากขึ้น  อันเนื่องมาจากประสิทธิภาพโดยรวมลดลงและจะต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

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

การเกิดขึ้นของไอน้ำ (Raising Steam)

การเปลี่ยนสถานะของน้ำให้กลายเป็นไอน้ำ  อุณหภูมิของน้ำจะต้องเพิ่มขึ้นจนถึงจุดเดือดของน้ำ (อุณหภูมิไอน้ำอิ่มตัว = Saturation Temperature)  โดยใช้ความร้อนสัมผัส (Sensible Heat)  เมื่อเพิ่มความร้อนต่อไปอุณหภูมิจะคงที่  ในช่วงนี้คือความร้อนแฝง (Latent Heat)  น้ำจะเกิดการเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอน้ำ  การต้มน้ำที่ความดันบรรยากาศ  ความร้อนสัมผัส 419 กิโลจูล/กิโลกรัม  จะใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิจของน้ำจากจุดเยือกแข็ง (Freezing Point = 0 องศาเซลเซียส)  จนถึงจุดเดือนของน้ำ (100 องศาเซลเซียส)  ถ้าต้องการเปลี่ยนน้ำ1 กิโลกรัมให้เป็นไอน้ำต้องใช้ความร้อนประมาณ 2,258 กิโลจูล  ซึ่งมีความร้อนแฝงที่มีปริมาณมากเพียงพอสำหรับการใช้งานในแต่ละจุดของกระบวนการผลิตต่าง ๆ ถ้าความดันเพิ่มขึ้นน้ำจะไม่เดือดที่ 100 องศาเซลเซียส  แต่จะเดือดที่อุณหภูมิที่สูงกว่านี้  ปริมาณความร้อนทั้งหมดของไอน้ำเพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนกับความดัน  ในขณะที่ปริมาณความร้อนแฝงจะลดลงเป็นสัดส่วนผกผันกับจำนวนของพลังงานที่ป้อนเข้าไป  เช่น 

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