Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
วิชาที่เป็นหน่วยย่อยซึ่งเป็นพื้นฐาน
ของกระบวนการผลิตในงานวิศวกรรมเคมี ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรม
เช่น ท่อ เเทงก์ วาล์ว ปั๊มฯลฯ รวมไปถึงหลักการหรือกระบวนการต่างๆในการผลิต
กระบวนการไหลของของไหล
กระบวนการถ่ายเทความร้อน
กระบวนการถ่ายโอนมวล
กระบวนการอุณหพลศาสตร์
กระบวนการเชิงกล
ผู้ปฏิบัติงานต้องทราบวิธีการ
ตัดเเยกการไหลของของไหล การตัดเเยก
กระเเสไฟฟ้า เมื่อเกิดความขัดข้องในเบื้องต้น ก่อนที่จะเเจ้งให้ผู้ที่เกี่ยวข้องเข้ามาซ่อมเเซม
Piping system (ระบบท่อ) คือช่องทางหรือเส้นทาง
ที่ให้ของไหล(fluid) ไม่ว่าจะเป็นของเหลว(liquid) เเก๊ส(gas)
ไหลไปตามเส้นทางหรืออุปกรณ์ต่างๆภายในโรงงานได้อย่าง
มีประสิทธิภาพ
โดยผู้ปฏิบัติงานจะต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับ
พื้นฐานของระบบท่อ เพื่อการปฏิบัติงานอย่างมีประสิทธิภาพ ถูกต้องเเละมีความปลอดภัย
Valve
วาล์ว(valve)เป็นอุปกรณ์สำคัญที่มีหน้าที่ควบคุม
การไหลของของไหล เช่น น้ำ สารเคมี แก๊ส อากาศ โดยวาล์วจะทำหน้าที่คือเปิดหรือปิดทางเดินของไหล ควบคุมอัตราการไหลได้ สามารถปรับให้ของเหลวไหล
ในระดับที่ต้องการเปลี่ยนทิศทาง การไหลได้โดยง่าย
ป้องกันการไหลย้อนกลับ ป้องกันไม่ให้ของเหลวไหล
มาผสมกัน ส่วนการควบคุมการทำงานของวาล์วนั้น
มีทั้งวาล์วที่ควบคุมได้เองโดยอัตโนมัติและวาล์วที่
ควบคุมได้โดยใช้มือปรับ
ข้อต่อ (fitting) เป็นอุกรณ์ที่ใช้ต่อท่อ
กับท่อ วาล์วเเละอุปกรณ์อื่นๆ มีหน้าที่ในการเปลี่ยนทิศทางการไหล เป็นทางเเยก ลดหรือเพิ่มขนาดของท่อ จุดปิดปลายท่อ
วัสดุที่ใช้ผลิต Fitting
1.ขนย้ายของไหล
2.นำทางเเละปรับอัตราการไหล
การกำหนดลักษณะเฉพาะของท่อ
วัสดุเเละการเชื่อมต่อ
sch 10,sch 40,sch 80
คือการบอกความดันที่ท่อจะทนรับเเรงดันได้
เช่น150Lb,300Lb,600Lb
(150 Lb หมายความว่าท่อนี้สามารถทนรับเเรงดันได้ 150 psi)
C steel
PVC
Material
-Carbon steel ราคาถูก ใช้ทั่วไป
-Alloy steel high temp, ทนการกัดกร่อนสูง
-Polyvinyl chloride (PVC) ใช้กับน้ำ ระบบประปา
- Cast-iron (เหล็กหล่อ) ระบบน้ำปฏิกูล
Connection end
-welding (เชื่อม)
-threading (เกลียว)
-flange (หน้าเเปลน)
Low Alloy steel
(Inside diameter)
Tube VS Pipe
Pipe
VS
Tube
เป็นหน้าเเปลนที่มี taper hub (hub มีมุมลาดเอียง)ซึ่ง hub ค่อนข้างสูง เป็นการเชื่อมต่อเเบบชน (butt weld) ทำให้หน้าเเปลนเหมือนเป็นส่วนหนึ่งของท่อ เหมาะกับการทำงานในสภาวะค่อนข้างรุนเเรง อุณหภูมิสูง ความดันสูง ใช้งานเกี่ยวกับความร้อน มีการขยายตัวของระบบท่อ
เป็นหน้าเเปลนที่ไม่มี bore ใช้ในการปิดรู ซึ่งสามารถเปิดปิดได้ง่ายเเละใช้ปิดกั้นของไหลจากท่อเเละวาล์ว
เป็นหน้าเเปลนที่มี hub เตี้ยๆ
จะมี boreขนาดใหญ่กว่าขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลาง
ภายนอกของท่อเล็กน้อย ประกอบง่ายเเละรวดเร็ว
จึงเป็นที่นิยมใช้ ราคาถูกกว่า welding neck flange เหมาะกับงานสภาวะปานกลาง
คล้ายกับ slip on flange เเต่จะมีบ่า เเละขนาดของ bore จะเป็นขนาดเดียวกันกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน
ของท่อ ท่อจะสวมเข้ากับหน้าเเปลนโดยปลายท่อวางบนบ่า
ของหน้าเเปลน ใช้ได้ดีกับท่อขนาดเล็ก ความดันต่ำ
ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ หน้าเเปลน (คล้ายกับ slip on flange) กับ Lap Joint Stub (stub end) ส่วนที่เป็น stub จะเป็น flange ที่มาเชื่อมติดกับปลายท่อ หน้าเเปลนจะไปชนกับ stub ซึ่ง stub จะเป็นส่วนเดียวที่สัมผัสกับ Process โดยตรงหน้าเเปลนชนิดนี้สามารถหมุนได้โดยรอบ จึงง่ายเเก่การถอดประกอบ ใช้กับท่อที่มีขนาดใหญ่ๆ
ลักษณะคล้ายกับ slip on flange เเต่ภายใน bore มีเกลียว ทำให้ประกอบง่าย รวดเร็ว หลีกเลี่ยงการเชื่อมในบริเวณที่ค่อนข้างไวไฟ
ซึ่งไม่สามารถทำการเชื่อมได้หน้าเเปลนชนิดนี้
มีความเเข็งเเรงทนทานต่อความดันสูงเเละ
อุณหภูมิปานกลาง
มักถูกติดตั้งใกล้ท่อขนส่ง ซึ่งจะใช้คู่กับ meter orifice สำหรับวัดอัตราการไหลของ
ของไหล ที่ไหลผ่านท่อ
ใช้ในการตัดระบบออกจากกัน ในช่วงที่จะมี
การซ่อมบำรุงท่อ ทั้งที่เป็นของไหลเป็นพิษเเละติดไฟ โดยจะถูกนำมาสอดไว้ระหว่างหน้าเเปลน 2 อัน ง่ายต่อการซ่อมบำรุง มีลักษณะคล้ายเลข 8
ถ้าเห็นด้าน specer (ด้านที่มีรู) อยู่นอกท่อ เเสดงว่ามีการตัดเเยกการไหลของของไหลอยู่
spade
spacer
ปั๊มเพิ่มเเรงดัน
Isolation valve หรือวาล์วตัดตอน ลักษณะการทำงานของวาล์วชนิดนี้จะตัดต่อ คือ เปิดกับปิดเท่านั้น ไม่มีการเร่งหรี่หรือปรับอัตราการไหล
เช่น Gate valve โดยใช้ในการซ่อมบำรุงอุปกรณ์หรือระบบท่อ เช่นเมื่อท่อน้ำเเตกก็ต้องทำการปิดวาลว์ตัวนี้
Strainer คืออุปกรณ์ที่มีหน้าที่ในการกรองเพื่อป้องการเสียหายของอุปกรณ์ต่างๆในระบบเช่น valve pump gauge จะถูกรวมเข้ากับระบบทำความร้อนและทำความเย็นเพื่อกรองสิ่งปนเปื้อนมากับของไหลเช่น ผง เศษโลหะ ตะกรัน
Basket strainer
T Strainer คือ Strainer ที่มีลักษณะการออกแบบเป็นรูปตัว T เหมาะสำหรับงานระบบ
T Strainer ช่วยป้องกันการเสียหายของระบบการผลิต อุปกรณ์ต่างๆ เช่น valve ,pump , gauge
Y-strainers คือ ตัวกรอง ที่มีหน้าตาคล้าย ตัว Y
นิยมใช้ในระบบอุตสาหกรรมต่างๆ ระบบน้ำทิ้ง ระบบส่งน้ำ
ซึ่งทำหน้าที่กรองสิ่งปนเปื้อนจากตัวกลางที่ไหลอยู่ระบบ เช่น เศษตะกอนต่างๆ เศษและวัสดุที่เข้าไปอยู่ในท่อระหว่างการติดตั้ง และการสะสมของเศษตะกอน เพื่อป้องกันความเสียหาย
ของมิเตอร์และวาล์วที่จะเกิดจากเศษตะกอนต่างๆซึ่งเป็นสาเหตุ
ของการอุดตัน โดยน้ำหรือสารต่างๆจะไหลผ่านY-strainer ไป แต่เศษตะกอนต่างๆจะติดอยู่ที่ไส้กรองด้านล่างของ Y-strainer ซึ่งสามารถถอดไส้กรองออกมาเพื่อกำจัดเศษตะกอนต่างๆ โดยไม่ต้องหยุดการทำงานของระบบ
reducer หรือข้อต่อลด
ที่แนวแกนยาวของท่อเล็กกับท่อใหญ่นั้นอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน
reducer นี้เมื่อนำมาต่อท่อจะทำให้แนวแกนท่อไปไม่เปลี่ยน แต่ระดับผิวท่อของท่อใหญ่และท่อเล็กจะอยู่คนละแนวกัน
ที่ระดับแนวแกนของท่อเล็กและท่อใหญ่จะเหลื่อมกันอยู่ แต่ระดับผิวท่อของท่อใหญ่และท่อเล็กทางด้านแบนราบของ reducer จะอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน การใช้ reducer นี้จะใช้เมื่อขนาด
ช่องทางเข้า-ออกของปั๊มนั้นเล็กกว่าขนาดท่อ
Flow
Check valve คือ วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับ
การทำงานของวาล์วกันการไหลย้อนกลับนั้น การเปิดทางให้ของไหลไหลผ่านวาล์วได้นั้นจะอาศัยแรงดัน
ของของไหลในทิศทางการไหลที่ถูกต้อง โดยจะติดตั้งไว้หลัง discharge pump เพื่อไม้ให้ของไหลไหลย้อนกลับเข้าสู่ปั๊มนั่นเอง
Pressure gauge
คือข้อต่อที่มีความยืดหยุ่น เมื่อเกิดการสั่นสะเทือนใน piping system จะช่วยลดเสียงดังคือการลดเสียงดัง ลดการสั่น ลดความเค้นเนื่องจากข้อต่อชนิดนี้มีความยืดหยุ่นทำให้ระบบท่อไม่สั่นต่อเนื่องไปเรื่อยๆซึ่งถ้าหากในระบบท่อ
ใหญ่ๆไม่มีการติดตั้ง expansion joint ก็จะทำให้ระบบท่อรวมไปถึงอุปกรณ์ต่างๆที่เกี่ยวข้อง เกิดความเสียหายได้
ระบบท่อในโรงงานจะวางขนานกันบน rack ที่ถูกยกระดับขึ้น ระบบท่อจะต้องมีการ support ที่ถูกต้อง เพื่อลดความเค้นในระบบท่อ ไม่ว่าจะเป็นท่อ ข้อต่อ วาล์ว โดยท่อที่ยาวๆจะต้องมี pipe rack เพื่อรองรับท่อ
ก่อนที่จะทำงาน
-ตรวจสอบว่ามีการสึกกร่อนหรือการรั่วของท่อ ข้อต่อ วาล์วหรือไม่
-ตรวจสอบว่าวาล์วทำงานปกติหรือไม่
-ตรวจสอบว่า Pipe Rack gเเละระบบ support สมบูรณ์หรือไม่
-ลดการตรวจสอบบ่อยๆ
-ลดการสึกกร่อนของท่อเนื่องจากตะกอน
-ช่วยถ่ายเทความร้อนได้ดี
-ช่วยทำให้อัตราการไหลเป็นปกติ
Isolating valve
คือวาล์วตัดตอน เป็นวาล์วที่เปิดสุด ปิดสุด(เปิด-ปิด 100%) ไม่สามารถปรับอัตราการไหลหรือเร่งหรี่ได้
disc เลื่อนขึ้น
disc ปิดลงสุด
และเปลี่ยนทิศทางการไหล
Ball valve
disc ball valve
หมุน handle
ball หมุน
เป็นวาล์วควบคุมอัตราการไหล โดยปรับระยะการเปิด-ปิดที่ลิ้นวาล์ว (disc)
เพื่อทำการเร่งหรี่วาล์ว
เปลี่ยนทิศทางการไหล
Needle valve
ห้องปฏิบัติการวิจัย
ข้อดี
ข้อเสีย
ทำหน้าที่ควบคุมให้น้ำไหลไปในทิศทางเดียว ป้องกันไม่ให้น้ำไหลย้อนกลับเมื่อปั๊มน้ำหยุดทำงาน ใช้ติดตั้งคู่กับปั๊มน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ ไหลย้อนกลับ เข้าตัวปั๊มเมื่อไม่มีการเปิดใช้น้ำ หากน้ำไหลย้อนกลับ
เข้าปั๊มจะได้ให้ระบบรวนนำไปสู่อายุการใช้งานที่ไม่เหมาะสม
เป็นวาล์วชนิดปิดกั้นน้ำ ให้น้ำไหลได้ในทางเดียว ติดตั้งได้ในเฉพาะแนวนอน การทำงานของวาล์วชนิดนี้ จะเป็นไปโดยอัตโนมัต คือน้ำจะไหลผ่านวาล์วได้ไปในทิศทางที่น้ำไหลเข้า แต่ถ้ามีแรงดันของนำ้ไหลย้อนกลับ
ทำให้มีการสึกเท่ากันทั่วลูกบอล
Lift Check Valve มีลักษณะเช่นเดียวกับ Globe Valve คือของไหลจะต้องมีการเปลี่ยนทิศทาง ตัวลิ้นจะเคลื่อนที่อยู่ในร่อง แรงดันจากของไหล
มาดันวาล์ว ทำให้ลิ้นเคลื่อนที่ขึ้น
ข้อดี
ข้อเสีย
มีหน้าที่ป้องกันแรงดันในระบบโดยวาล์วจะเปิด
เพื่อระบายแรงดันส่วนที่เกินกว่าที่กำหนดออก
เพื่อป้องกันอุปกรณ์ การทำงาน วาล์วจะถูกออกแบบให้เปิด
เพื่อระบายแรงดันส่วนเกินและปิดเมื่อแรงดันลดลงต่ำกว่า
ที่กำหนด โดยมีลักษณะการเปิดอย่างรวดเร็ว
Gas and Steam
มื่อแรงดันภายในอุปกรณ์เพิ่มขึ้นผิดปกติแต่ยังอยู่ในระดับน้อยกว่าที่กำหนด อุปกรณ์จะทำการดึงคัตเอาท์ที่อยู่ในอุปกรณ์ลง และเมื่ออุปกรณ์เข้าสู่สภาพปกติ ตัวคัตเอาท์ที่อยู่ในอุปกรณ์จะกลับมาทำงานปกติ แต่ถ้าในกรณีที่แรงดันภายในอุปกรณ์เพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่กำหนด (set pressure) ระบบจะทำการระบายแรงดันดังกล่าวออกสู่ภายนอก ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ที่ใช้ระบบ Safety Valve ไม่เกิดการระเบิด
Liquid
วาล์วระบายความดันเป็นวาล์วที่ถูกใช้ในวงจรไฮดรอลิกเพื่อควบคุมความดันสูงสุดของน้ำมันในระบบหลักการทำงานของวาล์ว คือ เมื่อความดันของน้ำมันในระบบสูงถึงค่ากำหนดที่ตั้งไว้ที่สปริงแล้ววาล์วจะเปิดให้น้ำมันไหลระบายสู่ถังพักน้ำมัน เพื่อจำกัดความดันไม่ให้สูงเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ วาล์วระบายความดันแบ่งชนิดได้ 2 แบบตามการทำงานคือ แบบทำงานโดยตรง และแบบควบคุมการทำงานโดยวาล์วไพลอต
ปั๊มชนิดนี้ี่มีอัตราการไหลคงที่ ทำงานโดยอาศัยหลักการแทนที่ของเหลวโดยปั๊มจะเพิ่มพลังงานให้ขอเหลวในที่ว่าง
ปั๊มที่มีชิ้นส่วนภายในเคลื่อนที่กลับไปมาเป็นเส้นตรง (reciprocate) เพื่อสูบและอัด
ของเหลว เช่น ปั๊มแบบลูกสูบ (piston pump หรือ plunger pump) เป็นปั๊มที่มีลูกสูบ (piston) ซึ่งเคลื่อนที่กลับไปมาในกระบอกสูบ (cylinder) เพื่อสูบและส่งของเหลวเป็นจังหวะ ปั๊มแบบไดอะแฟรม (diaphragm pump) เป็นปั๊มที่ภายในมีแผ่นบางซึ่งยุบตัวด้วยแรงอัดของอากาศ หรือ
แรงกล ทำให้สูบและผลักของเหลวเป็นจังหวะ
เป็นปั๊มที่มีลูกสูบ (piston) ซึ่งเคลื่อนที่กลับไปมาในกระบอกสูบ (cylinder) เพื่อสูบและส่งของเหลวเป็นจังหวะ
ข้อเสียของ Singe-Acting Piston Pump ก็คือ การส่งของเหลวไม่ต่อเนื่องเป็นช่วงๆ ซึ่ง Double -Acting Piston Pump เเก้ปัญหานี้ได้ โดยการดูดของเหลวเข้า เเละการส่งออกไปจะเกิดขึ้นพร้อมกันในการเคลื่อนที่ของลูกสูบครั้งเดียว ทำให้ของเหลวไหลอย่างต่อเนื่อง
คือปั๊มที่มีสองลูกสูบ ซึ่งการเคลื่อนที่ของลูกสูบถูกออกเเบบ เพื่อให้ส่งของเหลวจากปั๊มเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ โดยทั่วไปเมื่อลูกสูบอันหนึ่งเคลื่อนที่เพื่อที่จะดูดของเหลว
เข้ามาสูบอีกอัน จะเคลื่อนที่เพื่อดันของเหลวออกไป การใช้สองลูกสูบจะทำให้ปริมาณของเหลวที่ปั๊มสามารถ
ส่งได้เพิ่มมากขึ้นด้วย
หลักการทำงานของปั้มแบบท่อนสูบ (Plunger Pump)
โดยการใช้กระบอกสูบในการเคลื่อนย้ายของเหลวผ่านห้องกระบอกสูบ Plunger pump จะทำงานโดยการขับเคลื่อนด้วย ไอน้ำ อากาศอัด หรือมอเตอร์ไฟฟ้า โดยมีการเคลื่อนตัวขอ กระบอกสูบ ผ่านการกันรั่ว
อย่างเรียบง่าย ที่เป็นลักษณะเด่นที่แตกต่างจาก Piston pumpและยังช่วยให้การทำงานที่จะใช้ที่ความดันที่สูงกว่าแบบ Piston pump
Pumpประเภทนี้ใช้เเผ่นไดอะเเฟรมเป็นตัวผลักดัน
ของเหลวภายใน pump เเละยังทำหน้าที่เป็นตัวกั้นห้อง pump อุปกรณ์ภายในอื่นๆเพื่อป้องกันกาสัมผัสกับของเหลว เเผ่นไดอะเเฟรมทำจากวัสดุที่ยืดหยุ่นได้
Pump ประเภทนี้ผลักดันของเหลวด้วยการเเทนที่เเบบหมุน (rotary motion)
Rotary pump มีหลายประเภทที่ใช้ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะเมื่อต้องการของเหลวหนืดที่มีความหนืดสูงๆหรือควาดันสูง
เกียร์ปั๊ม (Gear Pump) เกียร์ปั๊มหรือปั๊มแบบฟันเฟือง เป็นปั๊มที่นิยมใช้กันมาในปัจจุบัน จุดเด่นของปั๊มนี้คือ มีขนาดเล็กและเบา, มีโครงสร้างไม่สลับซับซ้อน
หลักการทำงานของเกียร์ปั๊มแบบเฟืองนอก (External Gear Pump)
น้ำมันไฮดรอลิกจะถูกส่งเข้ามาทาง In แล้วเข้ามาเติมในส่วนของช่องว่าง เมื่อปั๊มเริ่มหมุนตัว เฟืองทั้งสองตัวจะเริ่มหมุน และผลักดันน้ำมันไฮดรอลิกในจังหวะการอัด ทำให้มีความเร็วและอัตราการไหลสูงขึ้น
หลักการทำงานของเกียร์ปั๊มแบบเฟืองใน (Internal Gear Pump)
น้ำมันไฮดรอลิกจะถูกส่งเข้ามาทาง In แล้วเข้ามาเติมในส่วนของช่องว่าง เมื่อปั๊มเริ่มหมุนตัว เฟืองและตัวโรเตอร์จะเริ่มทำการหมุนเพื่อผลักดันน้ำมันในจังหวะการอัด ทำให้มีความเร็วและอัตราการไหลสูงขึ้น
เป็นrotary pump ชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นปั๊มแบบอัตราการไหลคงที่ (positive displacement pump) ภายในมีชิ้นส่วนที่หมุนได้ เพื่อตักหรือตวงของเหลวใ บพัด (rotor) ถูกขับโดยเฟืองใน gear box ระหว่างที่ใบพัดหมุนจะทำให้เกิดช่องว่างระหว่างใบพัดกับเสื้อปั๊ม (rotor case) และขนถ่ายของเหลวผ่านช่องว่างนี้
Vane pumpหรือปั๊มแบบใบพัด เป็นปั๊มที่มีคุณสมบัติพิเศษคือ มีความเร็วรอบที่สูง และเหมาะสำหรับใช้กับงานที่ต้องการอัตราการไหลสูงแต่แรงดันต่ำไปจนถึงขนาดปานกลาง และมีทั้งแบบที่ใบพัดคงที่กับแบบปรับค่าได้ด้วยการย้ายจุดศูนย์กลาง ของตัวหมุนที่ใบพัดเสียบอยู่
หลักการทำงานของเวนปั๊ม (Vane pump)
น้ำมันไฮดรอลิกจะถูกส่งเข้ามาทาง ช่อง In แล้วเข้ามาเติมในส่วนช่องว่าง เมื่อปั๊มเริ่มหมุนตัว ใบพัดก้จะถูดสลัดออกมาสัมผัสกับตัวเรือน โดยแกนของใบพัดจะติดอยู่เยื้องกับจุดศูนย์กลางของตัวเรือน จากการที่แกนใบพัดติดอยู่เยื้องกับจุดศูนย์กลาง ทำให้ช่องว่างระหว่างใบพัดแต่ละช่วงไม่เท่ากัน โดยในช่วงจังหวะดูด ช่องว่างระหว่างใบพัดจะถูกขยายออกจนมีช่องว่างมากที่สุด หลังจากนั้น ช่องว่างจะเริ่มลดลงเป็นจังหวะการอัด การทำงานของตัวปั๊มจึงเงียบ ไม่มีเสียงดังรบกวน
สกรูปั๊ม (Screw pump)
เป็น Pump ที่ใช้หลักการเพิ่มพลังงานจลน์ หรือเพิ่มความเร็วรให้กับของเหลวเเล้วเปลี่ยนเป็นความดัน
Peripheral flow Pumpปั๊มไหลรอบแนวขอบผิว เริ่มวงจรการทำงาน ครีบใบพัดหมุนมาถึงที่พื้นที่การไหลเข้าของไหลที่ผ่านจากช่องทางดูด(inlet port) ของเหลวจะถูกส่งเข้าไปในช่องว่างของครีบใบพัด(vanes) ที่เกิดมาจากความดันบรรยากาศปกติ หรือจากความดันสถิตก็ได้ ด้วยปริมาณที่เหมาะสม ขณะเดียวกันใบพัดจะมีฝาประกบอยู่ทั้ง 2 ข้าง ที่ฝาประกบบริเวณที่ตรงกับครีบใบพัดจะมีทำเป็นร่อง (channel) โดยรอบ ขณะที่ใบพัด (impeller) หมุนไปด้วยความเร็วรอบสูง ของไหลที่อยู่ระหว่างครีบใบพัดและร่องก็สูงตามไปด้วย เกิดการไหลวนเวียนอย่างเป็นระเบียบในรูปของวังน้ำวน (vortex) ของเหลวก็จะมีพลังงานของการไหล หรือพลังงานจลน์ สะสมอยู่ เมื่อห้องระหว่างครีบใบพัดนี้หมุนมาตรงกับช่องทางส่ง (outlet port) ก็เกิดการสลัดตัวของของไหล ทำให้เกิดการไหลออกไป พลังงานจลน์ที่สะสมอยู่เปลี่ยนกลายเป็นพลังงานความดัน เมื่อห้องระหว่างครีบใบพัดว่างลง วงจรการทำงานจึงเริ่มใหม่อีก การทำซ้ำๆหมุนเวียนกันตลอด จึงเรียกว่า “การเริ่มต้นใหม่ (regeneration)”
เป็นปั๊มที่เปลี่ยนเอาพลังงานจลน์ที่ได้จากการหมุนมาเปลี่ยนเป็นพลังงานทางอุณหพลศาสตร์ พลังงานหมุนส่วนใหญ่มาจากมอเตอร์ไฟฟ้า หรือเครื่องยนต์ โดยของเหลวจะถูกส่งผ่านเข้าไปใน Impeller พลังงานการหมุนถูกนำไปเพิ่มพลังงานให้กับของเหลวอย่างต่อเนื่อง เกิดการเคลื่อนไหวผ่านช่องระหว่างครีบของใบพัด จะเกิดการผลักดันให้เกิดการไหลออกไปในแนวรัศมี ความเร็วจากการไหลที่ออกไปจากใบพัด ก็จะถูกแปลงเป็นพลังงานความดันภายในเสื้อปั๊ม
เเบ่งตามลักษณะใบพัด
ปั๊มไหลตามแกน (axial-flow pump) หรือ AFP เป็นปั๊มชนิดที่พบบ่อยมาก ตัวปั๊มประกอบด้วย ใบพัด (propeller) และเสื้อปั๊ม (ส่วนใหญ่รูปร่างคล้ายท่อ) ใบพัดสามารถขับเคลื่อนโดยตรงด้วยมอเตอร์ หรือโดยเครื่องยนต์ต่างๆ โดยใช้เพลาขับเคลื่อนที่ติดตั้งทะลุออกมาจากส่วนที่เป็นข้องอ 90 องศาของท่อ
ของไหลที่ไหลผ่านปั๊มลักษณะนี้ จะไม่ค่อยเปลี่ยนเส้นทางการไหลโดยเฉพาะในแนวรัศมี โดยเริ่มตั้งแต่ทางดูด จนถึงทางส่ง และการไหลจะขนานไปกับแกนหมุนของปั๊ม ดังนั้นจึงเรียกปั๊มชนิดนี้ว่า “ปั๊มไหลตามแกน”
แกนหมุนของปั๊ม เมื่อถึงกึ่งกลางของใบพัด
เเบ่งตามลักษณะโครงสร้าง
เป็นชนิดของปั๊มกลุ่มแรงเหวี่ยงที่มีใบพัดที่ติดตั้งอยู่ที่ปลายของเพลา ที่ยื่นออกนอกเสื้อของตลับลูกปืน ปั๊มลักษณะนี้จะมีการติดตั้งบนเพลาเดียวกับเพลาขับเคลื่อน หรือติดตั้ง เพลาปั๊มแยกกับตัวขับก็ได้ ถ้าตัวใบพัดมีการติดตั้งบนชุดตลับลูกปืนของตัวเอง อีกหนึ่งรูปแบบของการออกแบบก็คือ ปั๊มจุ่ม (submersible) มีความจำเป็นต้องใช้การติดตั้งใบพัดบนเพลาเดียวกับเพลาขับของ
มอเตอร์ เพื่อใช้สูบน้ำหรือของเหลวอื่นๆ
ปั๊มแนวตั้ง ที่มีมอเตอร์ขับเคลื่อน มอเตอร์ขับปรกติจะติดตั้งบนท่อทางออก ของปั๊มขับแบบเพลายาว (lineshaft pumps) ที่ขับเคลื่อนไปยังชุดโบล์วโดยตรง หรือใช้มอเตอร์ขับตัวโบล์วโดยตรงโดยใช้มอเตอร์แบบจุ่มน้ำ หรือใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนในแนวนอนตามปกติ โดยผ่านเกียร์ขับเพลาตั้งฉาก ปั๊มแนวตั้ง ตามปกติจะจัดให้อยู่ในกลุ่มปั๊มบ่อน้ำลึก (deep well) หรือปั๊มดำน้ำ (submersible)
คือ ปั๊มน้ำ ที่ไม่ต้องการเชื้อเพลิง หรือไฟฟ้าในการทำงาน ราคาไม่แพง สร้างและติดตั้งง่าย สามารถทำได้เอง ต้องการการซ่อมบำรุงเพียงเล็กน้อย มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อย และไม่สร้างมลภาวะ ช่วยลดภาวะโลกร้อนสามารถทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง
ยิ่งมีประสิทธิภาพสูง ส่วนใหญ่ใช้เพียง 2 ขั้น
จะมีประสิทธิภาพสูงกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศ
เนื่องจากมีอุปกรณ์ Un-load ที่ดี การใช้อุปกรณ์ Un-load น้อยมากเมื่อเทียบกับเครื่องแบบอื่นๆ การควบคุมยังสามารถทำเป็นแบบ multi step ในช่วงการเดิน Part load จะให้ประสิทธิภาพดี
vane
lobe
screw
มีความคล้ายกับคอมเพรสเซอร์แบบ centrifugal
โดยมีลูกปืนเป็นตัวฉีดและอัดสารทำความเย็นเข้าสู่ระบบ นิยมใช้กับเครื่องปรับอากาศขนาดเล็กเนื่องจากเสียงเงียบและสั่นสะเทือนน้อย
เครื่องอัดอากาศประเภทไดนามิคส์ (Dynamics) มีหลักการทำงานคือ ให้พลังงานกลแก่อากาศทำให้อากาศมีความเร็วเพิ่มขึ้นโดยผ่าน โรเตอร์แล้วอาศัยรูปร่าง Casing ภายในเครื่องอัดอากาศลดความเร็วลง ทำให้พลังงานจลน์ของอากาศเปลี่ยนรูปเป็นความดัน
ทำงานด้วยการเปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นความดัน ทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศอัดจะถูกเหวี่ยงตัวออกไปในแนวรัศมี ลมดูดจะเข้าสู่พื้นที่ตรงกลางเพลาใบพัดและถูกเหวี่ยงตัวออกไปใน
แนวรัศมีของใบพัดสู่ผนังเครื่องอัด และถูกส่งไปตามระบบท่ออากาศ
อัดจะมีความดันสูงขึ้นแต่ความเร็วยังคงที่ เมื่อต้องการอากาศอัดที่มีค่าความดันสูงมากขึ้น สามารถกระทำได้โดยการใช้เครื่องอัดอากาศหลายสเตจ โดยที่อากาศอัดซึ่งได้จากสเตจแรกจะถูกส่งต่อไปยังสเตจต่อไปและ
อัดอากาศให้ได้ความดันที่ต้องการ อากาศที่อัดได้ในแต่ละสเตจ
จะมีความร้อนสูงขึ้น ดังนั้นจึงต้องมีการระบายความร้อนออกจาก
อากาศอัดก่อนที่จะส่งอากาศอัดไปยังสเตจต่อๆไป
turbine เป็นเครื่องจักรในลักษณะหมุนที่เปลี่ยนพลังงานของการไหลของของเหลวมาเป็นพลังงานในรูปแบบอื่นเพื่อใช้งาน พื้นฐานของกังหันจะประกอบไปด้วยแกนที่หมุนได้และ
ใบกังหัน โดยของเหลวที่เคลื่อนไหวจะมาสัมผัสกับใบกังหัน ซึ่งจะไปขับเคลื่อนแกนหมุนเพื่อสร้างพลังงานอื่นต่อไป
1. Air compressor (ห้องอัดอากาศ)
2. combuntion chamber(ห้องเผาไหม้)
3. turbine
หลักการทำงานของกังหันก๊าซ (Gas turbine)
1.Air compressor จะอัดอากาศให้มีความดันสูง 8-10 เท่า
2. อากาศความดันสูงจะถูกส่งเข้าไปยัง combustor ที่ี่มีเชื้อเพลิงก๊าซเพื่อทำการเผาไหม้
3. อากาศร้อนในห้องเผาไหม้เกิดการขยายตัว ทำให้มีความดันและอุณหภูมิสูง
4. ส่งอากาศนี้ไปดัน steam turbine
5. เพลาของ steam turbine จะอยู่แกนเดียวกันกับ regenerator
หลักการทำงานของเครื่องกังหันไอน้ำ (Steam turbine)
ไอน้ำที่มีอุณหภูมิและความดันสูงจากท่อนำไอน้ำจะไหลเข้าสู่เครื่องกังหันไอน้ำผ่านทางวาล์วของระบบควบคุม เพื่อควบคุมการไหลของไอน้ำที่จะไปหมุนกังหันไอน้ำให้เหมาะสมกับความเร็วรอบหรือภาวะ
ที่ต้องการ จากนั้นไอน้ำก็จะไหลเข้าสู่ตัวกังหันโดยมีเพลาหมุนและใบพัดติดตั้งอยู่ภายในตัวถัง เพลานี้จะถูกรองรับด้วยแบริ่ง (Bearing) เมื่อไอน้ำไหลเข้ามาในตัวกังหันไอน้ำทำให้ความเร็วการไหลของไอน้ำในตัวกังหันสูงขึ้น ไอน้ำที่ความเร็วสูงนี้จะไปปะทะกับใบพัด (Moving Blade) ที่ติดอยู่กับเพลา ทำให้เกิดแรงผลักดันให้เพลาของกังหันหมุน โดยเพลาของกังหันจะอยู่แกนเดียวกันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อไอน้ำผ่านชุดของใบพัดจนครบ ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะลดลง ไอน้ำก็จะไหลออกจากกังหันเข้าสู่เครื่องควบแน่น เมื่อไอน้ำไหลเข้าสู่เครื่องควบแน่น ไอน้ำจะถ่ายเทความร้อนผ่านท่อ และเปลี่ยนสถานะเป็นน้ำบริสุทธิ์อีกครั้งหนึ่ง
ผลกระทบจาก Cavitation
ในอุตสาหกรรมการผลิตใช้ storage tank เพื่อบรรจุ feed stock,
finish product เเละสำรองปริมาณของ intermediate เพื่อส่งต่อไปยัง
การผลิตขั้นต่อไป storage tank จำเป็นในการบรรจุสารเคมีที่ใช้ในการ
ซื้อขายเเละตัวเร่งปฏิาริยาที่ใช้ในกระบวนการผลิตต่างๆ ส่วน vessel ถูก
ออกเเบบเพื่อใช้ในกระบวนการผลิตโดยจะเเตกต่างกันในเรื่องของการ
ออกเเบบเพื่อการทำงานอย่างปลอดภัยเเละมีประสิทธิภาพ
storage tank ถูกใช้เพื่อบรรจุวัตถุดิบที่มีปริมาณมาก วัตถุดิบจำเป็นต้องถูกบรรจุในภาชนะเพื่อป้องกันการสูญเสีย
ที่เกิดจากการระเหย การรั่วไหล การถูกเจือปนที่ทำให้คุณภาพ คุณค่าลดลง ป้องกันการถูกไฟไหม้
*storage tank ถูกออกเเบบเพื่อป้องกันดารสูญเสียเเละอันตรายที่จะเกิดขึ้นกับมนุษย์จากวัตถุดิบ*
การออกเเบบ
Storage Tanks ถูกแบ่งออกเป็น
สําหรับบรรจุของเหลวทสามารถระเหยได้เเละก๊าซ
Nonpressurized Storage Tanks
เเบ่งเป็น
-cone roof
-dome roof
-internal Floating Roof
-external Floating Roof
Floating roof tank มีหลังคาที่สามารถลอยได้อยู่บนของเหลวที่บรรจุอยู่บน tank
ซึ่ง tank ชนิดนี้ช่วยลดการสูญเสียจากการระเหยเพราะพื้นที่ผิวของของเหลวไม่ถูกเปิดออก
สูู่บรรยากาศ
หลังคาเป็นดาดฟ้าทรงกลม ซึ่งเปิดอยู่ภายในของหนังทรงกระบอกของ tank สนิท
โดยที่หลังคาจะลอยอยู่บนของเหลวจึงทําให้หลงคาสามารถลอยขึ้นลงตามระดับของเหลว
ใน tank ได้
internal floating roof
external floating roof
Fixed roof tank มีแผ่นเหล็กติดตั้งอยู่บนผนังทรงกระบอกอย่างถาวร
โดยการเชื่อมติดกันอย่างอ่อนๆ ในสถานการณ์ที่มี Overpressure หรือ
เกิดการระเบิดขึ้นภายใน หลังคาของ tank จะตกลงก่อนที่ผนังด้านข้าง
จะแตกออกจากกัน
dome roof tank
cone roof tank
Pressurized Storage Tank
Pressurized tank ถูกใช้ในการบรรจุของเหลวที่สามารถระเหยได้หรือเป็น Fixed Gas
ซึ่งต้องถูกลดความดัน โดย tank ชนิดนี้สามารถแบ่งตามรูปร่าง เนื่องจาก pressurized tank มีราคาในการก่อสร้างสูงจึงมีจุดคุ้มทุนในการออกแบบเพื่อให้มีความสามารถในการบรรจุได้อย่างมี
ประสิทธิภาพมากที่สุด สําหรับความดันในการบรรจุที่ต้องการโดยมีผลต่อรูปร่างของ tank
ชนิดของ Pressurized storage tank มีดังนี้
- Vertical Cylinder
- Horizontal Cylinder
- Sphere
-Spheroid
Horizontal Cylindrical tank
Cylindrical Tank ถูกสร้างจากแผ่นเหล็กหนัก
ม้วนเป็นทรงกระบอกและเชื่อมปลายทั้ง 2 ด้านเข้า
ด้วยกัน โดยหัวที่เป็นเหล็กหนักมักมี รูปร่างเป็นทรงรี
หรือ ทรงกลม รูปร่างของ tank ที่ใช้ขึ้นอยู่กับ
Operating Pressure สําหรับ Cylindrical Tanks ถูกสร้างได้ทั้งแนวนอนและแนวตั้ง
Vertical Cylindrical tank
Sphere Tanks เป็นภาชนะทรงกลมที่มีความสามารถในการบรรจุของเหลว
ที่มีความสามารถในการระเหยสูงที่ความดันสูงที่สุด รูปทรงกลมจัดให้เป็นรปทรง
ที่มี strength ที่ดีที่สุดในการต่อต้านความดันของของเหลวขนาดของ Sphere Tank สามารถถูกสร้างจนถึงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 ฟุต
Spheroid Tanks เป็นภาชนะรูปทรงกลมหรือรูปไข่เหมือนกับ Slightly Flattened Sphere
ความเค้นจะถูกเพิ่มให้กับ Spheroid โดยการทําใหเ้หล็กมีลักษณะคล้ายจานซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะ
จะทําให้โครงสร้างมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า สําหรับ medium – pressure tank เพื่อรองรับ
ปริมาตรที่มีขนาดใหญ่กว่า
process vessel ถูกใช้เพื่อบรรจุของไหลขณะที่กำลังดำเนินการผลิต เเละถูกออกเเบบเพื่อเตรียมส่งต่อในการผลิต
เเบ่งเป็น
-Surge drum
- Settles
- Flash drums and Fractionators
- Contactors
- Reactors
- Filters
- Vessel สําหรับใช้กับ Fluidized Solid
Nonpressurized Vessel
Pressurized Vessel
เเบ่งเป็น
-Surge drum
- Settlers
- Flash drums and Fractionators
- Contactors
- Reactors
- Filters
- Vessel สําหรับใช้กับ Fluidized Solid
Surge Drums เป็น Vessel ทรงกระบอกใช้รองรับการแกว่งขึ้นลง
ของกระบวนการผลิตช่วยในการรักษาระดับจากการแกว่งขึ้นลง
เป็นราบเรียบมายังปลายทาง Surge Drums อาจสร้างขึ้นทั้งในเเนวตั้ง
และแนวนอน
Settlers เป็นเหมือนอ่างที่ใหญ่ immiscible
liquid ใช้แยกและตกตะกอนของแข็งออกจาก
ของเหลวโดยปกติ Settlers เป็น Vessels ทรงกระบอกที่ถูกสร้างในแนวนอน
Flash Drums และ Fractionators
ใช้ในการกลั่นแยกของไหลโดย Flash Drums เป็น vessels ทรงกระบอกใช้ในการกลั่นแบบ one-stage
fractionators ใช้แยกองค์ ประกอบ
ได้อย่างแม่นยําโดยการกลั่นเเบบ multi-stage
Contactors เป็น Tower ในแนวตั้งซึ่งใช้สัมผัส immiscible fluids 2 ชนิดในระยะเวลาสั้นๆและ
แยก immiscible fluid ทั้งสองขณะที่กําลังไหล
อย่างต่อเนื่อง
Reactors เป็น Vessels ในรูปทรงกระบอกหรือทรงกลม
ซึ่งใช้ในการทําปฏิกิริยาเคมี ในVessels จะบรรจุตัวเร่ง
ปฏิกิริยาและส่วนประกอบของปฏิกิริยาจะผ่านไปบน catalyst bed
FโFilter เป็น Vessels รูปทรงกระบอกซึ่งถูกออกแบบให้ดักเอา
อนุภาคของแข็งละเอียดออกจากกระแสของไหล ส่วนประกอบสําคัญสําหรับการกรองภายใน Vessels อาจจะ
ประกอบด้วย fine screens, woven cloth cartridges, stacks of thin plates, bed of course sand or other granular material
โดย Filters ส่วนใหญ่ทํางานบน cyclical basis (พื้นฐาน
วงจร) คือองค์ประกอบสําคัญของ filter ต้องถูกแทนที่
หรือทําความสะอาดเพื่อทำความสะอาดพื้นผิวของการกรองใหม่
โดยปกติ Vessels ชนิดนี้เป็น Pressuried
ทรงกระบอกในแนวตั้ง ซึ่ง Fluidized solids เป็น
อนุภาคละเอียด ซึ่งถูกอัดอากาศจนกระทั่งมี
พฤติกรรมเหมือนของไหลอนุภาคของแข็ง
ยังคงอย่ในของไหลนานเท่ากับอากาศที่ถูกใส่เข้าไป
องค์ประกอบหลักของ Pressurized Storage Tanks และ Process Vessels
มีบางส่วนขององค์ประกอบหลักภายในที่เหมือนกัน Pressurized Storage Tanks ส่วนมากเป็นผิวเรียบ เป็น Vesselsว่างและมีองค์ประกอบภายใน
เพียงเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม Process Vessels มีองค์ประกอบภายใน
ที่หลากหลายกว่า
องค์ประกอบหลักของ Nonpressurized Storage Tanks
Foot-operated hatch ใช้สําหรับหยอด
gauge tape เข้าไปใน tank ตําแหน่งจะอยู่ใกล้
กับขอบหลังคา weighted cover ปิด vapor-tight ดังนั้นมันไม่สามารถถูกยกเปิดออกเมื่อ operator’s foot ถูกเคลื่อนจากคันโยก
Breather Valve เป็น Automatic Valve
เพื่อปล่อยความดนออกจาก Tank หรือรับก๊าซ
เมื่อเป็นสูญญากาศ ปกติ Breather Valve จะถูกติดตั้งกับ Vapor recovery system เพื่อรักษาความดันจาก Venting vapor ไปยังบรรยากาศ
Normal product outlet pipe ถูกติดตั้งภายในผนังของ
Tanks สูงจากก้นถังประมาณ 3-4 ฟุต เพื่อป้องกันไม่ให้ตะกอน
ก้นถังหรือน้ำติดไปกับ Product สําหรับ Second Product outlet pipe ถูกติดตั้งถัดจาก bottom เพื่อทําให้สามารถถูกปั๊ม
ให้แห้งได้ เมื่อไม่ได้ถูกใช้งาน ซึ่งโดยปกติ pipe นี้จะถูกปิดไว้
Water Draw มีลักษณะคล้ายอ่างน้ำตื้น
สร้างอย่ภายในพื้นใกล้ขอบของ tank เพื่อสะสมน้ำ
ข้อต่อของท่อจะถูกใส่ไว้ภายในอ่างและวางเส้นทาง
ผ่านผนังของ tank ออกส่ outside sump drain วาล์ว ภายนอกถูกติดตั้งเพื่อใช้เป็น manually drainน้ำที่ถูกสะสมไว้
Bottom, Shell และ Roof ของ Nonpressurized storage tank เป็นองค์ประกอบที่
รวมกันเป็นภาชนะบรรจุสําหรับของที่ถูกบรรจุอยู่ใน Tanks จะถูกเก็บเพื่อรักษา
ปริมาณและป้องกันสิ่งเจือปนจากภายนอก
Tanks ถุกสร้างโดยแผ่นโลหะมาเชื่อมเข้าด้วยกัน
ส่วนที่รองรับของ tanks จะเป็นแผ่นกลมแบนวางบนฐานของคอนกรีตหรือทราย
อัดแน่น
ความดันที่เกิดขึ้นจากน้ำหนักของของเหลว
และเป็นได้ทั้งรูปกรวยและป้าน เพื่อยอมรับการผลักที่เกิดจากการ Run Off ได้