ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบ

หน่วยงาน มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบ
นักวิจัย : วิริยะ แดงทน , ไฉไล บุญสมบัติ , อารยันต์ วงษ์นิยม , สุพัตรา บุไธสง
คำค้น : หม้อต้ม , เทอร์โมไซฟอน , ไอร้อน
หน่วยงาน : มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2560
อ้างอิง : -
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ปัจจุบันหลักการทำงานของหม้อไอน้ำ คือ การให้ความร้อนสัมผัสกับน้ำจนถึงจุดที่น้ำเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอและให้ความร้อนแฝงต่อเพื่อให้เกิดการกลายเป็นไอจนหมด ซึ่งในขั้นตอนดังกล่าวต้องให้ความร้อนกับน้ำเป็นเวลานานซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำที่บรรจุภายในหม้อ และความดันที่ต้องการใช้งานของไอน้ำ การที่จะเพิ่มประสิทธิภาพกับหม้อไอน้ำต้องทำให้มีพื้นที่ในการแลกเปลี่ยนความร้อนมากยิ่งขึ้น เช่นหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ จะต้องเพิ่มจำนวนท่อไฟ หรือเพิ่มจำนวนกลับ ให้มากขึ้น และให้ความร้อนจากเชื้อเพลิงเหลือออกไปที่ปล่องภายนอกต่ำที่สุด ซึ่งที่กล่าวมาต้องใช้ต้นทุนที่สูงขึ้น จากปัญหาดังกล่าว งานวิจัยชิ้นนี้จึงได้ออกแบบและสร้างหม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบสำหรับผลิตไอน้ำ โดยใช้ท่อเทอร์โมไซฟอนเป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน เพิ่มพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนภายใน และ ยังประยุกต์ระบบการป้อนน้ำที่ใช้ในการป้อนเข้าหม้อไอน้ำให้เป็นฝอยละออง ซึ่งจะทำให้ขนาดของน้ำที่เข้าในหม้อต้มมีขนาดเล็กลงสามารถเกิดการเปลี่ยนเป็นไอได้รวดเร็ว เนื่องจากลดเวลาในการให้ความร้อนสัมผัสลง ใช้เชื้อเพลิงน้อยลง หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนที่สร้างขึ้นมี ขนาดโดยใช้ท่อเทอร์โมไซฟอนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.54 เซนติเมตร ยาว 100 เซนติเมตร จำนวน 28 ท่อ โดยมีส่วนรับความร้อน 30 เซนติเมตร และ ส่งถ่ายความร้อนเข้าไปภายในหม้อไอน้ำ 70 เซนติเมตร ประกอบเข้ากับถังที่เป็นหม้อต้มไอน้ำทำจากเหล็กไร้สนิม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 เซนติเมตร ส่วนฝาปิดหม้อไอน้ำติดตั้งท่อแสตนเลสแรงดันสูง พร้อมหัวฉีดที่มีแรงดันสูงเพื่อสร้างฝอยละอองน้ำ และในการทดสอบครั้งนี้ได้สร้างหม้อไอน้ำให้มีขนาดเท่ากัน ขึ้นมาสองแบบ คือแบบหม้อไอน้ำธรรมดาแนวตั้ง และ หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ เพื่อสะดวกในการเปรียบเทียบสมรรถนะ และประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำที่มีเงื่อนไขการทำงานเหมือนกัน ทั้ง 3 ชนิด การทดลองมีการเปรียบเทียบเวลาในการผลิตไอน้ำ โดยใช้หม้อไอน้ำที่สร้างขึ้นทั้ง 3 ชนิดมาต้มน้ำจำนวน 40 ลิตร เปรียบเทียบกับการผลิตไอน้ำโดยการพ่นละอองน้ำ หลังจากนั้นทดสอบหาความสัมพันธ์ของขนาดหัวพ่นละอองน้ำ ขนาด 20 ไมครอน และ 40 ไมครอน ที่มีผลต่อ อัตราการผลิตไอน้ำ/ชั่วโมง อัตราการระเหย จำนวนเท่าการระเหย ประสิทธิภาพหม้อต้ม โดยทดสอบที่ความดันสมบูรณ์ 2, 3 และ 4 บาร์ จากผลการทดสอบหม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนใช้เวลาในการผลิตไอน้ำที่ความดันสมบูรณ์ 4 บาร์ ใช้การพ่นละอองน้ำด้วยหัวฉีดขนาด 20 และ 40 ไมครอน ใช้เวลาในการผลิตไอน้ำประมาณ 8-10 นาที เร็วกว่าการต้มน้ำปริมาณ 40 ลิตร ถึง 10 เท่า หม้อไอน้ำที่ใช้เวลาในการผลิตไอน้ำน้อยรองลงมาคือ หม้อไอน้ำแบบแนวตั้งธรรมดา ตามด้วยหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ ตามลำดับ ส่วนขนาดของของหัวฉีด ที่ 20 ไมครอนสร้างความดันไอน้ำได้รวดเร็วกว่า แต่ปริมาณไอน้ำ/ชั่วโมงที่ ได้ต่ำกว่าขนาด 40 ไมครอน ส่วนค่าของอัตราส่วนการระเหย จำนวนเท่าการระเหย และประสิทธิภาพของหม้อต้ม หม้อต้มแบบเทอร์โมไซฟอนสามารถให้ค่าสูงที่สุดในหม้อต้มทั้งสามแบบ รองลงมาคือหม้อต้มแบบแนวตั้งธรรมดา และหม้อต้มแบบท่อไฟตามลำดับ สมรรถนะทั้งหมดที่กล่าวมา หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบที่ออกแบบนี้ บรรลุวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ คือ สามารถผลิตไอน้ำได้รวดเร็ว สมรรถนะและประสิทธิภาพสูง กว่าหม้อน้ำแบบอื่นทีมีขนาดเดียวกัน และยังให้เกิดความเสียหายน้อยกว่าหากเกิดการระเบิดเนื่องจากภายในหม้อต้มไม่ได้สะสมน้ำร้อนแรงดันสูง แต่ภายในเป็นการสะสมเพียงไอน้ำแรงดันสูง เมื่อเกิดการระเบิดความรุนแรงของน้ำร้อนจะสูงกว่าเนื่องจากน้ำเป็นของไหลที่อัดตัวไม่ได้ คำสำคัญ : หม้อไอน้ำ ท่อเทอร์โมไซฟอน

บรรณานุกรม :
วิริยะ แดงทน , ไฉไล บุญสมบัติ , อารยันต์ วงษ์นิยม , สุพัตรา บุไธสง . (2560). หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบ.
    กาฬสินธุ์ : มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์.
วิริยะ แดงทน , ไฉไล บุญสมบัติ , อารยันต์ วงษ์นิยม , สุพัตรา บุไธสง . 2560. "หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบ".
    กาฬสินธุ์ : มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์.
วิริยะ แดงทน , ไฉไล บุญสมบัติ , อารยันต์ วงษ์นิยม , สุพัตรา บุไธสง . "หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบ."
    กาฬสินธุ์ : มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์, 2560. Print.
วิริยะ แดงทน , ไฉไล บุญสมบัติ , อารยันต์ วงษ์นิยม , สุพัตรา บุไธสง . หม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอนต้นแบบ. กาฬสินธุ์ : มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์; 2560.