ในปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมส่วนมาก ล้วนใช้หม้อต้มไอน้ำกับแทบทั้งสิ้น เราจึงจะมาดูกันว่าหม้อต้มไอน้ำของโรงงานเหล่านี้มีกี่แบบ กี่ประเภท และทำไมโรงงานส่วนมากจึงต้องมีหม้อต้มไอน้ำ
บอยเลอร์ (Boiler) คืออะไร ?
บอยเลอร์ (Boiler) หรือเครื่องผลิตไอน้ำ คืออะไร ? บอยเลอร์ คือ เครื่องผลิตไอน้พ ซึ่งเครื่องผลิตไอน้ำเหล่านี้จะเผาไหม้เชื้อเพลิงในหม้อผลิตไอน้ำ จึงทำให้มีไอน้ำและแรงดันในหม้อผลิตไอน้ำเกิดขึ้นมา ซึ่งแรงดันเหล่านี้จะถูกส่งไปใช้กับเครื่องจักรต่างๆภายในโรงงานอุตสาหกรรมนั่นเอง
ส่วนขนาดของบอยเลอร์จะขึ้นอยู่กับจำนวนพลังงานแรงดันที่เครื่องจักต่างๆ จำเป็นที่จะต้องใช้ ซึ่งหม้อไอน้ำในโรงงานอุตสาหกรรมเหล่านี้ ก็คือ เครื่องผลิตไอน้ำนั่นเอง เครื่องผลิตไอน้ำเหล่านี้จะทำจากวัสดุปิดที่มีขนาด 2 ลิตร ขึ้นไป และมีความดันมากกว่า 1.5 เท่าของบรรยากาศ โดยจะเปลี่ยนน้ำภายในหม้อต้มให้กลายเป็นไอน้ำนั่นเอง
เครื่องผลิตไอน้ำนั้นเป็นสิ่งจำเป็นอย่างมากสำหรับการขับเคลื่อนเครื่องจักต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักรขนาดเล็กหรือใหญ่ ในกิจการโรงงานหรือกิจการอุตสาหกรรมนั้น นิยมใช้เครื่องผลิตไอน้ำในการผลิตพลังงาน ซึ่งถ้าหากบอยเลอร์มีขนาดใหญ่มากๆ โดยมากจะใช้แก็สเป็นเชื่อเพลิงในกาผลิตพลังงานไอน้ำ เป็นต้น
หม้อไอน้ำส่วนใหญ่จะผลิตมาจากวัสดุเหล้กกล้า ( Carbon Steel ) เป็นหลัก โครงสร้างจะต้องถูกออกแบบตามหลักวิศวกรรมและมาตรฐานสากล โดยไอน้ำที่ผลิตขึ้นมานั้นจะถูกนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ อาทิเช่น
· นำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้า ( Electricity Power )
· นำไปใช้ในการผลิตกำลังทางกล ( Mechanical power from steam turbine )
· นำไปใช้สำหรับอุตสาหกรรมอบแห้ง ( Dry out )
· นำไปใช้เป็นความร้อนในกระบวนการฆ่าเชื้อ หรือพาสเจอไรซ์ต่างๆ
ซึ่งเราจะเห็นได้ว่าหม้อไอน้ำนั้น ค่อนข้างใช้ได้ครอบคลุมในทุกอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ไปจนถึงอาคารและโรงพยาบาลต่างๆ ซึ่งหม้อไอน้ำเหล่านี้จำเป็นที่จะต้องมีมาตรฐานและการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างถูกต้อง รวมถึงผู้ควบคุมหม้อไอน้ำเหล่านี้ต้องเป็นวิศวกรที่ได้รับการรับรองและตรวจสอบอีกด้วย
ประเภทของหม้อไอน้ำ
หม้อไอน้ำนั้นมีมากมาย หลายชนิด แต่ว่าโดยมากแล้วเราจะเป็น 2 แบบ หลักๆ คือ หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ ( Fire Tube Boiler ) และ หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ ( Water Tube Boiler ) และที่เหลืออาจจะเป็นแบบ Hybrid คือ แบบผสมที่เป็นท่อไฟและท่อน้ำ โดยหม้อไอน้ำทั้ง 2 แบบ คือ แบบท่อไฟและท่อน้ำนั้น จะมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมในการใช้งานตามอุตสาหกรรมนั้นๆ
1. หม้อไอน้ำแบบที่ไฟ ( Fire Tube Boiler )
หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ ( Fire Tube Boiler ) เป็นหม้อไอน้ำที่มีไฟอยู่ในท่อ และมีน้ำอยู่ด้านนอก โดยหม้อไอน้ำชนิดนี้จะมีห้องเผาไหม้และไฟถูกส่งไปตามท่อไฟ จะมีการแลกเปลี่ยนความร้อนจากไฟไปสู่ท่อ และจากท่อไปสู่น้ำ ซึ่งการออกแบบของท่อไฟจะมีแบบไหลทางเดียว ไหลสองกลับ ไหลสามกลับ และแบบไหลสี่กลับ
โดยทั่วไปแล้วความดันของหม้อไอน้ำแบบท่อไฟจะไม่เกิน 150 psi และมีกำลังการผลิตต่ำกว่า 15 ตัน / ชั่วโมง โดยสามาถใช้งานได้ตั้งแต่งานหัวจักรรถไฟ , เรือกลไฟ , โรงสีไฟ , โรงงานกระดาษ , โรงงานอาหารสัตว์ , โรงงานผลไม้กระป๋อง เป็นต้น
ข้อดี ของหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ
ปริมาณน้ำเยอะ ทำให้การส่งจ่ายไอน้ำค่อนข้างเสถียร
ราคาถูก
ไม่ต้องการน้ำที่มีคุณภาพดีมากนัก
ข้อเสีย ของหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ
การจุดเตาใช้เวลานาน
ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่ำ
เนื่องจากมีการสะสมของพลังงานความร้อนในน้ำสูงมาก กรณีเกิดความผิดพลาด เช่น เกิดการระเบิด จะมีอันตรายมาก
ไม่สามารถผลิตไอน้ำที่มีความดันและปริมาณสูงได้
2. หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ ( Water Tube Boiler )
โดยมากหม้อไอน้ำที่มีขนาดใหญ่ที่เรามักเห็นกันจะเป็นชนิดหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ โดยหม้อไอน้ำแบบนี้ น้ำจะอยู่ในท่อ
และมีไฟอยู่ด้านนอก ซึ่งหลักการทำงาน คือ ในเตาเผาจะมีไฟอยู่ด้านนอก ไฟจะถ่ายเทอความร้อนไปสู่ท่อ และท่อจะถ่ายเทอความร้อนไปยังน้ำที่อยู่ภายในท่อ
หม้อไอน้ำประเภทนี้สามารถทำความดันได้มากกว่า 150 psi และมีกำลังการผลิตที่สูงมาก โดยหม้อไอน้ำประเภทนี้โดยมากจะใช้กับ เครื่องกังหันไอน้ำ , โรงงานน้ำตาล , โรงกลั่นน้ำมัน , ปิโตรเคมี , หรือเรือเดินทะเลต่างๆ เป็นต้น ซึ่งลักษณะการออกแบบหม้อไอน้ำประเภท Water Tube Boiler มีอยู่หลายแบบด้วยกัน ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานความร้อน เช่น แบบท่อน้ำธรรมดา , เตา WHBT , เตา HRSG , เตา Biomass , และเตาปฏิกรนิวเคลียร์ เป็นต้น
ข้อดี ของหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ
มีระบบการไหลเวียนของน้ำที่ดี
ประสิทธิภาพการถ่ายเทอความร้อนสูง
การจุดเตาใช้เวลาสั้น
ผลินความดันได้สูง
อัตราการผลิตไอน้ำสูง
กรณีเกิดความผิดพลาด เช่น เกิดการระเบิดจะปลอดภัยกว่าแบบท่อไฟ เนื่องจากมีการสะสมพลังงานไม่สูง เพราะ มีท่อหลายเส้น
ข้อเสีย ของหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ
ราคาสูง
ค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาสูง
ถ้าการใช้งานไม่คงที่ ไอน้ำจะไม่เสถียรไปด้วย
น้ำที่ใช้ต้องมีคุณภาพ เพราะอาจจะเกิดตะกรันได้
อุปกรณ์ของหม้อไอน้ำโดยทั่วไป
หม้อไอน้ำนั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมการทำงาน เพื่อประสิทธิภาพนการทำงาน รวมถึงความปลอดภัยในการใช้งาน โดยเราจะมาทำความรู้จักกับอุปกรณ์ต่างๆรวมถึงระบบนิรภัยกันจ้า
วาล์วนิรภัย ( Safety Valve ) หรือ PSV ซึ่งจะเปรียบเสมือนเป็นวาล์วนิรภัยในการระบายความดันออกจากหม้อไอน้ำ ในกรณีที่มีความดันเกินค่าที่เราออกแบบไว้ ซึ่งจะต้องออกแบบให้เหมาะสมกับความดัน และปริมาณการระบายออกด้วยเช่นกัน นับว่าเป็นส่วนสำคัญที่สุดสำหรับความปลอดภัยในกการใช้งาน
วาล์วจ่ายน้ำ ( Main Steam Valve ) เป็นวาล์วใช้ เปิด - ปิด ไอน้ำที่ได้จากการผลิต เพื่อนำไปใช้ในส่วนต่างๆของโรงงาน
วาล์วระบายน้ำทิ้ง ( Blow Down Steam ) เป็นวาล์วระบายน้ำด้านล่าง เพื่อนำเศษตะกรันออกไปจากหม้อไอน้ำ เพื่อทำให้การใช้งานมีประสิทธิภาพ
ปั๊มน้ำเข้า ( Feed Water Pump ) เป็นปั๊มน้ำแรงดันสูงที่คอยป้อนน้ำเข้าไปภายในหม้อไอน้ำ ส่วนใหญ่จะใช้เป็นปั๊มน้ำหลายใบพัด หรือ Multistage Pump
5. อุปกรณ์ควบคุมระดับน้ำ ( Water Level Gauge / Control ) ใช้สำหรับมอนิเตอร์ระดับน้ำภายในหม้อน้ำ และคอยควบคุม
ระดับน้ำในหม้อไอน้ำ
6. เกจวัดความดัน ( Pressure Guage ) เพื่อมอนิเตอร์ความดันหม้อไอน้ำ
7. สวิตช์ควบคุม ( Pressure Switch ) สวิตช์สำหรับควบคุมความดันภายในหม้อไอน้ำ
8. หัวเผา ( Burner ) อุปกรณ์หัวเผาจะทำให้เกิดเปลวไฟ ซึ่งเกิดจากการสับดาบระหว่าง เชื้อเพลิงและอากาศ
เพื่อที่จะส่งถ่ายความร้อนไปยังน้ำต่อไป
9. ฉนวน ( Insulation ) หุ้มเพื่อป้องกันความร้อนรั่วออกจากหม้อไอน้ำ เพื่อลดการสูญเสียและป้องกันอันตรายจากการใช้งาน
ทั้งนี้การใช้บอยเลอร์หรือเครื่องผลิตไอน้ำนั้น เป็นที่นิยมอย่างกว้างขวางสำหรับโรงงานและกิจการอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงเป็นการประหยัดพลังงานและรักษ์โลกอีกด้วย แต่ในการใช้งานนั้นจำเป็นอย่างมากที่ผู้ใช้งานจะต้องมีความชำนาญ เชี่ยวชาญ และมีความรู้ในการใช้งานอุปกรณ์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการใช้งานรวมถึงอุบัติเหตุที่จะเกิดขึ้นข้อมูลเพิ่มเติม
Tel. 02-292-1067-70
Youtube : Leopump ประเทศไทย
Line Official : @775ruust
Facebook : LEOpumpThailand
TikTok : Leopumpthailand
Comments