Blog Archives

ตัวกลางส่งถ่ายความร้อน

Posted on March 27, 2013 by lpg boiler

ตัวกลางที่ใช้ในการส่งถ่ายความร้อน ทำไมต้องเลือกไอน้ำ เหตุผลที่อธิบายได้ง่ายที่สุดก็คือ การใช้ไอน้ำเป็นวิธีที่สะดวกที่สุดในการแลกเปลี่ยนความร้อนจากเชื้อเพลิงที่เผาไหม้แล้วในหม้อไอน้ำไปยังจุดที่อยู่ในกระบวนการที่ต้องการความร้อน อีกทางเลือกหนึ่งคือ ใช้น้ำหรือของเหลวอื่น ๆ เพื่อพาความร้อนไป โดยแต่ละวิธีก็จะมีทั้งข้อดีและข้อเสีย การเลือกใช้น้ำร้อนในการพาความร้อนเป็นวิธีที่ไม่ดีนัก เนื่องจากน้ำสามารถพาความร้อนได้เพียง 419 กิโลจูล ต่อน้ำหนักน้ำ 1 กิโลกรัมที่ความดันบรรยากาศ ใช้อุณหภูมิน้ำร้อน 100 องศาเซลเซียส และทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แต่ในทางปฏิบัติพบว่าผลต่างของความร้อนนั้น อุณหภูมิจะต่ำลงเพียง 10-20 องศาเซลเซียส ดังนั้นจึงมีเปอร์เซ็นต์เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่น้ำสามารถเป็นตัวกลางพาความร้อนไปใช้ได้จริง ถ้าความดันอยู่ที่ 10 บาร์ (bar) ความจุความร้อนโดยรวมของน้ำเพิ่มขึ้นถึง 782 กิโลจูล/กิโลกรัม ในความเป็นจริงจะมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่ทำได้จากข้อจำกัดนี้ การใช้น้ำเป็นตัวกลางพาความร้อนเพื่อให้ทำงานได้ความร้อนตามความต้องการ จะต้องใช้ปริมาณน้ำเป็นจำนวนมากและต้องถูกสูบหมุนเวียนในระบบ ทำให้เสียค่าใช้จ่ายเนื่องจากการใช้กระแสไฟฟ้าเป็นอย่างมาก ตลอดทั้งค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการปฏิบัติงานของระบบจะสูงมากเช่นกัน ทางเลือกอีกทางหนึ่งคือ …

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ (Water tube boiler)

Posted on March 27, 2013 by BoilerMan

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

บทนำเรื่องไอน้ำ 2/2

Posted on March 27, 2013 by lpg boiler

แนวทางการปฏิบัติประกอบด้วย 3 ส่วน ส่วน A จะเกี่ยวข้องกับลักษณะต่าง ๆ ของการออกแบบระบบไอน้ำและน้ำร้อน ส่วนนี้ให้ความสำคัญในการตรวจสอบเกี่ยวกับไอน้ำและน้ำร้อนซึ่งเป็นตัวกลางในการส่งถ่ายความร้อน (Heat Transport Media) และประสิทธิภาพทั้งระบบการจ่ายไอน้ำและการนำน้ำควบแน่นกลับมาใช้ใหม่ ระบบน้ำร้อน รวมทั้งความสำคัญของการเตรียมน้ำป้อนอย่างถูกต้อง ตลอดจนมีการหุ้มฉนวนภายนอกอย่างเหมาะสม และเน้นความสำคัญของการตรวจสอบและติดตามอย่างสม่ำเสมอและต่อเนื่อง ส่วน B เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์หม้อไอน้ำและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเผาไหม้ การตรวจสอบประเภทของหม้อต้มน้ำหลักที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน และการพิจารณาถึงข้อดีข้อเสียของการใช้เชื้อเพลิงแต่ละชนิด รวมทั้งคำนึงถึงประเภทของหัวเผา-หัวพ่นไฟ และระบบการเผาไหม้ เน้นความสำคัญของการควบคุมมลพิษ ตอนสุดท้านของส่วน B จะเป็นแนวทางสำหรับการเลือกระบบหม้อไอน้ำ ส่วน C ตรวจสอบศักยภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการปฏิบัติงานของหม้อไอน้ำ เพื่อให้แน่ใจในศักยภาพของเครื่องอีโคโนไมเซอร์ การอุ่นอากาศสำหรับเผาไหม้ การปรับความเร็วรอบขงพัดลมและระบบ การควบคุมระบบให้ทำงานร่วมกัน ซึ่งแนวทางการปฏิบัติงานเล่มนี้ ได้สรุปขั้นตอนวิธีการปฏิบัติเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการใช้พลังงานในหม้อไอน้ำและการปฏิบัติงานในระบบด้วย การเรียงลำดับของเนื้อหาได้มาจากข้อมูลที่เคยมีการเผยแพร่ สำหรับในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ที่ถูกต้องเป็นเรื่องสำคัญที่เน้นในเรื่องของการปฏิบัติงานของหม้อไอน้ำ …

บทนำเรื่องไอน้ำ 1/2

Posted on March 27, 2013 by SteamBoiler

บทนำเรื่องไอน้ำ การผลิตไอน้ำหรือน้ำร้อนจากหม้อต้มน้ำไปใช้งานนับว่าเป็นเทคโนโลยีที่เก่าแก่ที่ใช้กันอยู่ และเป็นความพยายามที่จะพัฒนาเทคโนโลยีให้ทันสมัยมากขึ้น ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในการผลิตไอน้ำหรือน้ำร้อนจะเป็นการพัฒนาหม้อต้มน้ำที่มีอยู่เดิม สิ่งแรกที่พัฒนาคือเรื่องของการควบคุม ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งสำคัญที่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของราคาเชิ้อเพลิงจากฟอสซิล (Fossil Fuels) และการออกกฎหมายเพื่อลดการปล่อยแก๊สเรือนกระจก (Greenhouse Gases) โดยการออกแบบและควบคุมการปฏิบัติงานของหม้อไอน้ำและระบบต่าง ๆ ของหม้อไอน้ำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในสหราชอาณาจักรมีหม้อต้มน้ำอย่างน้อยที่สุด 50,000 ลูก ซึ่งหม้อต้มน้ำทุกชนิดและในจำนวนที่กล่าวถึงติดตั้งอยู่ในภาคอุตสาหกรรมและภาคธุรกิจ หม้อต้มน้ำหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นหม้อต้มน้ำที่ใช้น้ำมันหรือแก๊สเป็นเชื้อเพลิง จะมีโดยปกติ 1 ใน 3 ของหม้อต้มน้ำเหล่านี้มีอายุใช้งานมากกว่า 20 ปี และจำเป็นต้องหาหม้อต้มน้ำใหม่มาทดแทนภายใน 2-3 ปีข้างหน้า แนวโน้มสำหรับการติดตั้งหม้อต้มน้ำใหม่จะเป็นไอน้ำที่ใช้แก๊สธรรมชาติหรือใช้แก๊สปิโตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas : LPG) ร่วมกับถ่านหินจะมีจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น โดยทั่วไปจะใช้กับหม้อต้มน้ำที่มีขนาดใหญ่ หม้อต้มน้ำส่วนใหญ่ถูกละเลยไม่ได้รับการเอาใจใส่ดูแลเท่าที่ควร ตราบใดที่หม้อต้มน้ำนั้นยังผลิตน้ำร้อนและไอน้ำได้อย่างปลอดภัย ตั้งแต่อดีตถึงปีพ.ศ.…

การแบ่งประเภทของหม้อไอน้ำ (Boiler)

Posted on March 27, 2013 by lpg boiler

การแบ่งประเภทของหม้อไอน้ำยังสามารถแบ่งตามความเหมาะสมของการนำไปใช้งานในลักษะอื่นๆ ได้ ดังนี้ แบ่งตามลักษณะการวางแนวแกนของเปลือกหม้อไอน้ำ แบ่งตามลักษณะการใช้งาน แบ่งตามตำแหน่งเตา แบ่งตามน้ำหรือแก๊สร้อนที่อยู่ในท่อ หม้อไอน้ำที่สร้างขึ้นมาพิเศษ การแบ่งประเภทของหม้อไอน้ำที่เรารู้จักและใช้เรียกหม้อไอน้ำประเภทต่างๆ นั้น จัดว่าเป็นการแบ่งตามลักษณะการการถ่ายเทความร้อน แบบท่อไฟ (Fire tube boiler) เป็นหม้อน้ำที่มีไฟวิ่งไปตามท่อ และถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำที่ล้อมรอบท่อไฟ แบบท่อน้ำ(water tube boiler) เป็นหม้อน้ำที่มีไฟวิ่งอยู่ภายในห้องเผาไหม้ภายนอกท่อ และถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำที่อยู่ในท่อ

การวัดประสิทธิภาพการเผาไหม้ของบอยเลอร์

Posted on March 27, 2013 by SteamBoiler

โดยปกติแล้ว งานตรวจวัดประสิทธิภาพการเผาไหม้เป็นงานที่เจ้าของกิจการผู้ประกอบการส่วนมากมักจะละเลย และไม่ได้ให้ความสำคัญเท่าที่ควร ทำให้เกิดความสูญเสียพลังงานไปกับไอเสีย( Flue gas) มากเกินความจำเป็น ท่านทราบหรือไม่ว่า การสูญเสียพลังงานไปกับก๊าซร้อนไอเสีย ( Flue gas ) มีมากกว่า 8—35% ขึ้นกับชนิดของเชื้อเพลิงและปัจจัยที่มีผลกระทบมากคือ อุณหภูมิของกาซร้อนไอเสียที่ทางออกและปริมาณอากาศที่เกินพอ( Excess air) ในขณะนั้น ดังนั้นการที่ท่านได้ให้ความสำคัญกับการควบคุมปริมาณอากาศที่เกินพอ( Excess air) และควบคุมอุณหภูมิของไอเสียให้อยู่ในกำหนดเกณฑ์ (ตามตารางแนะนำ) ของแต่ละชนิดของเชื้อเพลิงก็จะทำให้ท่านสามารถประหยัดเงินของท่านได้มากทีเดียว ข้อเสนอแนะการกำหนดค่า Excess Air ของเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ เชื้อเพลิง Excess air% O2 ใน Flue gas % mim…

การถ่ายเทความร้อนจากไอน้ำ (Heat Transfer from Steam)

Posted on March 14, 2013 by BoilerMan

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) …

การระบายอากาศ (Air Venting)

Posted on March 14, 2013 by BoilerMan

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

จุดระบายน้ำทิ้งและแนวทางการวางท่อ (Drain Points and Layout Guidelines)

Posted on March 13, 2013 by BoilerMan

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…

ขนาดของท่อไอน้ำ (Pipe Sizing)

Posted on March 13, 2013 by BoilerMan

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…