วันศุกร์ที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2555

หอหล่อเย็น (Cooling Tower)


โดย น้องนุ่นและน้องเกมส์




ก่อนอื่นต้องขอบอกก่อนเลยว่าช่วงนี้มีคนส่ง Blog มาให้ลงเยอะมากๆๆๆ ต้องขอขอบคุณทุกคน และ ต้องขอโทษด้วยที่บางเรื่องที่นานแล้วยังไม่ได้เอามาลงสักที และที่ส่งใหม่ๆอย่าเพิ่งท้อใจไปว่าส่งมาแล้วไม่เห็นลงให้เพราะมาพร้อมกันเยอะดังนั้นต้องขอเลือกนิดนึงก่อนนะครับ
สำหรับบางเรื่องอาจมีเนื้อหา น้อยไปนิด หรือ อาจติดเรตไปบ้าง เรื่องของบางคนจึงอาจไม่ได้ลงก็ไม่ต้องเสียใจไป
ว่าแล้วก็เข้าเรื่องเลยดีกว่า....

ในโรงงานอุตสาหกรรมเคมี เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้น้ำร้อนที่ผ่านการถ่ายเทความร้อนมาจากกระบวนการผลิต (Process) ที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) มาทำให้น้ำนั้นเย็นลง โดยใช้หลักการให้น้ำร้อนนั้นถ่ายเทความร้อนและมวล (Heat and Mass Transfer) กับอากาศ

หลักการถ่ายเทความร้อนของ Cooling Tower



ใช้การระเหยของน้ำในขบวนการ เป็นการแลกเปลี่ยนความร้อนมีการสูญเสียน้ำไปส่วนหนึ่ง แต่น้ำส่วนใหญ่นำกลับมาใช้ได้อีก ขบวนการถ่ายเทความร้อนใน Cooling tower แบ่งเป็น 2 ส่วน

1. การถ่ายเทความร้อนแฝง (Latent Heat) จากการระเหยของน้ำไปสู่อากาศที่ยังไม่อิ่มตัว

2. การถ่ายเทความร้อนสัมผัส (Sensible Heat) จากอุณหภูมิน้ำที่สูงไปสู่อุณหภูมิของอากาศที่ต่ำกว่า


ระบบการระบายความร้อนด้วยน้ำมี 3 ลักษณะ คือ

1. Once Through Cooling System

เป็นระบบสูบน้ำจากแหล่งน้ำ นำไปหล่อเย็นแล้วปล่อยทิ้งเลย โรงงานที่ใช้ระบบนี้จะต้องอยู่ใกล้แหล่งน้ำ ซึ่งมีปริมาณน้ำเพียงพอกับการใช้งาน
2. Open Recirculating Cooling System

ระบบนี้เป็นการนำเอาน้ำหมุนเวียนมาใช้อีก ฉะนั้นจึงต้องมีหอระบายความร้อน(Cooling Tower) ระบบนี้จะประหยัดน้ำและสารเคมีมากกว่าการใช้ Once Through Cooling System เป็นระบบที่ใช้ทั่วไปในโรงงาน

3. Closed System

เป็นระบบปิดมีการสูญเสียน้ำน้อยมาก แต่การระบายความร้อนจากน้ำทิ้งต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติม ตัวอย่างของระบบนี้เช่น หม้อน้ำรถยนต์ เป็นต้น



ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงาน

1. การแตกตัวของละอองน้ำ แตกตัวมากถ่ายเทความร้อนได้มาก

2. พื้นที่แผงกระจายละอองน้ำ ถ้ามากจะเพิ่มโอกาสสัมผัสกับอากาศมากขึ้น

3. ปริมาณอากาศ ถ้ามากจะเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อน

4. อุณหภูมิกระเปาะแห้งของอากาศ ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกปริมาณความชื้นในอากาศ



ประเภทของ Cooling Tower

1. Natural Draft Tower

เป็นแบบง่าย ใช้อากาศหมุนเวียนตามธรรมชาติ ในแนวนอนผ่านแผงกระจายน้ำ และฉีดน้ำจากด้านบน มีขนาดใหญ่ ลงทุนสูงใช้พลังงานน้อย แต่ไม่สามารถควบคุมการทำงานของระบบได้

2. Mechanical Draft Tower

ใช้พัดลมทำให้อากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง มีขนาดเล็ก ถ่ายเทความร้อนได้ดี ควบคุมง่าย แบ่งย่อยออกเป็น 2 แบบคือ

2.1 Force Draft Tower
มีการเป่าอากาศเข้าไปสัมผัสกับน้ำที่ไหลลงจากด้านบน ตามธรรมชาติ มีแบบ

- Cross flow คือ เป่าอากาศทางด้านข้าง



- Counter flow คือ เป่าอากาศเข้าทางด้านล่าง



มีทั้งแบบ Single-cell และ Multi-cell โดยตัว Casing อาจทำจาก Polyester, คอนกรีต หรือแผ่นเหล็ก

การเป่าอากาศแบบ Cross flow
2.2 Induced Draft Tower

2.3 เป็นแบบใช้พัดลมดูดอากาศออก มี 2 แบบ

2.4 1. Cross flow

2.5 2. Counter flow มีการถ่ายเทความร้อนคงที่ เนื่องจากมีอัตราการไหลของอากาศสม่ำเสมอควบคุมง่าย มีข้อเสียคือไม่สมารถใช้ระบายความร้อนให้กับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้


การเป่าอากาศแบบ Counter flow

ปัญหาต่างๆที่เกิดขึ้นในระบบน้ำหล่อเย็น มีดังนี้

1. Corrosion

เป็นปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมี มีผลทำให้เกิดการสูญเสียเนื้อโลหะ ทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลง สาเหตุการเกิดมีหลายประการดังนี้ - โลหะต่างชนิดกันสัมผัสกัน

- pH ของน้ำไม่ได้เป็นกลาง - -- --

- ความเครียดของโลหะไม่เท่ากัน

- คุณสมบัติของน้ำ

การป้องกันและแก้ไข

- ใช้โลหะที่ทนทานต่อการกัดกร่อน

- ใช้โลหะอื่นที่ผุกร่อนได้ง่ายกว่าผุแทน

- ปรับสภาพของน้ำ

- ใส่สารเคมีลงไปเพื่อทำให้เกิดฟิล์มเคลือบที่ผิวโลหะ

2. Scale(ตะกรัน)

ที่พบเห็นโดยทั่วๆ ไปได้แก่ CaCO3(หินปูน) สาเหตุการเกิดมีหลายประการดังนี้

- ความเข้มข้นของปริมาณของแข็งที่ละลายในน้ำ มีค่าเกินจุดอิ่มตัว

- ผิวของโลหะถ้าหยาบจะเกาะติดได้ง่าย

- ผลึกที่เกิดใหม่จะไม่แข็งแรง ถ้าทิ้งไว้นานจะแข็งแรงขึ้น

การป้องกันและแก้ไข

- ใส่สารเคมีลงไปแทรกแซงการเกิดผลึก

- ใส่สารเคมีลงไปทำให้ตะกอนต่างๆที่อยู่ในน้ำเกิดการละลายน้ำได้มากขึ้น

3. Foulant

ค่าของแข็งต่างๆ ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำที่พบมากคือสนิมเหล็ก, ฝุ่นละออง จะต่างจากตะกรันคือ มีลักษณะนิ่ม ล้างออกได้ง่ายเป็นตัวการทำให้เกิดสนิม และยังไปลดประสิทธิภาพของสารเคมีที่เติมเข้าไป สาเหตุการเกิดมีหลายประการดังนี้ - อัตราการไหลและลักษณะการไหลของน้ำ

- ชนิดของโลหะ

การป้องกันและแก้ไข

- กรองเอาสารแขวนลอยในน้ำออก

- ทำให้น้ำมีการไหลแบบปั่นป่วนมากขึ้น

- เปิดให้น้ำไหลย้อนทิศทาง

- เป่าอากาศเข้าไปยังจุดอับ

4. Microbiological Growth

เชื้อจุลินทรีย์ทั้งหลายสามารถเจริญเติบโตได้ดีในระบบน้ำหล่อเย็น เพราะมีอาหารพียงพอ อุณหภูมิพอเหมาะ เชื้อจุลินทรีย์แบ่งได้เป็น 3 ชนิดคือ - ตะไคร่น้ำ การเจริญเติบโตต้องอาศัยออกซิเจนและแสงแดด

- เชื้อรา การเจริญเติบโตต้องอาศัยอาหาร, ออกซิเจน และ ความชื้น - แบคทีเรีย มีทั้งชนิดที่อยู่ได้โดยไม่มีออกซิเจน และต้องใช้ ออกซิเจน

การป้องกันและแก้ไข

- ใส่สารเคมีลงไปฆ่าเชื้อ

- ใส่สารเคมีลงไปเพื่อทำให้เมือกที่เกิดขึ้นหลุดลอยไปกับน้ำได้

31 ความคิดเห็น:

  1. ให้ความรู้ทางด้านcooling ดีครับ
    น่าจะต่อยอดด้วยการเอาลมจากcooling มาผลิตไฟฟ้าได้เพราะที่เป่าแรงมากกว่าแรงลมธรรมชาติ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. เนินกระปอกซิตี้14 ธันวาคม 2555 20:37

      สุดยอดเลยครับพี่ปั่นไฟฟ้า แต่เราจะใช้กี่ตัวถึงจะพอเหลอพี่ เราไม่มีคูลลิ่งนะของนั่น ฺฺ
      PO

      ลบ
  2. ความเครียดของโลหะไม่เท่ากัน มันคืออะไรครับพี่ ผม งงๆ กับข้อนี้จังเลยครับ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. มันเป็นคุณสมบัติทางกลของของแข็งนะ เรียกว่า ความเค้น(Stress) กับ ความเครียด(Strain)
      ความเค้น คือ แรงต่อพื้นที่ มี เค้นอัด เค้นดึง เค้นเฉือน เป็นคุณสมบัติที่เราเอาไว้เลือก Material มาใช้
      ความเครียด คือ ความยาวที่เปลี่ยนไปของวัตถุต่อความยาวเดิม เมื่อมีแรงมากระทำ มี 3 อย่างเหมือนความเค้นเลย

      สองคุณสมบัตินี้เป็นคุณสมบัติเฉพาะของวัตถุนั้นๆนะ ดังนั้นที่ดิวถามว่าความเครียดของโลหะไม่เท่ากัน นั่นก็เพราะมันเป็นคุณสมบัติเฉพาะของเหล็กชนิดนั้นๆนั่นเอง

      ลองเปรียบเทียบง่ายๆ เช่น ออกแรงกดยางลบ กับ ออกแรงกดโฟม ออกแรงเท่าๆนั้น แต่ยุบลงไปไม่เท่ากัน(ความเครียดต่างกัน) นั่นก็เพราะ ยางลบกับโฟม เป็นสารต่างชนิดกัน

      ลบ
    2. ใครอยากอ่านเพิ่ม กดด้านล่างเลย
      http://km.sukhothaitc.ac.th/files/10101910105625_1010260110953.pdf

      ลบ
    3. อย่างน้ำหม้อน้ำรถยนต์ยังต้องเปลี่ยนเมื่อใช้เป็นเวลาสักระยะ น้ำยาหล่อเย็นลดประสิทธิ์ภาพลง แล้วคูลลิ่งควรเปลี่ยนน้ำเวลาไหน

      ลบ
    4. ท่านอ๋อง25 ธันวาคม 2555 04:28

      เอ่อ...ที พี่เห็นน้ำยาล้างหม้อน้ำ มีทั้ง สีแดงสีเขียว มันแตกต่างกันมั้ย หรือเป็นแค่ลูกเล่นในด้านการขายสินค้า

      ลบ
    5. ขอบคุณครับ สำหรับคำตอบครับนิค

      ลบ
  3. เนินกระปอกซิตี้14 ธันวาคม 2555 20:43

    ถ้าเราทำผนังและหลังคาบ้านคล้ายหม้อน้ำรถแล้วเราทำระบบหมุนเวียนไปหาคูลลิ่งระบายความร้อนให้บ้านจะเข้าท่ามั๊ยน้อ

    ตอบลบ
  4. 5555 ขอบคุณนะครับสำหรับความรู้ดีดีดีดีดีดีดีดีดีดีดี

    ตอบลบ
  5. หอระบายความร้อนของน้ำหลักการง่ายๆคือโดยน้ำที่ร้อนจากcondenserมาฉีดให้เปนฝอยแล้วปล่อยลงจากด้านบนขณะที่น้ำไหลลงมาอุณหภูมิของน้ำจะลดลงและไหลลงสู่ด้านล่างโดยต้องมีการเติมสารเคมีเพื่อป้องกันการเกิดตะกอน ตะไคร่และเชื้อแบคทีเรีย
    ข้อเปรียบเทียบ counter flow ราคาจะถูกแต่ประสิทธิภาพต่ำและใช้น้ำมาก
    ส่วนcross flow มีราคาแพงกว่าแต่ประสิทธิภาพสูงใช้พื้นที่น้อยกว่าและใช้น้ำน้อยกว่าถึง30เปอร์เซนต์ จะเห็นได้ว่าทางPUIก็จะใช้แบบcross flow อิอิ หุหุ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. เมาปลิ้น15 ธันวาคม 2555 22:36

      แต่ทำไมพัดลมของPUIถึงอยู่ด้านบนคับอิอิ

      ลบ
  6. น่านไงว่าแล้วต้องมีคนสังเกตุแสดงว่าเมาปลิ้นรู้จริงสวดยอด...

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. ท่านอ๋อง25 ธันวาคม 2555 04:32

      แถวบ้านผม เค้าใช้หลักการค้ายๆกัน ต้มเหล้าสุราชุมชน ฮิๆๆ

      ลบ
  7. เคยเห็นบางคนเขาปั๊มน้ำฉีดขึ้นไปบนหลังคาเพื่อลดอุณหภูมิของบ้าน แล้ววนน้ำจากหลังคามาที่ปั๊ม แล้วฉีดขึ้นไปใหม่ แต่เราจะสู้ค่าไฟไหวมั๊ย แต่ถ้าคำนวนแล้วดีกว่าเปิดแอร์ ก็หน้าลองน๊ะ

    ตอบลบ
  8. การเข้าไปทำงานในบิเวณ cooling tower ให้ระวังเรื่องสุขภาพเพราะเคยได้ยินว่ามีคนเจ็บป่วยหลังจากทำงานภายในบริเวณนั้นนานๆ เหตุผลเพราะว่ามีเชื้อรา เเบคทีเรียเยอะ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. แบคทีเรียเติบโตได้ดีในบริเวณหอหล่อเย็นครับ โรงงานบางแห่งที่มีโครงสร้างหรือส่วนประกอบหอหล่อเย็นที่เป็นไม้อาจเอื้อให้มีเชื้อรามากเป็นพิเศษ....

      สำหรับแบคทีเรียบางชนิดอาจทำให้เจ็บป่วยด้วยอาการปวดบวมได้ครับ เคยมีรายงานผู้เสียชีวิตด้วยเชื้อดังกล่าวในต่างประเทศครับ

      ลบ
  9. Plant ของเราไม่ต้องกลัวว่าจะมีเชื้อราหรือเชื้อแบคทีเรียเพราะเรามีหมอน้ำขั้นเทพเป็นที่ปรึกษาอย่างเช่น NALCO

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. ทีมงานพลิกแผ่นดิน22 ธันวาคม 2555 03:17

      โดยเฉพาะคนที่มาคอยดูแลใช่ป่าวพี่ณครา

      ลบ
  10. แล้วไอน้ำที่ผ่านการหล่อเย็นมีอันตรายไหมครับเพราะทุกวันที่เราไปทำงานต้องปั่นจักรยานผ่านcoolimg tower จะมีไอน้ำหล่นสู่ด้านล่างแล้วเราสูดดมเข้าไปจะมีอันตรายต่อร่างกายไหมครับเพราะในน้ำ cooling จะต้องเติมสารเคมีบางตัวลงไปเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการอุดตันของ exchanger

    ตอบลบ
  11. หลักการ ทฤษฎี ครบ จบ ได้เพียบ ขอบคุณคร๊าบบบ...

    ตอบลบ
  12. ได้ความรู้ ที่ ครบถ้วน สำหรับคนที่ไม่ค่อยรู้หลักการทำงาน ของ cooling

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. ยอด สวดๆๆ ถั่วต้ม ดีเจียงๆ คววมรั้ว ล้วนๆๆ จวบ...

      ลบ
  13. ผมอยากรู้ว่าแล้วที่ SMR ล่ะครับใช่ cooler หรือป่าวถ้าใช่เป็นแบบใหนแตกต่างกันอย่างไร...
    ช่วยบอกทีครับ......

    ตอบลบ
  14. SMRมีระบบหล่อเย็นครับ แต่ที่เห็นๆจะใช้แบบลม คือ e9309a/b คือใช้ลมเป่าเอาความร้อนออก แตกต่างกันที่ ใช้น้ำกับลม

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. นั้นแหละครับ E9309 แล้วทำไมไม่ใช้น้ำล่ะครับ ???

      ลบ
    2. ลมมันอาจจะระบายความร้อนได้ดีกว่าน้ำมั้ง เพราะน้ำต้องคอยเอามามิกกันกว่าจะมิกกันทั่วก็ต้องใช้เวลานานก็อาจจะทำให้เปลืองทรัพยากรมากกว่าใช้พัดลม มั้งน่ะ เดาเอา

      ลบ
  15. ท่านอ๋อง27 ธันวาคม 2555 00:01

    เห็นด้วยครับ อิๆๆ

    ตอบลบ
  16. ขอบคุณความรู้ดีๆครับ ได้ Training ไปนานแล้วลืม

    ตอบลบ
  17. ได้อ่านเเล้วได้ความรู้เกี่ยวกับระบบ cooling system เหมือนกับการทำงานที่ SPX ครับ ขอบคุณความรู้เพิ่มเติมครับ

    ตอบลบ
  18. มิตรเฮดเดอร์ไฮเปอร์เรดซิ่ง2 มกราคม 2556 23:48

    ขอบคุณความรู้

    ตอบลบ