บทนำเรื่องระบบหม้อไอน้ำ
ทบทวนข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับระบบหม้อไอน้ำ - หม้อไอน้ำทำงานอย่างไรและต้องคำนึงถึงสิ่งใดบ้าง
การผลิตไอน้ำและน้ำร้อนนั้นเป็นหนึ่งใน อุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก นอกจากนี้ยังเป็นอุตสาหกรรมที่มีขั้นตอนใน การผลิตที่สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้อีก ในส่วนงานนี้ เราจะมาเจาะลึกกันที่ ส่วนประกอบของระบบหม้อไอน้ำ และมาดูว่าเราจะมั่นใจในการทำงาน ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้กันอย่างไร ระบบหม้อไอน้ำทั่วไปนั้น ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก ๆ หลายอย่าง: คอนเดนเซอร์ (Condenser) แท็งก์คอนเดนเสท (Condensate Tank) ดีแอเรเตอร์ (Deaerator) หม้อไอน้ำ (Boiler) อีโคโนไมเซอร์ (Economiser) และปั๊มต่าง ๆ ที่ส่ง น้ำผ่านเข้าระบบ มาเริ่มกันที่คอนเดนเซอร์: คอนเดนเซอร์นั้นมีไว้เพื่อ วัตถุประสงค์เดียวแต่สำคัญมาก คือเพื่อทำให้มั่นใจว่าไอน้ำทั้งหมดจะส่ง กลับมา เปลี่ยนสภาพให้อยู่ในรูปแบบของเหลว ก่อนที่จะกลับเข้าสู่ระบบหม้อไอน้ำอีกครั้ง ถ้ายังมีไอน้ำเหลืออยู่ในน้ำ หม้อไอน้ำก็อาจระเบิดได้ และเพื่อเป็นการป้องกันไม่ให้ระเบิด คุณจึงต้องมีขนาดคอนเดนเซอร์ที่เหมาะสม ที่พร้อมทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ภายในคอนเดนเซอร์นั้น ท่อที่มีน้ำเย็นจะดูดความร้อน จากไอน้ำเพื่อทำให้อุณหภูมิลดลง บ่อยครั้งที่พลังงานนี้ จะถูกปล่อยหายไป แต่ก็ยังมีการประหยัดพลังงาน ได้มากมายจาก การนำไปใช้กับ ส่วนอื่น ๆ ของระบบ ตัวอย่างเช่น เพื่อใช้อุ่นอากาศ เผาไหม้สำหรับอุปกรณ์เผาไหม้ น้ำที่ควบแน่นจะถูกเก็บไว้ ในถังพักน้ำก่อนป้อนหม้อไอน้ำ และน้ำเติมก็จะถูกเพิ่มเข้ามา เพื่อแทนที่น้ำที่ระเหยไป ซึ่งจะสูญไปในรูปแบบไอน้ำในกระบวนการแบบเปิด และไม่สามารถดึงมาใช้ได้ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้มีการกัดกร่อน ซึ่งอาจ ทำให้หม้อไอน้ำเสียหายในเวลาเพียง 6 เดือน น้ำต้องได้รับการบำบัดทางเคมี ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้น้ำกลายเป็นกรด และปรับปรุงความสามารถของดีแอเรเตอร์ เพื่อลดออกซิเจนและระดับ คาร์บอนไดออกไซด์ของน้ำ การบำบัดทางเคมีนั้น ต้องอาศัยปั๊มสูบจ่าย ด้วยการใช้ระบบสูบจ่าย อัจฉริยะและแม่นยำ คุณจะยังสามารถใช้สารเคมีราคาแพงต่อไปได้ โดยใช้ในปริมาณที่น้อยที่สุดตามความเหมาะสม และมั่นใจได้ว่าจะได้ไอน้ำคุณภาพสูง ด้วยต้นทุนที่น้อยที่สุด เมื่อผ่านการบำบัดทางเคมีแล้ว น้ำก็จะส่งจ่ายไปที่ดีแอเรเตอร์ จากตรงนี้ น้ำก็จะไหลลงไปในรางเทรย์เจาะรู ที่ซึ่งไอน้ำจะลอยขึ้นมา ขั้นตอนนี้จะขับออกซิเจนและ CO₂ ออกจากน้ำ และออกไปทาง ช่องรักษาระดับแรงดัน เพื่อกำจัดออกซิเจนและ CO₂ ให้มากที่สุดเท่าที่ทำได้ น้ำต้องถูกรักษาไว้ที่ จุดเดือดตลอดเวลา เราขอแนะนำให้ใช้ตัวแปลงความถี่ เพื่อควบคุมปั๊มคอนเดนเสท และให้น้ำไหลคงที่ ไปที่ดีแอเรเตอร์ ซึ่งจะเป็นการป้องกันการ ผันแปรของอุณหภูมิ ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพของน้ำให้ดีขึ้น และลดความเสี่ยงใน การเกิด Cavitationในปั๊มส่งน้ำ การเกิด Cavitation นั้นเกิดขึ้นเมื่อ แรงดันในท่อและช่องน้ำเข้าปั๊ม ตกลงไปต่ำกว่า แรงดันไอของน้ำ ซึ่งก่อให้เกิดฟองของไอน้ำและระเบิด อยู่ภายในด้วยความเร็วและแรงดันสูง ในการหลีกเลี่ยงการเกิด Cavitation ซึ่งทำให้ปั๊มเสียหายอย่างหนัก คุณจึงต้องมีการออกแบบระบบ ที่เหมาะสมและขนาดปั๊มส่งน้ำที่เหมาะสม ขั้นตอนแรกคือการจัดให้ดีแอเรเตอร์ อยู่สูงเหนือปั๊มส่งน้ำ ซึ่งจะเพิ่มแรงดัน ที่เกิดจากความสูงเชิงภูมิศาสตร์ และลดความเสี่ยงต่อการเกิด Cavitation ขั้นตอนที่สองก็คือ ติดตั้งระบบของคุณด้วยปั๊ม ที่ออกแบบให้ทำงานกับ แรงดันน้ำทางเข้าที่ไม่ดี ตัวอย่างเช่น ปั๊มที่ออกแบบ ใบพัดใบแรกเป็นพิเศษ ที่ปรับปรุงความสามารถในการดูด มีกลวิธีหลายอย่าง ในการควบคุมปั๊มส่งน้ำ ตั้งแต่ใช่สัญญาณเปิด-ปิดแบบง่าย ๆ ไปยังวาล์วน้ำ อย่างไรก็ตาม ปั๊มที่ปรับความเร็วรอบได้ ที่เชื่อมต่อกับเซนเซอร์ตรวจวัดระดับ จะช่วยให้คุณไม่ต้องใช้ วาล์วน้ำที่มีราคาแพงพวกนี้ และไม่ต้องสูญเสียแรงดันอย่างหลีกเลี่ยง ไม่ได้ที่มาพร้อมกับการหรี่วาล์วน้ำ ผลที่ได้ก็คือระดับน้ำ ที่คงที่ในหม้อไอน้ำ ตลอดจนลดค่าใช้จ่าย ด้านพลังงานและการทำงานด้วย ในหม้อไอน้ำ การเพิ่มอุณหภูมิน้ำขึ้นอยู่กับ พลังงานความร้อนจากอุปกรณ์เผาไหม้ จนกว่าอุณหภูมิจะถึงจุดเดือด และกลายเป็นไอน้ำ กระบวนการนี้ทำให้เกิดแก๊สเผาไหม้ ซึ่งทำให้หม้อไอน้ำมีอุณหภูมิ ที่ประมาณ 300 องศาเซลเซียส ด้วยการติดตั้งอีโคโนไมเซอร์ (Economiser) พลังงานส่วนเกินจะนำมาใช้ประโยชน์ได้ และใช้ซ้ำได้อย่างได้ผลดี หลักการของอีโคโนไมเซอร์ เหมือนกับคอนเดนเซอร์ แต่มีโอกาสประหยัดได้มากกว่า ท่อน้ำเย็นในอีโคโนไมเซอร์ จะดูดพลังงานความร้อนในแก๊สเผาไหม้ และลดอุณหภูมิจาก ประมาณ 300 องศาเซลเซียส เหลือต่ำเพียง 50 องศาเซลเซียส พลังงานนั้นสามารถใช้ได้ในระบบหม้อไอน้ำ หรือในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ในบางประเทศ เป็นไปได้ที่จะมีการจำหน่ายพลังงานความร้อน ให้กับโรงงานผลิตความร้อนในเขตพื้นที่ ซึ่งลดต้นทุนการดำเนินงานของคุณ ลงได้เป็นอย่างมาก ท้ายที่สุด ไอน้ำก็จะออกจากหม้อไอน้ำ และหลังจากมีการปล่อยพลังงานแล้ว ก็จะกลับไปที่คอนเดนเซอร์ วงจรนี้จะดำเนินต่อไป และด้วยระบบที่ออกแบบอย่างชาญฉลาด ก็จะเป็นไปเช่นนี้ต่อไปอีกหลายทศวรรษ ซึ่งให้ความคุ้มค่า และการทำงานที่วางใจได้