3101-2212 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

คณะกรรมการปรบั ปรุงเนอ้ื หา  คณะกรรมการตรวจการจาง  นายชอบ ลายทอง  ภาคเหนอื   นายอมรศกั ดิ์ รังสาคร ประธานกรรมการตรวจการจาง นายมานติ ย กธู นพัฒน  นายทวีศักดิ์ ธูปพนม คณะกรรมการตรวจการจาง  นางพรพรรณ บรู ร ัชฏะ คณะกรรมการตรวจการจาง  นายฤทธริ งค อนิ ทรจนิ ดา  นายวรชัย วรชยั ธรรม คณะกรรมการตรวจการจาง  นางสาวพรพิมล สุวรรณนิมิต คณะกรรมการตรวจการจาง นายวีนสั ทัดเทยี น  ภาคตะวันออกเฉียงเหนอื   นายพงคพัฒน มง่ั คัง่ ประธานกรรมการตรวจการจาง  นายปยะ กรกชจินตนาการ  นายชยั ยุทธ สารพา คณะกรรมการตรวจการจาง  นายทวีศกั ดิ์ ธูปพนม คณะกรรมการตรวจการจาง  นางเพญ็ ลภสั ยมิ้ เสมอจิต  นายอมรศักด์ิ รังสาคร คณะกรรมการตรวจการจาง  นางสาวพรพิมล สวุ รรณนมิ ิต คณะกรรมการตรวจการจา ง  นายประสิทธิ์ นางทนิ   ภาคกลาง  นายยุรศักดิ์ ยุรศกั ดิ์พงศ  นายพูลศกั ด์ิ ภูววเิ ชยี รฉาย ประธานกรรมการตรวจการจาง นายพงคพัฒน มัง่ คั่ง คณะกรรมการตรวจการจา ง นายอมรศกั ด์ิ รงั สาคร คณะกรรมการตรวจการจาง  นายประสิทธ์ิ นุนสังข คณะกรรมการตรวจการจา ง  นายชัยมงคล ศวิ บวร คณะกรรมการตรวจการจาง ท่ีปรึกษา ***  ภาคใต  โครงการขยายผลหลักสตู รการจัดการพลงั งานเพ่ืออาชีวศึกษา  นายมนัสวี ฮะกีมี ประธานกรรมการตรวจการจา ง ™ มหาวิทยาลัยเชียงใหม  ™ มหาวทิ ยาลยั ขอนแกน  นางสาวศริ ิวรรณ เหลา วานชิ คณะกรรมการตรวจการจา ง  ™ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยพี ระจอมเกลา พระนครเหนือ  นายประสิทธิ์ นุน สงั ข คณะกรรมการตรวจการจา ง  ™ มหาวิทยาลยั สงขลานครินทร นายชวลติ บุญแสง คณะกรรมการตรวจการจา ง  นางสาวพรพมิ ล สุวรรณนมิ ิต คณะกรรมการตรวจการจาง  บริหารจดั การและติดตามโครงการ  นายมนัสวี ฮะกมี ี ประธานกรรมการตรวจการจา ง  พมิ พค รัง้ ที่ 3  นายประสทิ ธิ์ นนุ สังข คณะกรรมการตรวจการจาง  ปท ่พี ิมพ กนั ยายน 2551  จาํ นวนท่ีพมิ พ  3,280 เลม  นายชวลิต บุญแสง คณะกรรมการตรวจการจาง  ผจู ัดพมิ พ กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษ   พลงั งาน  กระทรวงพลังงาน นางสาวพรพมิ ล สวุ รรณนมิ ติ คณะกรรมการตรวจการจา ง  นายพิสิทธ บุญคลา ย คณะกรรมการตรวจการจาง  ISBN :  

คํานาํ รหัสวชิ า 3101-2214 คํานํา คูมือผูเรียนวิชาระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม (Industrial Energy Management System) รหัสวิชา 3101-2214ได ออกแบบและพัฒนาขึ้นมาตามโครงการพัฒนาหลักสูตรการจัดการพลังงานเพ่ือการอาชีวศึกษา ภายใตความรวมมือทางวิชาการ เพ่ือการอนุรักษพลังงานระหวาง กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน สํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา และ สํานักพัฒนาเทคนิคศึกษา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ โดยมีวัตถุประสงคเพ่ือพัฒนาหลักสูตรและสื่อ การเรียนการสอนดานการจัดการและอนุรักษพลังงาน สําหรับอาชีวศึกษาระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.)และระดับ ประกาศนียบตั รวชิ าชพี ช้ันสูง (ปวส.) สาํ นักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา คูมือผูเรียนเลมน้ีจัดพิมพเปนครั้งท่ี 3 มีการแกไข ปรับปรุงใหม โดยมีที่ปรึกษาโครงการขยายผลหลักสูตรการจัด การพลังงานเพ่ืออาชีวศึกษาดวยกัน 4 ภาค ดังน้ี โครงการขยายผลหลักสูตรการจัดการพลังงานเพื่ออาชีวศึกษา(ภาคเหนือ) โดย มหาวิทยาลัยเชียงใหมรับเปนท่ีปรึกษา โครงการขยายผลหลักสูตรการจัดการพลังงานเพื่ออาชีวศึกษา(ภาคกลาง) โดย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือรับเปนที่ปรึกษา โครงการขยายผลหลักสูตรการจัดการพลังงานเพื่อ อาชวี ศึกษา(ภาคตะวนั ออกเฉียงเหนอื ) โดยมหาวทิ ยาลยั ขอนแกน รบั เปนทป่ี รึกษา โครงการขยายผลหลักสูตรการจดั การพลังงาน เพ่ืออาชีวศึกษา(ภาคใต) โดยมหาวิทยาลัยสงขลานครินทรรับเปนท่ีปรึกษา ภายใตความรวมมือทางวิชาการเพ่ือการอนุรักษ พลังงานดวยกัน 3 องคกร คือ กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน สํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา สํานัก บริหารงานสงเสริมการศึกษาเอกชน ไดรวมกันพัฒนาและปรับปรุงรูปเลม เนื้อหา รูปภาพ ผูเรียนจะสามารถใชคูมือผูเรียนน้ี ประกอบการเรียนการสอนในหองเรยี นหรอื ใชสําหรับทบทวน ตลอดจนใชสรุปเน้ือหา ไดดวยตนเองเพราะเน้ือหาภายในเลมจะ เปนเฉพาะเนอ้ื หาสาํ คญั ๆ ที่ตรงกบั วัตถุประสงคเชิงพฤติกรรมในแตละหวั ขอโดยใชร ปู ภาพประกอบเปนสวนใหญ ทําใหงายตอ การเรียนรูและทําความเขาใจ นอกจากน้ีภายในคูมือผูเรียนยังประกอบดวยแบบฝกหัดทายบทเรียน ใบเฉลยแบบฝกหัดภายใน บทเรียน บทเรียนคอมพิวเตอรชวยสอนระบบมัลติมีเดีย (MCAI) ผูเรียนจะสามารถใชเปนบทเรียนเสริม ทดลอง ทดสอบ โดย การเรียนรดู ว ยตนเอง หวังวาคูมือผูเรียนน้ีจะชวยใหผูเรียนไดใชเปนแนวทางในการศึกษาประกอบกระบวนการเรียนการสอนดานการ จัดการและอนุรักษพลังงานไดอยางมีประสิทธิภาพ และขอแสดงความขอบคุณหนวยงานและผูท่ีมีสวนชวย ใหคูมือผูเรียนน้ี สําเร็จลลุ วงไปดว ยดี ถา พบขอผิดพลาดประการใดและเห็นวาสมควรแกไขปรับปรุงขอไดโปรดกรุณาเสนอแนะมายังกรมพัฒนา พลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ ลงั งาน หรอื หนว ยงานภายใตโ ครงการความรว มมอื เพอื่ การพฒั นาใหดยี ิง่ ขึ้นตอ ไปในอนาคต กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนรุ ักษพ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม



สารบัญ รหสั วชิ า 3101-2214 สารบญั หนา บทที่ 1 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม....................................................................................................... 1 1.1 วัตถปุ ระสงคเ ชิงพฤติกรรม ................................................................................................................................. 1 1.2 การใชพลังงานความรอน.................................................................................................................................... 3 1.2.1 การใหพ ลงั งานความรอ นโดยตรง .............................................................................................................. 3 1.2.2 การใหพ ลงั งานความรอนทางออม.............................................................................................................. 6 1.3 แหลง พลงั งานความรอนทใี่ ชใ นโรงงานอุตสาหกรรม........................................................................................ 7 1.3.1 หมอ ไอน้ํา................................................................................................................................................. 10 1.3.2 หมอ นา้ํ รอน (HOT WATER BOILER)............................................................................................................ 21 1.3.3 หมอตม นํา้ มนั (HOT OIL BOILER).............................................................................................................. 21 1.3.4 เตาเผา (FURNACE)..................................................................................................................................... 23 1.4 การใชพ ลังงานความรอ นในอตุ สาหกรรมท่วั ไป............................................................................................... 39 1.5 กระบวนการผลติ ............................................................................................................................................... 40 1.5.1 อุตสาหกรรมการปน ดา ย........................................................................................................................... 40 1.5.2 อตุ สาหกรรมทอผา .................................................................................................................................... 42 1.5.3 อตุ สาหกรรมฟอก ยอ ม พิมพ และตกแตง สําเร็จ........................................................................................ 45 1.5.4 อุตสาหกรรมกระดาษ ............................................................................................................................... 48 1.5.5 อตุ สาหกรรมอาหาร.................................................................................................................................. 50 1.6 การใชพลงั งานไฟฟา ในโรงงานอตุ สาหกรรม................................................................................................... 62 1.6.1 อุปกรณไ ฟฟา แสงสวา ง ............................................................................................................................ 63 1.6.2 อปุ กรณไฟฟากําลงั ................................................................................................................................... 68 บทที่ 2 เทคนิคการตรวจวิเคราะหการใชพ ลังงาน ........................................................................................................ 84 2.1 วตั ถุประสงคเ ชิงพฤตกิ รรม ............................................................................................................................... 84 2.2 การเก็บรวบรวมขอ มลู ………………………………………………………………………………................85 2.2.1 ใบเสรจ็ รับเงินคาไฟฟา เชือ้ เพลิง นํา้ การกาํ จดั ของเสีย............................................................................. 85 2.2.2 บนั ทกึ ขอมูลการผลิต................................................................................................................................ 85 2.2.3 บันทกึ ขอมลู การทาํ งาน ............................................................................................................................ 85 2.2.4 มิเตอรตรวจนบั พลังงาน............................................................................................................................ 86 2.3 การทาํ บัญชพี ลังงาน.......................................................................................................................................... 88 2.3.1 การเก็บรวบรวมขอมลู .............................................................................................................................. 88 2.3.2 ความถใ่ี นการเก็บรวบรวมขอ มูล .............................................................................................................. 89 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม ก

รหัสวิชา 3101 -2214 สารบัญ 2.3.3 สิ่งที่ตอ งคน หาระหวา งการตรวจสอบและตรวจวดั การใชพลังงานเพอ่ื ทาํ บัญชพี ลังงาน.......................... 89 2.4 การวิเคราะหการใชพลังงาน............................................................................................................................ 103 2.5 การทํารายงานพลงั งาน.................................................................................................................................... 111 บทท่ี 3 เทคนคิ การประหยัดพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม .................................................................................... 114 3.1 วัตถปุ ระสงคเชงิ พฤตกิ รรม ............................................................................................................................. 114 3.2 ระบบไฟฟา กําลงั ............................................................................................................................................. 115 3.2.1 หมอแปลงไฟฟา ..................................................................................................................................... 115 3.2.2 มอเตอรไ ฟฟา.......................................................................................................................................... 121 3.2.3 ระบบปม น้ํา ............................................................................................................................................ 126 3.2.4 ระบบอดั อากาศ....................................................................................................................................... 128 3.3 ระบบปรบั อากาศ ............................................................................................................................................ 138 3.3.1 เทคนิคการประหยดั พลังงานในระบบปรับอากาศ.................................................................................. 138 3.3.2 ลดภาระการทาํ ความเยน็ ของระบบปรับอากาศ....................................................................................... 138 3.3.3 การใชอปุ กรณระบบปรบั อากาศประสทิ ธิภาพสูง .................................................................................. 139 3.3.4 การควบคมุ การใชงานอยางมปี ระสิทธิภาพ ............................................................................................ 142 3.3.5 การใชระบบกกั เกบ็ ความเยน็ .................................................................................................................. 143 3.3.6 การควบคมุ คณุ ภาพอากาศ ...................................................................................................................... 143 3.3.7 ระบบปรบั อากาศภายในโรงงานอตุ สาหกรรม........................................................................................ 144 3.4 ระบบแสงสวา ง ............................................................................................................................................... 144 3.4.1 การติดตง้ั หลอดไฟใหม .......................................................................................................................... 145 3.4.2 การใหแ สงสวา งภายในอาคารสํานกั งาน ................................................................................................ 145 3.4.3 การควบคมุ แบบอตั โนมัติ....................................................................................................................... 145 3.4.4 การควบคมุ ดว ยบุคคล............................................................................................................................. 146 3.4.5 การควบคุมพน้ื ทใี่ ชงาน .......................................................................................................................... 146 3.4.6 การทําความสะอาด................................................................................................................................. 147 3.5 ระบบทาํ ความรอ น.......................................................................................................................................... 148 3.5.1 การประหยัดพลังงานในการผลิตไอนํา้ ................................................................................................... 149 3.5.2 การประหยดั พลงั งานในการสง จา ยไอนํา้ ................................................................................................ 152 3.5.3 การประหยดั พลงั งานในการใชไ อนาํ้ ...................................................................................................... 153 3.5.4 การนําความรอ นทง้ิ กลับมาใชใ หม......................................................................................................... 154 3.5.5 การนําแฟลชสตีม (FLASH STEAM) กลบั มาใชใ หม.................................................................................. 156 3.5.6 ระบบหัวเผา (BURNER SYSTEMS) ............................................................................................................. 157 3.5.7 การบํารงุ รักษาหมอ ไอนา้ํ ........................................................................................................................ 158 ข ระบบจัดการพลงั งานในอุตสาหกรรม

สารบัญ รหสั วิชา 3101-2214 3.5.8 การคํานวณประสทิ ธิภาพของหมอ ไอนาํ้ ................................................................................................ 159 3.5.9 สรปุ ........................................................................................................................................................ 160 บทที่ 4 การปรับปรงุ การใชพ ลงั งาน ........................................................................................................................... 167 4.1 วัตถุประสงคเ ชิงพฤติกรรม ............................................................................................................................. 167 4.2 แนวปฏิบัตใิ นการลดคาไฟฟา ......................................................................................................................... 169 4.2.1 การคิดคาไฟฟา ....................................................................................................................................... 169 4.2.2 การควบคุมความตอ งการพลังไฟฟาสูงสุด ............................................................................................. 173 4.2.3 การปรับปรุงคา ตัวประกอบกาํ ลงั ไฟฟา .................................................................................................. 177 4.2.4 เทคนคิ การประหยัดพลังงานไฟฟาในระบบไฟฟา แสงสวา ง.................................................................. 185 4.2.5 ประสทิ ธิภาพมอเตอรไฟฟา .................................................................................................................... 189 4.3 การปรับปรงุ ประสิทธิภาพระบบปรับอากาศสําหรับอาคาร............................................................................ 190 4.4 การปรับปรงุ ระบบการใชพ ลังงานความรอน.................................................................................................. 190 4.4.1 การปรบั ปรุงเตาเผา เตาหลอม เตาอบ ในอุตสาหกรรม ........................................................................... 190 4.4.2 การนําคอนเดนเสทกลับมาใช................................................................................................................. 193 4.4.3 การใชประโยชนแ ฟลชสตีม ................................................................................................................... 195 4.4.4 การปรับปรุงประสิทธิภาพหมอไอนาํ้ ..................................................................................................... 196 4.4.5 การปรับปรงุ ประสทิ ธภิ าพของระบบการสงจา ยไอนาํ้ ............................................................................ 197 4.4.6 การปรับปรุงประสทิ ธภิ าพของหมอตม นา้ํ มนั ........................................................................................ 197 4.4.7 การปรบั ปรุงประสทิ ธิภาพของเตาเผา..................................................................................................... 197 4.5 การปรบั ปรงุ การปองกนั ความรอนของกรอบอาคาร....................................................................................... 198 4.5.1 การปองกันความรอนเขา สูอาคาร ........................................................................................................... 198 บทท่ี 5 พระราชบัญญตั ิการสงเสริมการอนุรักษพ ลังงาน........................................................................................... 208 5.1 วัตถปุ ระสงคเ ชิงพฤติกรรม ............................................................................................................................. 208 5.2 พระราชบัญญัตกิ ารสง เสรมิ การอนรุ ักษพลงั งาน ............................................................................................ 209 5.2.1 โครงสรางพระราชบัญญัตกิ ารสงเสรมิ การอนรุ กั ษพ ลงั งาน................................................................... 209 5.2.2 กฎหมายสาํ หรับอาคาร/โรงงานควบคมุ .................................................................................................. 209 5.2.3 การกาํ หนดอาคาร/โรงงานควบคุม ......................................................................................................... 210 5.2.4 การกําหนดการเปนโรงงานควบคุม (DESIGNATED FACTORY) ................................................................. 211 5.2.5 หนา ท่ีความรบั ผิดชอบของเจา ของผรู ับผิดชอบดานพลังงาน ................................................................. 211 5.2.6 คณุ สมบตั ิของผูรบั ผิดชอบดานพลงั งาน ................................................................................................. 211 บทที่ 6 ผลกระทบตอ สภาวะส่ิงแวดลอ ม.................................................................................................................... 214 6.1 วัตถุประสงคเ ชิงพฤตกิ รรม ............................................................................................................................. 214 6.1.1 สถานการณก ารใชพลงั งานของประเทศไทย .......................................................................................... 216 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม ค

รหัสวิชา 3101 -2214 สารบญั 6.1.2 ผลกระทบของการใชพ ลงั งานทางดา นเศรษฐกจิ .................................................................................... 218 6.1.3 ผลกระทบของการใชพ ลังงานทางดา นสิ่งแวดลอม ................................................................................ 218 ภาคผนวก ...................................................................................................................................................................... 223 สถานการณพลงั งาน........................................................................................................................................ 225 ง ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 บทที่ 1 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม 1.1 วตั ถุประสงคเชิงพฤติกรรม หลงั จากจบบทเรียนนแ้ี ลวนกั เรียนสามารถท่ีจะ 1. หลักการใชพ ลังงานความรอ น - บอกความหมายของการใชพลงั งานความรอ นโดยตรงในงานอตุ สาหกรรมไดถกู ตอง - ยกตวั อยางงานทีใ่ ชพลงั งานความรอ นโดยตรงไดถกู ตอ งอยา งนอ ย 3 งาน - บอกความหมายของการใชพ ลงั งานความรอนทางออมในงานอตุ สาหกรรมไดถกู ตอ ง - ยกตัวอยางงานที่ใชพ ลังงานความรอนทางออมในงานอตุ สาหกรรมไดอ ยา งนอย 2 งาน - อธบิ ายหลกั การผลติ พลังงานความรอนจากหมอไอนํา้ ไดถ กู ตอง - บอกความหมายของหมอ ไอนํ้าไดถูกตอ ง - บอกความหมายของไอนาํ้ ไดถ ูกตอ ง - อธบิ ายลักษณะของไอนาํ้ ชนดิ ตาง ๆ ไดถ ูกตอ ง 2. แหลงพลังงานความรอนทใ่ี ชในอุตสาหกรรม - บอกความหมายของหมอไอนาํ้ แบบทอไฟไดถ กู ตอ ง - บอกความหมายของหมอ ไอนา้ํ แบบทอ นํ้าไดถูกตอ ง - อธบิ ายหลักการผลิตพลังงานความรอ นจากหมอ น้ํารอ นไดถ กู ตอ ง - อธบิ ายวธิ ีการผลติ น้ํารอ นไดถกู ตองทั้ง 2 ระบบ - อธบิ ายหลักการผลติ พลงั งานความรอ นจากหมอตมนาํ้ รอนไดถูกตอ ง - บอกชนดิ ของนํา้ มนั หรอื ของเหลวท่ีใชเปน สอ่ื นําความรอ นของหมอ ตมนาํ้ มันไดถ ูกตองทัง้ 2 ชนิด - อธบิ ายระบบการทํางานของหมอตม นาํ้ มันไดถูกตอ งทัง้ 2 ระบบ - อธิบายหลักการใหพลังงานความรอนแกเ ตาเผาอุตสาหกรรมไดถกู ตอ งท้งั 2 แบบ - ยกตัวอยา งเตาเผาอุตสาหกรรมแบบเผาไหมภายในไดถกู ตอ งอยางนอ ย 3 ชนดิ - ยกตวั อยา งเตาเผาอุตสาหกรรมแบบเผาไหมภ ายนอกไดถ ูกตอ งอยางนอย 3 ชนิด - บอกชนิดของเตาเผาอตุ สาหกรรมตามการใชงานไดถูกตอ งอยา งนอย 5 ชนิด 3. การนําพลังงานความรอ นไปใชใ นอตุ สาหกรรมได - บอกวธิ ีการใชพ ลงั งานในอุตสาหกรรมส่ิงทอได - บอกวิธกี ารใชพลังงานในอุตสาหกรรมกระดาษได - บอกวธิ ีการใชพ ลังงานในอตุ สาหกรรมอาหารได ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 1

รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 4. การนําพลังงานไฟฟา ไปใชในโรงงานอุตสาหกรรมได - บอกชนิดของอปุ กรณไ ฟฟาแสงสวา งได - บอกคุณลักษณะของอุปกรณไ ฟฟาแสงสวางได - บอกความหมายของมอเตอรไ ฟฟา ได - บอกสว นประกอบของมอเตอรไฟฟา ได - อธิบายคุณลักษณะของมอเตอรไฟฟา ได - บอกประเภทของระบบปรบั อากาศได - บอกสวนประกอบของระบบปรับอากาศได - บอกหนา ทข่ี องอปุ กรณใ นระบบปรับอากาศได - อธบิ ายวงจรระบบปรับอากาศได 2 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 กระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม มีการใชพลังงานเปนจํานวนมาก เชน พลังงานแสง พลังงานไฟฟา พลังงานกล เปน ตน โดยเฉพาะอยางย่ิงพลังงานความรอนจะใชมากในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมกระดาษ และอุตสาหกรรม ส่งิ ทอ 1.2 การใชพ ลังงานความรอน การใชพลังงานความรอน หมายถึง การใหความรอนแกวัสดุ หรือวัตถุดิบ โดยผานกระบวนการผลิต เพ่ือใหไดมาซึ่งช้ินงาน หรือผลิตภัณฑทีต่ องการ โดยทั่วไปแลว โรงงานอุตสาหกรรมมีการใชพลังงานความรอนเปนปริมาณมาก การจัดการการใชพลังงานความ รอ นจงึ เปน เร่ืองสําคญั ท่ีตอ งทําใหเ หมาะสมตอกระบวนการผลติ เพือ่ ใหกระบวนการผลิตมปี ระสทิ ธภิ าพการใชพ ลงั งานความรอ น การใหพ ลังงานความรอนในกระบวนการผลิต สามารถแบงออกได 2 ประเภท ดงั น้ี - การใหพลงั งานความรอ นโดยตรง - การใหพลังงานความรอนโดยออ ม 1.2.1 การใหพ ลังงานความรอนโดยตรง การใชพลังงานความรอนโดยตรง คือ ความรอนจากแหลงกําเนิด จะสัมผัสกับผลิตภัณฑโดยตรง ตัวอยางงานที่มีการให พลังงานความรอ นโดยตรง ไดแ ก 1. งานอุตสาหกรรมอาหารใชความรอ นจากไอน้ํา อบอาหารในภาชนะปดใหสุก, อบภาชนะบรรจุอาหาร เพ่ือฆาเช้ือโรค ฯลฯ ดงั แสดงในรูปท่ี 1.1 รปู ที่ 1.1 งานอุตสาหกรรมอาหารใชค วามรอนจากไอนาํ้ ในกระบวนการสเตอริไลซ เพอ่ื เพม่ิ อายกุ ารเก็บรักษาผลิตภัณฑ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 3

รหสั วิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 2. งานอุตสาหกรรมสง่ิ ทอใชความรอนจากไอนํา้ ในการฟอกยอ มและพิมพผา ฯลฯ ดังแสดงในรปู ท่ี 1.2 รปู ท่ี 1.2 งานอุตสาหกรรมส่ิงทอใชค วามรอนโดยตรงในการอบผา การฟอกยอมและการพิมพผา 3. งานอุตสาหกรรมกระดาษใชความรอนจากไอนํ้าอบแหงกระดาษ รีไซเคิลกระดาษ หรือตมกระดาษใหเปอย ดังแสดงใน รปู ท่ี 1.3 รปู ที่ 1.3 งานอุตสาหกรรมกระดาษใชความรอนโดยตรงในการอบแหงกระดาษ 4. งานโรงพยาบาลใชความรอ นจากไอนํา้ เพือ่ อบฆา เช้ือโรค เคร่อื งรดี ผา ฯลฯ ดังแสดงในรูปท่ี 1.4 รูปที่ 1.4 งานโรงพยาบาลใชความรอ นโดยตรงเพ่ืออบฆา เชือ้ โรคภาชนะและ 4 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

หลักการใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 5. งานธรุ กิจโรงแรมใชความรอ นสาํ หรบั ทาํ น้าํ อุนภายในหองพักและหองซักรดี ดงั แสดงในรปู ที่ 1.5 รปู ที่ 1.5 งานธุรกิจโรงแรม ใชความรอนโดยตรงในการทํานํา้ อุนใน หอ งพกั รดี ผา 6. งานอุตสาหกรรมเซรามคิ ใชค วามรอ นในการเผาหรอื อบผลติ ภณั ฑเซรามิค ดงั แสดงในรปู ท่ี 1.6 รปู ท่ี 1.6 การใชความรอนโดยตรงในงานอุตสาหกรรมเซรามิค 7. งานอตุ สาหกรรมโลหะใชค วามรอนในอตุ สาหกรรมโลหะ ดังแสดงในรูปที่ 1.7 รูปท่ี 1.7 การใชความรอ นโดยตรงในงานอุตสาหกรรมโลหะ 5 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม

รหัสวชิ า 3101-2214 หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม 8. งานอุตสาหกรรมถลุงเหลก็ ดงั แสดงในรูปที่ 1.8 รูปที่ 1.8 การใชความรอ นโดยตรงในงานอุตสาหกรรมถลงุ เหล็ก 9. งานอตุ สาหกรรมการชุบแขง็ ดังแสดงในรปู ที่ 1.9 รปู ที่ 1.9 การใชความรอนโดยตรงในงานอุตสาหกรรมการชุบแขง็ เหล็ก 1.2.2 การใหพ ลงั งานความรอนทางออม การใหพลังงานความรอนทางออมหมายถึง การใหพลังงานความรอนจากไอนํ้า กาซรอน หรือน้ํามันรอน ถายเทความรอน ใหกับผลิตภัณฑ หรือช้ินงาน โดยผานทางอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอน หรือตัวกลางอ่ืน ดังตัวอยางการใหพลังงานความรอนโดยออม ไดแก 6 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 1. การอบในงานอตุ สาหกรรมอาหาร (ไอน้ําไหลผา นคอยลรอนแลวเปา ลมรอนสผู ลิตภัณฑ) รปู ที่ 1.10 งานอุตสาหกรรมอาหารใชความรอนโดยตรงจากไอน้ําอบขนม 2. การอบไลค วามช้ืนออกจากวัตถุดิบในงานอุตสาหกรรมยาสูบ (ใชไ อนาํ้ ผา นคอยลรอนแลวใชลมรอนอบใบยาสบู ) รปู ที่ 1.11 งานอุตสาหกรรมยาสูบใชความรอนจากไอนาํ้ ผา นคอยลรอนแลว ใชล มรอนมาอบใบยาสบู 1.3 แหลงพลังงานความรอนทีใ่ ชในโรงงานอุตสาหกรรม การไดมาซ่ึงพลังงานความรอนท่ีจะนํามาใชในโรงงานอุตสาหกรรม ไดมาจากอุปกรณ หรือเคร่ืองจักรในการผลิตความรอน ซ่ึงถูกสรางข้ึนมาเพื่อใหเราเลือกใชใหเหมาะสมกับงาน ซ่ึงพอจะยกตัวอยางชนิดของอุปกรณในการผลิตความรอนตางๆ เชน หมอไอนํ้า หมอน้ํารอน หมอนํ้ามันรอน หรือเตาเผาเปนตน เพื่อใหไดมาซึ่งพลังงานความรอนในรูปของไอนํ้า หรือความรอนท่ีไดโดยตรงจากการ เผาไหม 1. ไอนํ้า คอื นํ้าท่ีถูกตมใหเดือดจนกลายเปนไอ ที่มีสถานะเปนกาซ ไอน้ําที่ไดจากการตมในภาชนะเปดจะมีอุณหภูมิ 100 °C หรือ 212 °F 2. ชนดิ ของไอน้ํา สามารถแบง ไดดงั นี้ - ไอนํ้าเปยก (Wet Steam) คือ ไอนํ้าที่มีหยดน้ําผสมอยู มี อุณหภูมิเทากับจุดเดือด เชนไอนํ้าที่ออกจากกาตมน้ํา ดังรูปที่ 1.12 รปู ที่ 1.12 ไอนํา้ เปยกทอ่ี อกจากกาตมนํา้ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 7

รหัสวิชา 3101-2214 หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม - ไอนาํ้ อม่ิ ตวั (Saturated Steam) คอื ไอน้ําที่กลายเปน กาซทั้งหมด ไมม หี ยดนาํ้ หลงเหลืออยู และมีอุณหภูมเิ ทา กบั จุดเดอื ด - ไอดงหรือไอนํ้ารอนย่ิงยวด (Superheated Steam) คือ ไอนํ้าท่ีมีอุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิอิ่มตัว สามารถผลิตไอนํ้ารอน ยิ่งยวดไดโดยการนําไอนํ้าอ่ิมตัวไปผานการใหความรอนอีกคร้ัง ทําใหอุณหภูมิของไอนํ้าอ่ิมตัวสูงมากข้ึน กลายเปนไอ น้าํ รอนยงิ่ ยวด ดังแสดงในรปู ที่ 1.13 ไอน้าํ อ่ิมตัว ไอน้าํ รอนยิ่งยวด ไอนา้ํ เปย ก น้ํา รูปที่ 1.13 การผลติ ไอน้ําอิ่มตวั และไอน้ํารอนย่ิงยวด พลังงานจําเพาะที่แฝงอยูในน้ํา และไอนํ้าอิ่มตัว หรือเอนทัลป (Enthalpy) จะข้ึนอยูกับตัวแปร 2 ตัว คือ อุณหภูมิ และความดัน ของไอนํ้า เอนทัลปนํ้าอ่ิมตัว เปนคาพลังงานของน้ําที่อยูในสภาวะของเหลว และเอนทัลปไอน้ํา หรือเอนทัลปของไอนํ้าอ่ิมตัว เปนคา พลังงานของนํ้าท่ีอยูในสภาวะที่เปนไออยางสมบูรณ การเดือดกลายเปนไอของน้ําที่ความดันตางๆ จะมีอุณหภูมิจุดเดือด ปริมาตรจําเพาะ ไอนาํ้ และเอนทัลปท ีแ่ ตกตางกัน ท้งั นี้ คณุ สมบตั ิของไอนาํ้ แสดงรายละเอยี ดดังตารางท่ี 1.1 8 ระบบจดั การพลงั งานในอุตสาหกรรม

หลักการใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 ตารางท่ี 1.1 คุณสมบตั ิไอน้าํ และนาํ้ อิม่ ตวั ความดันสมั บรู ณ จดุ เดือด ปริมาตรจําเพาะ เอนทัลปน้ําอม่ิ ตัว เอนทัลปไอน้ํา ความรอ นแฝงระเหย m3/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg bar (abs) °C 3.993 317.65 3.24 340.57 2,636.88 2,319.23 0.4 75.89 2.732 359.93 2,645.99 2,305.42 2.365 376.77 2,653.57 2,293.64 0.5 81.35 2.087 391.73 2,660.07 2,283.3 1.869 405.21 2,665.77 2,274.05 0.6 85.95 1.694 417.51 2,670.85 2,265.65 1.159 467.13 2,675.43 2,257.92 0.7 89.96 0.885 504.71 2,693.36 2,226.23 0.693 540.88 2,706.29 2,201.59 0.8 93.51 0.606 561.44 2,718.17 2,177.3 0.524 584.28 2,724.66 2,163.22 0.9 96.71 0.462 604.68 2,731.63 2,147.35 0.414 623.17 2,737.63 2,132.95 1 99.63 0.375 640.12 2,742.88 2,119.71 0.342 655.81 2,747.54 2,107.42 1.5 111.37 0.315 670.43 2,751.7 2,095.9 0.292 684.14 2,755.46 2,085.03 2 120.23 0.273 697.07 2,758.87 2,074.73 0.255 709.3 2,761.98 2,064.92 2.6 128.73 0.24 720.94 2,764.84 2,055.53 0.227 732.03 2,767.46 2,046.53 3 133.54 0.215 742.64 2,769.89 2,037.86 0.204 752.82 2,772.13 2,029.49 3.5 138.87 0.194 762.6 2,774.22 2,021.4 0.163 798.42 2,776.16 2,013.56 4 143.63 0.141 830.05 2,782.73 1,984.31 0.124 858.54 2,787.79 1,957.73 4.5 147.92 0.11 884.55 2,791.73 1,933.19 0.1 908.56 2,794.81 1,910.27 5 151.85 0.091 930.92 2,797.21 1,888.65 0.083 951.9 2,799.03 1,868.11 5.5 155.47 0.077 971.69 2,800.39 1,848.49 0.071 990.46 2,801.35 1,829.66 6 158.84 3.993 1008.33 2,801.96 1,811.5 2,802.27 2,319.23 6.5 161.99 7 164.96 7.5 167.76 8 170.42 8.5 172.94 9 175.36 9.5 177.67 10 179.88 12 187.96 14 195.04 16 201.37 18 207.11 20 212.37 22 217.24 24 221.78 26 226.03 28 230.04 30 233.84 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 9

รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ตัวอยางที่1 หมอไอน้ําโรงงานแหงหนึ่ง ผลิตไอนํ้าท่ีความดัน 8 bar (abs) อุณหภูมิของไอน้ํา 170.4 °C นํ้าปอนเขาหมอไอน้ํามี อุณหภูมิ 100 °C จงคํานวณปริมาณพลงั งานความรอ นทีน่ ํ้า 1 kg ไดรบั หลงั จากผา นออกจากหมอไอน้ําแลว ปริมาณเอนธัลปของนํ้าปอน สามารถหาคาไดจากตารางท่ี 1.1 โดยดูท่ีเอนทัลปน้ําอิ่มตัวท่ีอุณหภูมิ 100 °C สามารถอานคา เอนทัลปของน้ําปอน (hf) ไดเ ทา กับ 419.1 kJ/kg ปริมาณเอนทัลปของไอน้ําท่ีออกจากหมอไอน้ํา ดูความดัน 8 bar (abs) สามารถอานคาเอนทัลปของไอนํ้าอิ่มตัว (hg) ไดเทากับ 2,767.5 kJ/kg ดังนน้ั ปรมิ าณพลงั งานความรอนทน่ี าํ้ ปรมิ าณ 1 kg ไดรับไป สามารถหาไดด งั นี้ Q = (m) × (hg – hf) Q = (1 kg) × (2,767.5 – 419.1 kJ/kg) Q = 2,348.4 kJ อุปกรณทใ่ี หก าํ เนิดความรอน โดยทั่วไปไดแ ก - หมอ ไอนาํ้ - หมอตม นํา้ มนั - หมอน้าํ รอ น - เตาเผา 1.3.1 หมอไอนาํ้ หมอไอนํ้า หมายถึง เคร่ืองกําเนิดไอน้ําชนิดภาชนะปด ทําดวยเหล็กหรือเหล็กกลา ซ่ึงไดรับการออกแบบ และสรางไวอยาง แข็งแรง ภายในบรรจุดวยนํ้าสวนหนึ่ง และอีกสวนหนึ่งสําหรับเก็บไอน้ํา ไอน้ําสามารถนําไปใชประโยชนหลายอยาง เชน ใชฉุด เครอื่ งจกั รไอนํา้ หรือกังหนั ไอนาํ้ ใชฆาเช้ือโรค หรืออบแหง หรือนําไปใชประโยชนในงานอุตสาหกรรมตามความเหมาะสม หมอไอนํ้าที่ เหน็ โดยทวั่ ไปแสดงดังรปู ที่ 1.14 รูปที่ 1.14 หมอไอนาํ้ 1.3.1.1 สวนประกอบและอปุ กรณเพ่ือความปลอดภัยของหมอไอน้ํา การทํางานของหมอไอนํ้ามีอุปกรณประกอบอื่นๆ เพิ่มเติมอีกหลายอุปกรณ เพื่อสมรรถนะ ความปลอดภัย และการเตือน ภายในการทาํ งานของหมอ ไอนํ้า ตัวอยางการตดิ ตง้ั อุปกรณเพ่มิ เตมิ แสดงดงั รปู ที่ 1.15 10 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 รูปที่ 1.15 สวนประกอบและอุปกรณเ พอื่ ความปลอดภัยของหมอไอนํา้ 1. อุปกรณวัด ประกอบดวย อุปกรณวัดระดับน้ํา ระดับน้ํามัน วัดความดันไอ รูปท่ี 1.16 วาลว นิรภัย นา้ํ วัดอุณหภมู ิ 2. อุปกรณเพื่อการเผาไหม ประกอบดวย ถังน้ํามันเชื้อเพลิง อุปกรณอุนนํ้ามัน ชดุ พดั ลม อดั อากาศ ชดุ หัวพน ไฟ 3. อุปกรณความปลอดภัย ประกอบดวย อุปกรณควบคุมความดัน ล้ินนิรภัย ปล๊ัก หลอมละลายนิรภยั อุปกรณสญั ญาณตางๆ ดังรูปท่ี 1.16 4. อุปกรณประกอบทอ ประกอบดวยกับดักไอนํ้า อุปกรณลดความดัน อุปกรณจ า ยไอนํ้า อปุ กรณใ ชไ อนํา้ ดังรปู ท่ี 1.17 รปู ที่ 1.17 อุปกรณประกอบทอ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 11

รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม 5. ปมนํ้า ทําหนาที่สงน้ําจากถังพักนํ้าเขาสูหมอไอน้ํา ปมนํ้าตองสามารถสงเขาสู หมอไอนํ้ามากกวาอัตราการผลิตไอน้ํา และตองสามารถอัดใหมีความดันสูงกวา ความดนั ใชงานของหมอ ไอน้าํ อยา งนอ ย 1.5 เทา แสดงดงั รูปที่ 1.18 รูปที่ 1.18 ปมนํ้าปอ นเขา หมอไอนํ้า 6. ระบบทอ ประกอบดวยวาลว และทอสงไอนํ้าไปยังอุปกรณใชไอน้ําตาง ๆ ปกติจะเปนทอหุมฉนวน เพ่ือปองกันการ สูญเสยี ความรอ น แสดงดงั รปู ท่ี 1.19 รปู ที่ 1.19 ระบบทอสงจายไอนา้ํ 7. ถงั เก็บนาํ้ ปอ น เพื่อเก็บสาํ รองน้ําใหพรอ มทจี่ ะสงปอนเขา หมอ ไอน้ํา แสดงดงั รปู ที่ 1.20 รปู ที่ 1.20 ถงั นํ้าปอน 12 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 8. ปลองไอเสีย เพือ่ นําไอเสียจากการเผาไหมปลอยสูบรรยากาศ แสดงดงั รปู ท่ี 1.21 หมอไอนา้ํ สรางขึ้นมาเพื่อจุดประสงคเ ดยี วกนั คือผลิตไอนํ้า แตไอนํ้าที่ผลิตออกมา ไดถูกนํามาใชประโยชน ตางกัน ดังนั้นหมอไอน้ํา จึงมีอยูหลายประเภท การติดต้ังใชงานจะ พิจารณาความเหมาะสมของงานเปนหลัก การแบงประเภทของหมอไอนํ้า สามารถแบง ออกเปน 2 ชนิด คอื ชนดิ ทอ น้าํ และชนิดทอไฟ 1.3.1.2 หมอ ไอนํา้ ชนิดทอ ไฟ รปู ที่ 1.21 ปลองไอเสยี หมอไอน้ําประเภทน้ีจะผลิตไอนํ้าที่ความดันไมสูงมากนัก (นอยกวา 10 bar (g)) นิยมใชท่ัวไป โดยหมอไอน้ําชนิดทอไฟ สามารถแบง ออกได 5 ชนิด คอื หมอไอน้ําลูกหมู หมอ ไอน้ําเรอื หมอไอนํา้ รถไฟ หมอ ไอน้ําชนิดหลอดไฟวางตงั้ และหมอ ไอนาํ้ สาํ ร็จรูป หมอไอนํ้าลูกหมู เปนหมอไอนํ้าท่ีหองเผาไหม จะสรางแยกออกจากเปลือกหมอไอนํ้า กาซรอนจากหองเผาไหมจะถูกสงเขา ทางทอไฟใหญผานไปทางดานหลังและแยกออกดานซายและขวาแลววกกลับมาทางดานหนาแลวลงใตหมอไอนํ้า ทายที่สุด กาซรอนจะ ออกไปทางดานหลังแลวปลอยออกปลอง หมอไอนํ้าชนิดนี้มีการใชงานแลวเกือบ 100 ป มีลักษณะเดน คือ มีทอไฟใหญเพียงอยางเดียว และนิยมใชใ นโรงสีขา วดังแสดงในรปู ท่ี 1.22 รปู ท่ี 1.22 หมอไอน้าํ ลูกหมู หมอไอนํ้าเรือ เปนหมอไอนํ้าที่ถูกออกแบบมาใชในเรือที่มีพ้ืนที่จํากัดฉะนั้นขนาดเสนผาศูนยกลางกับความยาวหมอไอน้ํา จะ ใกลเคียงกนั จะมีทอไฟใหญแ ละทอไฟเลก็ โดยทท่ี อไฟใหญจ ะทําหนาที่เปนหอ งเผาไหมดวย แสดงดังรูปท่ี 1.23 (ก) (ข) 13 รูปที่ 1.23 หมอ ไอนํา้ เรอื (ก) โครงสรางภายใน (ข) ภาพภายนอก ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม หมอ ไอนา้ํ รถไฟ ใชสําหรับขับเคลื่อนรถไฟ รูปรางยาว หองเผาไหมมีลักษณะเปนเหลี่ยมอยูภายในเปลือกหมอไอนา้ํ ทิศทางการไหลของแกสรอนมีเพียงเที่ยวเดียวคือ แกสรอนจากหองเผาไหมจะไหลผานทอไป และออกปลองไฟปจจุบันเลิกนํามาใช ขับเคล่ือนรถไฟ แตม กี ารนาํ มาใชใ นโรงงานอตุ สาหกรรมโดยเฉพาะโรงเลื่อยไม แสดงดังรูปที่ 1.24 ชองใสไฟ ทอ ไฟเล็ก (ก)โครงสรางภายใน (ข) ภาพภายนอก รูปท่ี 1.24 หมอไอน้ํารถไฟ หมอไอน้ําชนิดหลอดไฟวางตั้ง หมอไอนํ้าชนิดน้ีเปลือกหมอไอนํ้าและทอไฟจะวางในแนวตั้ง ใชพ้ืนที่ในการติดต้ังนอย ประสิทธิภาพของหมอไอนํ้าไมดี เน่ืองจากแกสรอนจากการเผาไหมจะผานทอไฟเร็วเกินไป ทําใหสูญเสียความรอนออกไปทางปลองไฟ มาก หมอไอนาํ้ ชนดิ น้ยี ังแบง ออกไดต ามลกั ษณะของทอ ไฟ คือ ชนดิ ทอพน นํา้ และชนดิ นํา้ ทวมทอ ดงั นี้ หมอ ไอนาํ้ ชนิดทอไฟตัง้ ทอ พน นาํ้ ขอดีของหมอไอน้ําชนิดนี้สามารถลดความชื้น (น้ํา) ของไอนํ้าไดดี ขอเสียคือทอไฟสวนท่ีพนนํ้าจะไดรับความรอนสูงโอกาส สกึ กรอนและชํารุดไดงา ย โครงสรา งของหมอ ไอนาํ้ แสดงดังรูปที่ 1.25 ระดบั น้ําในหมอ ไอน้าํ รปู ที่ 1.25 หมอไอนาํ้ ชนิดทอไฟต้ัง ทอพนน้ําและโครงสรางภายใน 14 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 หมอ ไอน้าํ ชนดิ ทอ ไฟตัง้ นํา้ ทวมทอ ขอดีของหมอไอนํ้าชนิดน้ีคือ จะมีสวนที่เก็บไอน้ํามากกวาชนิดแรก ขอเสียคือการสรางสวนเก็บนํ้าทํายาก และไอนํ้าท่ีไดจะมี นํา้ ผสมอยูมากกวา โครงสรา งของหมอไอนํ้าแสดงดงั รูปท่ี 1.26 รูปที่ 1.26 หมอไอนํา้ ชนิดทอไฟต้งั นาํ้ ทวมทอและโครงสรางภายใน หมอไอนํ้าสําร็จรูป หมอไอนํ้าชนิดน้ีมีโครงสรางแข็งแรง มีอุปกรณท่ีจําเปนสําหรับหมอไอน้ําครบ การสรางจะทําเสร็จจาก โรงงาน จะสะดวกตอการติดตั้ง การนํามาใชในโรงงานอุตสาหกรรม เขตเมือง หรือชุมชนที่มีการคมนาคมสะดวก เน่ืองจากตองขนสง เชอื้ เพลิงสะดวก เชน นา้ํ มนั ดเี ซล น้ํามนั เตา และแกส เปน ตน หมอไอนํ้าชนิดทอไฟนอน สามารถแบงออกเปนประเภทยอยไดตามจํานวน เท่ียวการไหลของกาซรอน ต้ังแต 2 ถึง 4 เท่ียว และแบบท่ีมีการหลอเย็นดานหลัง และไมมีการหลอเย็นดานหลังหมอไอนํ้า แลวแตการ ออกแบบ รายละเอียดแสดงดังตารางท่ี 1.2 รปู ท่ี 1.27 โครงสรา งภายในของหมอ ไอน้ําทอ ไฟ ชนดิ แพค็ เกจ การไหลของกาซรอนภายในหมอไอน้ําแบบสําเร็จรูปขึ้นอยูกับการออกแบบของผูผลิตหมอไอนํ้า จํานวนเที่ยวการไหลของ กาซรอนภายในหมอไอนํ้าย่ิงมากจะชวยใหความรอนในกาซรอนสามารถถายเทใหกับน้ําภายในหมอไอน้ําไดมาก เปนผลให ประสิทธิภาพของหมอ ไอนาํ้ ท่มี จี ํานวนเท่ียวการไหลกาซรอ นหลายเที่ยวสงู กวา หมอ ไอนํา้ ที่มีการไหลของกาซรอนนอยเท่ียว โดยลักษณะ การไหลของกาซรอ นในหมอ ไอน้าํ แบบ 4 เที่ยวแสดงดังรูปท่ี 1.28 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 15

รหัสวิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม - การไหลเท่ียวแรก กา ซรอ นจากหวั เผาจะไหลจากหอ งเผาไหมเขา ไปหาดานหลังหมอไอน้ําเพื่อไหลเขาสูทอ การไหลเที่ยวที่สอง - กาซรอนอุณหภูมิสูงท่ีไดจากการเผาไหมจะถายเทพลังงานความรอนใหกับนํ้าผานผนังทอไฟของการไหล เที่ยวแรกพรอมกบั เกิดการเผาไหม - การไหลเท่ียวท่ีสอง กาซรอนจากเที่ยวแรกจะไหลจากทายหมอไอน้ําออกมาหาหนาหมอไอนํ้าเพ่ือไหลเขา สทู อการไหลเทย่ี วที่สาม - กาซรอนอุณหภูมิสูงจะถายเทความรอนผานผนังทอท่ีมีขนาดเสนผานศูนยกลางเล็กลงเพื่อเพิ่มสมรรถนะ การถา ยเทความรอน - การไหลเท่ียวที่สาม กาซรอนจากเที่ยวที่สองจะไหลจากหนาหมอไอนํ้าไปหาทายหมอไอน้ําอีกคร้ังเพื่อ ไหลเขาสูทอ การไหลเทีย่ วทสี่ ่ี - กาซรอนที่อุณหภูมิเร่ิมลดลงจะถายเทความรอนผนังผนังทอที่มีขนาดเสนผานศูนยกลางขนาดเล็กในการ ไหลเทย่ี วที่สาม - การไหลเที่ยวที่สี่ กาซรอนจากการไหลเท่ียวท่ีสามจะไหลจากทายหมอไอนํ้าออกมาหาหนาหมอไอน้ําแลว ไหลออกสปู ลองระบายกาซไอเสีย - กา ซรอ นจะถายเทความรอนใหก ับน้ําในหมอ ไอนํา้ เปน ครั้งสุดทา ยกอ นออกสปู ลอ งระบายกา ซไอเสยี รปู ท่ี 1.28 ลักษณะการไหลของกา ซรอ นในหมอไอนํา้ สาํ เร็จรูปแบบ 4 เที่ยว ตารางที่ 1.2 ขอดแี ละขอเสยี ของหมอ ไอนํา้ ชนดิ ทอไฟสาํ เร็จรปู ท่มี ีจํานวนเท่ยี วการไหลของกา ซรอ นแตกตา งกัน ภาพโครงสรา งภายใน ลกั ษณะการใชงาน และขอดีขอเสีย หมอไอน้ําแพค็ เกจชนิดไหลผาน2เที่ยวและมกี ารหลอ เย็นดานหลงั - มพี ื้นท่ถี ายเทความรอนดานหลงั - เพมิ่ กําลังในการผลติ ไอนํ้ามากขึ้น - ลดการสูญเสยี ความรอ นที่จะออกทางฝาปด ดา นหลงั - ยุง ยากตอ การสราง หมอ ไอน้ําแพค็ เกจชนดิ ไหลผา น2เท่ยี วและไมมกี ารหลอ เย็นดานหลงั - สรางงาย - จะสญู เสียความรอนในทางดา นหลังทําใหป ระสิทธภิ าพของหมอไอน้ําลดลง1-3% หมอไอน้าํ แพค็ เกจชนดิ ไหลผา น3เทีย่ วและมีการหลอ เย็นดานหลัง - ไมเหมาะสมกับเชื้อเพลิงแข็ง เน่ืองจากการไหลของแกส 3 เท่ียว ทําใหกากท่ีเหลือจากการเผา ไหมต กคา งในทอ เล็กเมื่อมากจะอุดตัน - ประสิทธภิ าพสงู กวาแบบ2เท่ียวเพราะกาซรอนมเี วลาอยใู นหมอไอนํา้ ไดน านกวา 16 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 ภาพโครงสรา งภายใน ลักษณะการใชงาน และขอดีขอ เสยี หมอ ไอนํ้าแพค็ เกจชนดิ ไหลผาน3เทีย่ วและไมม กี ารหลอเยน็ ดา นหลงั - ไมเหมาะสมกับเชื้อเพลิงแข็ง เนื่องจากการไหลของแกส 3 เท่ียว ทําใหกากท่ีเหลือจากการเผา ไหมต กคางในทอเลก็ เมอ่ื มากจะอุดตนั - ประสิทธภิ าพสงู กวาแบบ2เที่ยวเพราะกาซรอ นมีเวลาอยใู นหมอไอนํา้ ไดนานกวา - ประสิทธภิ าพตาํ่ กวากวา แบบมนี ้ําหลอ เยน็ ดานหลังเล็กนอย 1.3.1.3 หมอ ไอนา้ํ ชนดิ ทอน้ํา หมอ ไอน้ําประเภทนีจ้ ะผลติ ไอนํา้ ทค่ี วามดันสงู และปริมาณไอนํ้ามาก หมอไอนํ้าแบบทอน้ํา (Water Tube Boiler) เปนหมอไอ นํา้ ทม่ี นี าํ้ ไหลลงไปในทอ จงึ ทาํ ใหพ ้นื ท่ผี วิ ในการถา ยเทความรอนมมี ากกวา หมอ ไอน้ําประเภททอไฟ จึงสามารถผลิตไอนํ้าไดเปนปริมาณ มาก และความดันสูง หมอไอนํ้าชนิดน้ีจะใชนํ้าปอนหมอไอนํ้าท่ีมีคุณภาพสูงกวาหมอไอน้ําประเภททอไฟ เพ่ือยืดอายุการใชงานและลด การอุดตันในทอน้ํา หมอไอนํ้าชนิดทอนํ้า สามารถแบงยอยออกได 3 ประเภท คือ ประเภททอตรง ประเภททองอ และประเภทสําเร็จรูป รูปรา งท่เี หน็ โดยสว นใหญแ ลว แสดงดงั รปู ที่ 1.29 เปนหมอไอนา้ํ ชนิดทอ นํ้าทอ งอบางสว น (ก)ทอน้ําภายในหมอไอนาํ้ (ข)ภายนอกหมอไอน้าํ รปู ท่ี 1.29 หมอ ไอนํ้าชนดิ ทอน้ํา หมอไอนํา้ ชนดิ ทอนาํ้ ทอ ตรง แผงควบคมุ หัวฉีด ทอ น้ํา หมอ ไอนํ้าชนดิ ทอ นํา้ วางต้ัง หมอไอน้ําชนิดน้ี ทอนํ้าจะวาง รูปที่ 1.30 หมอไอน้าํ ตั้งทอนํ้าวางต้ัง ต้ังตรงเรียงเปนกนหอย ระหวางทอจะมี แผนโลหะหรือฉนวนกั้นเพื่อใหแกสรอน ไหลวนเปนกนหอยเชื้อเพลิงจะเผาไหม ตรงกลาง แกสรอนท่ีไดจะไหลเวียนตาม กนหอยออกไปทางดานขางหมอไอน้ําแลว ปลอยออกปลองไฟ โครงสรางแสดงดังรูป ท่ี 1.30 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 17

รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม หมอไอนํ้าชนิดทอ นํา้ วางขวาง (Verticle Cross Tube Boiler) หมอไอนาํ้ ชนิดน้ี เปลอื กหมอไอนาํ้ จะวางต้ัง ทอน้ําจะวางขวางเปนชั้นตัดกัน เปลือกนอกของหมอไอน้ําจะเจาะชองไวสําหรับ ทําความสะอาดทอน้ํา การจัดทิศทางแกสรอนมีเพียง 1 เท่ียวทําใหสูญเสียความรอนทางปลองไฟมาก มีใชมากในโรงงานทําเสนกวยเต๋ียว โครงสรางแสดงดงั รปู ท่ี 1.31 รูปที่ 1.31 หมอไอนํา้ ชนดิ ทอนา้ํ วางขวาง และโครงสรางภายใน หมอไอนํ้าชนิดทอนา้ํ วางเอียง เปนหมอไอน้ําท่ีมีกาํ ลังผลติ ขนาดปานกลางจนถึงใหญ เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหมใตทอน้ํา แกสท่ีไดจะลอยตัวข้ึนผานทอน้ําท่ีวาง เรียงกันและถูกบังคับใหวกกลับดานหลังแลวลอยตัวขึ้นดานบนอีกคร้ัง กอนที่จะปลอยออกไปทางปลองไฟ ไอน้ําท่ีไดจะถูกเก็บไวท่ีถัง (Drum) ดา นบน โครงสรา งแสดงดงั รูปท่ี 1.32 รูปที่ 1.32 หมอไอน้ําชนิดทอน้ําวางเอียงและโครงสรางภายใน 18 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 หมอ ไอนํา้ ชนดิ ทอนาํ้ สําเรจ็ รปู หมอไอนํ้าแบบทอน้ําชนิดสําเร็จรูป เปนหมอน้ําที่มีอุปกรณเผาไหมเช้ือเพลิงและอุปกรณหมอน้ําอ่ืน ๆ อยูในหนวยเดียวกัน ปกติเปนหมอน้ําแบบทอน้ําชนิดทอโคง หอหุมภายนอกดวยเหล็กแผน หมอไอน้ําประเภทนี้นอกจากใชในอุตสาหกรรมแลว ยังใชเปน หมอตม น้าํ รอน หรือใชผ ลิตไอนํ้าในงานเล็ก ๆ เชน ลางคราบนํ้ามนั เปน ตน โครงสรางแสดงดังรูปที่ 1.33 รูปท่ี 1.33 หมอ ไอนาํ้ ชนดิ ทอนาํ้ สาํ เรจ็ รูป และโครงสรางภายใน หมอไอนํา้ ชนิดทอน้ําทอ งอบางสวน หมอไอน้ําชนิดน้ีมีต้ังแตขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญเปน 100 ตันตอชม. ขอดีของหมอไอนํ้าชนิดทองอ คือ สามารถสรางไอน้ํา ความดันไดสูง โดยปกติแลว หมอ ไอนํ้าชนดิ นี้ มักนยิ มใชในโรงไฟฟา และโรงงานน้ําตาล หมอไอน้ําชนิดนี้จะมีถังพักนํ้า (Drum) และทอ น้าํ จํานวนมากประกอบเขาดวยกันเปน วงจรนํา้ อยูภ ายในหมอไอนํ้า โครงสรางของหมอ ไอน้าํ ประเภทนี้ แสดงดังรปู ที่ 1.34 (ก) ชนิด 2 ถัง (ข) ชนิด 3 ถังพัก (ค)ชนิด 4 ถังพัก ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 19 รปู ที่ 1.34 โครงสรางหมอไอน้ําชนิดทองอบางสวน

รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม จากลักษณะโครงสรางท่ีแตกตางกันของหมอไอนํ้าชนิดทอนํ้า และหมอไอนํ้าชนิดทอไฟ ทําใหมีลักษณะเดน และลักษณะ ดอ ยที่แตกตา งกัน การเปรยี บเทยี บ แสดงดงั ตารางที่ 1.3 ตารางท่ี 1.3 ขอ ดีขอ เสียของหมอไอนาํ้ แบบทอ นํ้า เมือ่ เปรยี บเทียบกบั หมอ ไอนํ้าประเภททอ ไฟ ขอ ดี ขอเสีย ออกแบบใหใชค วามดันไดสงู กวา มรี าคาแพงกวา มีความปลอดภยั ในการใชงานมากกวา น้ําท่ีใชสําหรบั หมอ ไอนํ้าตอ งมีคุณภาพดีกวา ผลิตไอนํ้าไดเ ร็วกวา ทาํ ความสะอาดภายในทอไดยากกวา ตรวจสภาพภายนอกของทอไดสะดวก การใชไอนํ้าไมค งทีจ่ ะทําใหความดนั ไมค งที่ดวย 1.3.1.4 ลักษณะการใชหมอ ไอนาํ้ ทด่ี ี หมอไอน้ําแตละแบบแตละชนิด มีขอดี ขอเสีย แตกตางกันไป ดังน้ันการเลือกใชหมอไอนํ้าควรจะคํานึงถึงความตองการ ใชง านดวย หมอไอนํา้ ท่ีดี ควรมีลกั ษณะดงั นี้ 1. ออกแบบโครงสรางแบบงาย ๆ มีความแขง็ แรง และถกู หลักวศิ วกรรม 2. มีความปลอดภยั ในการใชง าน 3. อุปกรณทีใ่ ชเปนชนิดท่ีใชก ับหมอไอนํ้าโดยตรง 4. ออกแบบใหม กี ารถา ยเทความรอน และการไหลเวยี นของน้ําดี 5. มพี ้ืนท่ถี า ยเทความรอนมาก 6. สามารถทาํ การตรวจ ทดสอบ และซอ มแซม ทกุ สว นของหมอไอน้าํ ได 7. เตาหรอื หองเผาไหม มพี นื้ ท่เี พียงพอท่จี ะทาํ ใหก ารเผาไหมสมบรู ณ 8. มีสวนเก็บไอน้ํามาก 1.3.1.5 สว นประกอบหลกั ของหมอไอนํ้า หมอไอนํ้าทุกประเภทถึงแมจะมีโครงสรางและลักษณะที่แตกตางกัน แตก็สามารถแบงโครงสรางหลัก ๆ ออกเปน 3 สวน แสดงดังรูปท่ี 1.35 เปนตัวอยางของหมอไอนํ้าแบบทอไฟ ระดับน้ําสูงสุด (Top of water) คือระดับสูงสุดของน้ําในบริเวณ Water space สวนท่ีเหนือจากระดับนํ้าขึ้นไป จะเปนชองวาง ไอนํ้าที่ระเหยขึ้นมาจากบริเวณ Water space จะสะสมอยูในบริเวณ Steam space รายละเอียดแตล ะสว นแสดงดังน้ี 1. เตาหรือหองเผาไหม (Furnace) บริเวณท่ีใชเปน หองเผาไหมเช้ือเพลิงเปนสวนที่มีอุณหภูมิสูงสุด ของหมอไอนํ้า 2. สวนเก็บนํ้า (Water space) เปนสวนท่ีทําหนาท่ี เก็บน้ําไวภายในหมอไอน้ํา สําหรับใหระเหย กลายเปนไอ หมอไอน้ําที่มีสวนเก็บน้ํานอยจะผลิต ไอน้ําไดเร็วกวา เหมาะสําหรับงานที่ตองการใช ไอนาํ้ ชวงเวลาสัน้ ๆ 3. สวนเก็บไอนํ้า (Steam Space) เปนสวนท่ีทําหนาที่ เก็บไอน้ํา ปกติจะอยูเหนือสวนท่ีเก็บน้ํา ขนาดของ รูปท่ี 1.35 สวนประกอบหลักของหมอ ไอน้าํ สวนเก็บไอน้ําจะมากหรือนอยข้ึนอยูกับการ ออกแบบหมอ ไอนํ้า 20 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม

หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 1.3.2 หมอน้าํ รอ น (Hot water Boiler) หมอนํ้ารอน คือ อุปกรณที่มีลักษณะและวิธีการผลิตคลายกับหมอไอน้ํา แตผลผลิตท่ี ออกมาเปนน้ํารอน หรือน้ําท่ีมีอุณหภูมิสูง โดยท่ัวไปจะผลิตน้ํารอนท่ีอุณหภูมิต้ังแต 60 ํC ข้ึนไป แตไมเกินจุดเดือดของน้ํา รูปของหมอนํ้ารอน แสดงดังรูปท่ี 1.36 ท้ังนี้ หมอน้ํารอนสามารถแบง ออกได 2 ระบบ คือ ระบบทางตรง การตมนํ้าใหรอนโดยรับความรอนจากการเผาไหมเชื้อเพลิงหรือ พลงั งานไฟฟาเชนเดียวกบั หมอไอนาํ้ ระบบทางออม จะใชพ ลงั งานความรอ นจากไอนํา้ ท่ีผลิตจากหมอไอน้ํา รปู ที่ 1.36 หมอ นาํ้ รอน 1.3.3 หมอตม น้ํามัน (Hot Oil Boiler) ในกรณีท่ีกระบวนการผลิตจําเปนตองใชอุณหภูมิสูง การใชไอน้ํา ระบบจะตองทํางานที่ความดันสูงมาก การที่ระบบมีความ ดันสูง ทําใหร ะบบควบคมุ และระบบสงจา ยมคี าตดิ ตั้ง หรอื ลงทนุ ระบบท่ีสูง หากเปลี่ยนไปใชนํ้ามันรอนเปนตัวกลางในการพาความรอน ไปสูกระบวนการผลิตแทนไอน้ํา ทําใหระบบทํางานท่ีความดันต่ําลง สงผลใหคาใชจายติดตั้งระบบลดลง แตน้ํามันรอนในระบบที่มีอายุ ใชงานนาน มกั จะกลายเปน กรด จาํ เปนตองมกี ารเปล่ียนนาํ้ มันทุกๆ 2-3 ป โครงสรางหมอนํ้ามันรอน แสดงดังรูปที่ 1.37 โดยขอดีของโรง ตน กาํ ลังของนาํ้ มันรอนสามารถสรุปไดดังน้ี 1. ทาํ งานทีค่ วามดนั คอนขางตาํ่ 2. ทํางานมคี วามปลอดภัย 3. ราคาตดิ ตง้ั เครื่องต่าํ 4. ไมเ กดิ การกดั กรอน 5. มคี วามตานทานการแข็งตวั ถึง -30 Cํ 6. มกี ารควบคุมการทาํ งานไดอยางเปน จริง 7. มกี ารทาํ งานในระบบอตั โนมตั ิ 8. ไมต อ งมีการปรบั คณุ ภาพ (นํ้ามนั รอ นสามารถใชง านได 2-3 ป) 9. สามารถใชผ ลิตนํ้ารอ นและไอนาํ้ ได (ก) โครงสรางภายใน (ข) รปู รา งภายนอก รปู ท่ี 1.37 หมอนาํ้ มนั รอ น 21 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

รหสั วชิ า 3101-2214 หลักการใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม จากคุณสมบตั ิตางๆ ของระบบนาํ้ มันรอน ทําใหเปน ทน่ี ยิ มของอุตสาหกรรมสาขาตา งๆ ดังน้ี 1. โรงงานผลติ วสั ดกุ อ สราง สําหรับข้ึนรูปงานโดยใชความรอ นในการเผาอฐิ 2. โรงงานอตุ สาหกรรมการผลิตกระเบื้องลอน (หลงั คา) 3. โรงงานอุตสาหกรรมเคมี ใชผลิตถังทําปฏกิ ิรยิ า, หมอนงึ่ ฆาเชอื้ โรค, โรงงานผสมเคมีภัณฑ 4. โรงงานผลติ ไมอ ดั กระดาษอดั ใชผ ลติ อดั แผน เปน ชนั้ ๆ อัดดวยความรอ น อดั กระดาน หมออบหรอื เคร่อื งอบแหง 5. โรงงานพลาสติก ใชอัดพลาสตกิ เครื่องรีดผา รีดกระดาษ ภาชนะในการหลอม (melting vessels) โรงงานพลาสติก เสนใย 6. โรงงานผลิตโลหะแผน ใชผลติ อา งรองผลไม โรงงานทาํ วานชิ ระบบลางไขมัน 7. อุตสาหกรรมอาหาร ใชสาํ หรับอบ กล่นั แยกไขมัน การถนอมอาหาร 8. โรงงานผลติ สบูและผงซกั ฟอก ใชท าํ หมออบความดนั สงู หอผึง่ แหง โรงงานทําสบู 9. โรงงานอุตสาหกรรมสงิ่ ทอ ใชทําการเคลอื บผา ยอ มสี การรีดผา ยดื ผา อบแหง ส่อื นาํ ความรอ นที่ใชใ นหมอ ตม นาํ้ มัน คอื น้ํามนั (Thermal Fluid) สามารถแบง ส่อื นําความรอ นเปน 2 ชนดิ คือ - Mineral oil ไดมาจากระบวนการกล่ันน้ํามัน เหมาะกับงานที่อุณหภูมิ 0-315 ํC ตัวอยางเชน Mobil Therm 605, Esso Therm 500 และ Shell Thermia 23 เปนตน - Synthetic Fluids เปนของเหลวท่ีไดจากการสังเคราะหข้ึน เหมาะกับงานท่ีอุณหภูมิตํ่ากวาจุดเยือกแข็ง -375 ํC ตวั อยา งเชน Dow Therm สว นประกอบและอุปกรณท ่ีสาํ คญั ของระบบหมอ ตม น้าํ มนั แสดงดงั รูปท่ี 1.39 - หองเผาไหม เปนบริเวณท่ีเชื้อเพลิงลุกไหมกอใหเกิดพลังงานความรอน เชื้อเพลิงท่ีใชเชน นํ้ามันเตา ถานหิน ขี้เลื่อย แกลบ และไม - หมอตมน้ํามัน จะมีขดทอน้ํามัน (Heating Coil) อยูภายใน ผนังเตาทําดวยเหล็กภายในมีอิฐทนไฟ ภายนอก หมุ ดวยฉนวนกันความรอน - ทาํ หนาทสี่ งน้าํ มนั รอนท่อี อกจากขดทอ นา้ํ มนั ไปยังอุปกรณแลกเปลย่ี น ความรอนและสว นอื่น ๆ ของระบบ - อุปกรณแลกเปลี่ยนความรอ น - ทําหนาที่รับความรอนจากน้ํามันรอนแลวถายเทความรอนตอไปอีกตอหนึ่ง เชน เคร่ืองอบปลา เคร่ืองรีดผา เคร่ืองอบผา ถังชบุ โลหะ หมอ ตมน้ํามนั และหองอบไม เปนตน - ปม หมนุ เวยี นนํา้ มัน (Circulation pump) แสดงดังรปู ท่ี 1.38 - ทาํ หนาที่สง นํ้ามันรอ น ใหห มนุ เวยี นในระบบอยา งตอเนือ่ ง - ถังรับการขยายตวั (Expansion Tank) - ทําหนาที่รองรับการขยายตัวของน้ํามันในระบบเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความจุ ประมาณ 2-3 ลูกบาศกเมตร - อุปกรณสําคัญอื่น ๆ เชน เกจวัดอุณหภูมิ เกจวัดความดัน ล้ินนิรภัย ฝานิรภัย รปู ที่ 1.38 ปม หมุนเวียนน้ํามัน อุปกรณค วบคมุ อณุ หภูมินา้ํ มัน ฯลฯ - ระบบทอนาํ้ มนั (Piping System) 22 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 การหมุนเวียนนํ้ามันรอนในระบบ สามารถแบงออกเปน 2 ประเภท คือ ระบบปด (ดังรูปท่ี 1.39) และระบบเปด ในระบบปด น้ํามันใน ระบบจะไมมีการสัมผัสกับอากาศเพราะถูกปกคลุม หรือซีลดปดดวยกาซเฉ่ือย เชน ไนโตรเจน เปนตน จึงทําใหน้ํามันในระบบมีอายุใชงาน ยาวนานจงึ เปน ท่ีนยิ มมากกวา ระบบเปด อกี ทงั้ สามารถใชง านที่อุณหภูมิสงู ถงึ 320 °C โดยท่รี ะบบเปด ใชง านไดท ่อี ณุ หภูมเิ พยี ง 200 °C รปู ที่ 1.39 ตวั อยางงานใชหมอตมนาํ้ มนั /ระบบปด 1.3.4 เตาเผา (Furnace) เตาเผาในอุตสาหกรรม แบงได 2 แบบใหญ ๆ คือ เตาเผาท่ีใชการเผาไหม ภายใน และเตาทใ่ี ชการเผาไหมภายนอก 1. เตาที่มีการเผาไหมภายใน (Internally Heated Furnaces) ดังแสดงในรูปท่ี 1.41 เปลวไฟของการเผาไหมเช้ือเพลิง หรือกาซรอนจากการเผาไหมจะสัมผัส โดยตรงกับผลิตภัณฑที่ตองการเผา เชน เตาเผาอิฐ เตาเผาซีเมนต เตาเผาภาชนะ ดินเผา เตาเผาปูนขาว เตาหลอมแกว เตาอบขนมปง เตาเผาหรือเตาอบ ผลิตภัณฑเคลือบผง (Powder Coat Furnaces) เตาเผาขยะ (Incinerators) เตาเผา รูปที่ 1.40 เตาเผาอตุ สาหกรรม เหล็กเพื่อรีดเปนเสน ตีขึ้นรูปและเพื่อชุบแข็ง (Metal re-heat and holding, Forging Furnaces) เปนตน 2. เตาที่มีการเผาไหมภายนอก (Externally Heated Furnaces) ดังแสดงในรูปที่ 1.42 ผลิตภัณฑท่ีตองการเผาจะถูกบังออกจากเปลวไฟ หรือกาซรอนจากการเผาไหม ความรอนจึงไมสัมผัสกับผลิตภัณฑโดยตรง เชน เตาเผาเบาหลอมโลหะ (Metallurgical Crucible Furnaces) เตาเผาทอแผรังสีความรอน (Radiant Tube Furnaces) เตาอบแหง ผลติ ภณั ฑอ าหาร (Food Dehydrating Ovens) เปน ตน รปู ท่ี 1.41 โครงสรา งเตาทมี่ ีการเผาไหมภายใน รูปท่ี 1.42 โครงสรา งเตาท่ีมีการเผาไหมภายนอก ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 23

รหสั วชิ า 3101-2214 หลักการใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม เตาเผาอตุ สาหกรรมสามารถแบง ออกไดห ลายประเภทตามลกั ษณะการใชง านในแตละอตุ สาหกรรม ดงั แสดงในตารางท่ี 1.4 ตารางท่ี 1.4 ประเภทของเตาเผาอตุ สาหกรรมแบง ตามการใชงานไดดังนี้ ประโยชนท ีใ่ ช ตวั อยางชนดิ ของเตาเผา ถลงุ เหล็ก blast furnace, not blast stove, sintering furnace, coke oven, converter, arc furnace, heating furnace, annealing furnace เหล็กหลอ cupola, induction melting furnace, holding furnace, heat treating furnace, drying furnace โลหะอนื่ นอกจากเหล็ก roasting furnace, smelting furnace, melting furnace, heating furnace. heat treating furnace เซรามิก melting furnace, calciner, baking furnace, annealing furnace รถยนต anneating furnace, brazing furnace, carburizing furnace, nitrogenation oven เครือ่ งจักร sintering furnace, plating furnace อตุ สาหกรรมเคมี coke oven, gas generator, เตาใหความรอนน้ํามันปโตรเลียม, cracking furnace, reformer machining sintering furnace, plating furnace, heat treating furnace, drying furnace อ่ืนๆ เตาเผาขยะอุตสาหกรรม นอกจากนี้ บางครงั้ อาจสามารถแบงเตาเผาออกไดตามลักษณะการใชง าน แสดงดงั รปู ที่ 1.43 1. เตาเผาที่ใชงานเปนครั้งๆ (Batch Kiln) เตาลักษณะน้ีเม่ือผลิตภัณพเขาสูเตาเรียบรอย ประตูเตาจะถูกปดสนิทเพื่อปองกัน ความรอนสูญเสีย เตาเผาจะเผาผลิตภัณฑจนกระท่ังถึงอุณหภูมิ หรือเวลาที่ตองการ พนักงานจะเปดประตูเตาเพื่อนํา ผลิตภณั ฑทีเ่ ผาเสรจ็ สมบรู ณออกมานอกเตาเผา เตาลกั ษณะนี้จะเปนเตาทีม่ ีขนาดเลก็ กําลงั ผลิตตํ่า 2. เตาเผาท่ีใชงานแบบตอเน่ือง (Continous Kiln) เตาลักษณะน้ี จะมีลักษณะท่ีผลิตภัณพที่ตองการเผาจะไหลเขาสูเตาเผา ตลอดเวลา สายพานจะเคลื่อนพาผลิตภัณฑผานบริเวณภายในเตาอยางชาๆ แลวนําผลิตภัณฑท่ีเผาเสร็จสมบูรณออกนอก เตา เตาเผาลักษณะนจี้ ะมคี วามยาวของเตามาก และมีกาํ ลงั ผลิตสงู (ก) เตาเผาแบบเผาตอเนือ่ ง (ข) เตาเผาแบบทลี ะครง้ั รูปที่ 1.43 เตาเผาอตุ สาหกรรม 24 ระบบจดั การพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 แบบฝกหัดที่ 1 คาํ ช้แี จง จงเตมิ ขอความลงในชอ งวา งทเ่ี วน ไวใหถ ูกตอ งสมบรู ณ 1. การใหไอนา้ํ นํ้ารอน หรอื กาซรอน สัมผัสผิวชนิ้ งานเปน การใชพลังงานความรอ นโดยตรงหรอื ทางออ ม ? .................................................................................................................................................................................................. 2. การใหไ อนํ้า นํา้ มันรอ น หรอื กา ซรอ น ถายเทความรอนใหแกผ ลิตภัณฑโดยผา นทางอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอน เปนการใชพลังงานความรอนทางตรงหรอื ทางออ ม ? ................................................................................................................. 3. อุตสาหกรรมอาหารใชพ ลังงานความรอนทางตรงจากไอนา้ํ ทาํ อะไรบา ง ? (ยกตวั อยาง 1 งาน) .................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... 4. อุตสาหกรรมสงิ่ ทอใชพลงั งานความรอ นทางตรงจากไอน้ําทาํ อะไรบาง ? (ยกตัวอยา ง 1 งาน) ..................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... 5. อตุ สาหกรรมกระดาษใชพลงั งานความรอนทางตรงจากไอนํ้าทําอะไรบา ง? (ยกตวั อยา ง 1 งาน) .................................. .................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................. 6. อุตสาหกรรมส่ิงทอใชพ ลังงานความรอ นทางออ มจากน้าํ รอ นทําอะไรบาง (ยกตวั อยา ง 1 งาน) .................................. .................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................. 7. อุตสาหกรรมยาสบู นําพลงั งานความรอ นทางออมจากไอนา้ํ ไปใชง านอยางไร ? ......................................................... ................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................. 8. อตุ สาหกรรมทใ่ี ชน าํ้ มนั รอ นใชความรอ นจากนา้ํ มนั อะไรบา ง ? (ยกตัวอยาง 1 งาน) .................................................. ................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................. ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 25

รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม บนั ทกึ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… วนั ท.ี่ ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 26 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 แบบฝก หดั ที่ 2 คาํ ช้ีแจง จงเติมขอความลงในชองวางทเี่ วน ไวใ หถ กู ตองสมบูรณ 1. การผลติ พลังงานความรอ นจากหมอ ไอนาํ้ มีหลักการคือ ? ....................................................................................................................................................................................................... 2. หมอ ไอนา้ํ (Boiler) หมายถึง ภาชนะปดทาํ ดว ยเหลก็ หรือเหล็กกลา ภายในเปน ทีบ่ รรจุนาํ้ และท่ีเกดิ จากการถายเท ความรอนจากการเผาไหมของเช้ือเพลงิ ....................................................................................................................................................................................................... 3. ไอน้าํ (Steam) หมายถึง น้าํ ท่ีถกู ตมใหเ ดือดกลายเปน ไอมสี ถานะเปน ....................................................................................................................................................................................................... 4. จงบอกชนิดของไอนํ้า จากลกั ษณะตอ ไปนี้ 4.1 ไอน้ําท่มี ีน้ําผสมอยมู ีอุณหภูมิเทา จดุ เดอื ด คือ ........................................................................................................... 4.2 ไอนํ้าทมี่ ีอุณหภมู สิ งู กวา จุดเดอื ดไดจ ากการนําไอน้าํ อม่ิ ตวั ไปเผาอีกคร้ังคือไอนา้ํ ชนิด............................................. 4.3 ไอน้าํ ทีไ่ มมนี ํา้ ผสมอยมู ีอณุ หภูมิเทาจดุ เดือดคอื ........................................................................................................ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 27

รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม บนั ทกึ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… วนั ท.ี่ ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 28 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 แบบฝก หัดท่ี 3 คําชแ้ี จง จงเติมขอ ความลงในชองวา งทีเ่ วนไว ใหถูกตอ งสมบรู ณ 1. หมอไอนํา้ แบบทอ ไฟ หมายถงึ .......................................................................................................................................... 2. หมอ ไอนาํ้ แบบทอ น้ํา หมายถงึ ............................................................................................................................................ 3. การผลติ พลังงานความรอ นจากหมอ นาํ้ รอ น ผลทไ่ี ดเ ปนนา้ํ รอนมีอณุ หภมู ติ ้งั แต ....................................................................................................................................................................................................... 4. การผลติ นํ้ารอ นทางตรง หมายถงึ การตมน้าํ ใหรอนโดย ....................................................................................................................................................................................................... 5. การผลิตนํา้ รอ นทางออม หมายถึง ....................................................................................................................................................................................................... ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 29

รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม บนั ทกึ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… วนั ท.ี่ ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 30 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 แบบฝก หดั ที่ 4 คําช้แี จง จงเติมขอความลงในชองวา งท่เี วนไว ใหถ ูกตอ งสมบูรณ 1. วิธีการผลติ พลังงานความรอนจากหมอตม นํา้ มันคอื การใหความรอ นแกน ้าํ มันทอ่ี ยูใน .................................................... ใหม อี ณุ หภูมิสงู ไมเกนิ 400 Cํ แลว อดั ใหไหลไปตามทอสู ....................................................................................................... 2. ของเหลวที่ใชเ ปนสื่อนําความรอนของหมอ ตมนํ้ามันแบงเปน สองชนิดคือ ....................................................................................................................................................................................................... 3. จงอธบิ ายการทํางานของหมอ ตมนาํ้ มันท้ังสองระบบ 3.1 ระบบปดหมายถงึ หมอตม นํ้ามนั ท่นี ้ํามันในระบบ .................................................................................................... 3.2 ระบบเปด หมายถงึ หมอ ตมนํ้ามันทนี่ ้าํ มันในระบบ ................................................................................................... ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 31

รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม บนั ทึก ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… แบ วนั ท.่ี ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 32 ระบบจดั การพลงั งานในอุตสาหกรรม

หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 แบบฝกหัดท่ี 5 คําชีแ้ จง จงเติมขอ ความลงในชอ งวา งท่เี วน ไวใหถ ูกตองสมบูรณ 1. จากรูปเปน เตาเผาอตุ สาหกรรมแบบเผาไหมภายในหรือภายนอก ................................................................................ 2. จากรูปเปนเตาเผาอุตสาหกรรมแบบเผาไหมภ ายในหรอื ภายนอก ............................................................................... 3. จงยกตวั อยา งเตาเผาอุตสาหกรรมแบบเผาไหมภ ายในมา 2 ชนดิ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ 4. จงยกตวั อยา งเตาเผาอตุ สาหกรรมแบบเผาไหมภ ายนอกมา 2 ชนิด ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ 5. จากชนิดของเตาอตุ สาหกรรม ตอไปนี้ จงนาํ ไปเติมในชอ งวางใหสอดคลองกบั การใชง าน Cupolar, Blast furnace, Roasting furnace, Calciner Carburizing furnace, Gas generator, Sintering furnace 5.1 ถลงุ เหล็ก .................................................................................................................................................................... 5.2 ทําเหล็กหลอ .............................................................................................................................................................. 5.3 เซรามิค ...................................................................................................................................................................... 5.4 เครอ่ื งจักร .................................................................................................................................................................. 5.5 งานขน้ึ รปู Machining .............................................................................................................................................. ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 33

รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม 1.ขอ ใดคอื ความหมายของการใชพลังงานความรอนโดยตรงในงานอุตสาหกรรม ก. การใชค วามรอ นจากการเผาไหมของน้ํามันเช้ือเพลิง ข. การใชความรอ นจากไอนา้ํ ค. การใชค วามรอ นจากฮีตเตอรไ ฟฟา ง. การใหค วามรอนสัมผัสผิวผลติ ภัณฑห รือชน้ิ งาน 2.งานในขอ ใดเปนการใชพลงั งานความรอนโดยตรงทงั้ หมด ก. อบภาชนะบรรจุอาหารเพือ่ ฆา เชอ้ื โรค, ทํานา้ํ อุนในหองพักโรงแรม, อบผลิตภณั ฑเ ซรามคิ ข. อบแหงอาหาร, อบใบยาสูบ, งานอบไมอ ดั ค. งานหลอ ดอกยางรถยนต, งานผลติ แปงมัน, งานถลุงเหลก็ หลอ ง. งานชุบผิวแขง็ ดว ยกาซ, ระบบทาํ ความเย็นแบบดูดซมึ , การยอมผา 3.การใชพ ลงั งานความรอ นทางออ มในอตุ สาหกรรมมคี วามหมายตรงกับขอ ใด ก. การใชค วามรอนจากไอน้ํา ข. การใชความรอ นจากน้ํารอ น ค. การใชค วามรอนท่ีผา นอุปกรณแลกเปลีย่ นความรอ น ง. การใชค วามรอ นทไี่ ดจ ากกา ซรอน 4.งานในขอใดเปนการใชพ ลงั งานความรอนทางออ มทั้งหมด ก. อบอาหารในภาชนะปด ใหสกุ , ทํานํ้าอุนหอ งพักโรงแรม, เผาผลิตภณั ฑเซรามคิ ข. อบแหง อาหาร, อบใบยาสูบ, งานอบกระเบื้อง ค. งานผลิตจารบี, งานผลิตแปง มัน, งานชบุ ผวิ แขง็ ดวยขดลวดเหนย่ี วนาํ ง. การชบุ ผิวแข็งดวยกาซ, การยอมผา , การตมกระดาษรไี ซเคิล 5.การผลิตพลงั งานความรอ นจากหมอไอน้ํามหี ลกั การอยางไร ก. การตมนํ้าใหเ ดือดกลายเปนไอในภาชนะปด ข. การตมน้ําใหม อี ณุ หภูมิสูงขึ้นจนถงึ 60 ํC ค. การตม นํ้าทคี่ วามดันบรรยากาศ ง. การตม นาํ้ ใหม อี ุณหภมู ิสงู ดวยความรอนจากนาํ้ มนั เช้อื เพลงิ 6. หนา ท่ขี องหมอไอนํา้ หมายถึงขอ ใด ก. ตมน้ําใหเ ดือดที่ความดนั บรรยากาศ ข. ตมน้ําใหเ ดือดทอี่ ณุ หภมู ิ 100 Cํ ค. ใชผลติ ไอน้าํ อ่มิ ตัวและไอรอ นยงิ่ ยวด ง. ภายในมที บี่ รรจนุ าํ้ ทเ่ี ก็บไอนาํ้ และพืน้ ยังรับความรอ น 7. ขอ ใดคอื ความหมายของไอนา้ํ ก. นํ้าที่ถกู ตม ในภาชนะปดท่คี วามดันปกติ ข. น้ําท่ถี ูกตม ใหเดอื ดกลายเปน ไอมสี ถานะเปน กา ซ ค. น้ําทถ่ี กู ตม ใหม คี วามรอ นสูงกวา 100 ํC ง. นา้ํ ทถี่ ูกตม ภายใตค วามดันท่ีสูงกวา ความดนั บรรยากาศ 34 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 8. จากลักษณะตอ ไปน้ขี อใดหมายถึง ไอนํ้าชนิดไอรอนยิง่ ยวด ก. ไอนํา้ ท่มี หี ยดนา้ํ ผสมอยอู ุณหภูมเิ ทากบั จดุ เดอื ด ข. ไอนํา้ ที่มีหยดนํา้ ผสมอยูอุณหภมู ิ 180 ํC ค. ไอท่ีไดจ ากการนําไอนาํ้ อิม่ ตัวไปเผาอีกครง้ั จนอุณหภูมสิ งู ขึน้ กวา เดมิ ง. ไอน้าํ ทก่ี ลายเปน กา ซทงั้ หมดไมม ีหยดน้าํ เหลืออยูม อี ณุ หภมู เิ ทา จดุ เดอื ด 9. ขอใดบอกลักษณะของไอเปย กไดถ ูกตอ ง ก. ไอน้าํ ท่ีมีหยดนา้ํ ผสมอยู อุณหภมู เิ ทากบั จดุ เดอื ด ข. ไอน้าํ ท่เี ปนกา ซท้ังหมด มีอุณหภูมิเทา กับจดุ เดอื ด ค. ไอนาํ้ ท่ีเปนกา ซท้งั หมด มีอณุ หภูมิเทาจดุ เดอื ด ง. ไอนา้ํ ยิ่งยวดที่มีคุณสมบตั เิ ปน กา ซท้งั หมดอณุ หภูมสิ ูงกวาจดุ เดือด 10. ขอ ใดบอกลกั ษณะของไอน้ําอ่มิ ตัวไดถ กู ตอ ง ก. ไอนา้ํ ทม่ี สี ถานะเปนกาซและหยดนาํ้ ผสมอยู ข. ไอนํ้าทีไ่ มมหี ยดนา้ํ หลงเหลอื อยอู ณุ หภมู ิเทา กับจุดเดือด ค. ไอนํา้ ทไ่ี มมีหยดนา้ํ หลงเหลืออยอู ุณหภูมสิ ูงกวาจดุ เดอื ด ง. ไอนาํ้ ที่มสี วนผสมของน้าํ ที่ความดนั บรรยาอากาศ อุณหภมู ิ 100 Cํ 11. หมอนาํ้ แบบทอไฟหมายถงึ หมอ นํ้าที่ ก. ใชค วามรอนจากการเผาไหมของเชือ้ เพลิงทาํ ใหน ้ําเดอื ดกลายเปน ไอ ข. ความรอนถกู สงผานทอ เหลก็ ทาํ ใหน้ํารอบทอ เดอื ดกลายเปน ไอ ค. มนี า้ํ อยใู นทอ เหลก็ ภายนอกทอไดรับความรอนจนนํา้ เดอื ดกลายเปน ไอ ง. ใชผ ลิตไอรอนยง่ิ ยวด มีขนาดใหญและกาํ ลงั ผลติ สงู 12.หมอนํา้ แบบทอนํา้ หมายถึง หมอน้าํ ที่ ก. มลี ักษณะหอ งเผาไหมเปนแบบลกู หมู ข. ความรอ นถกู สง ผา นทอ เหล็กทําใหน าํ้ รอบทอเดือนกลายเปน ไอ ค. มถี ังพกั น้าํ และทอ นา้ํ ประกอบกนั เปน วงจรภายนอกทอ เปนท่รี บั ความรอนจากการเผาไหมเชือ้ เพลิง ง. ใชผ ลิตน้ํารอ นสําหรับงานอตุ สาหกรรมความดันใชง านตํา่ แตกําลงั ผลิตสูง 13. ขอ ใด ไมใ ช วิธีการประหยดั พลงั งานในระบบการใชไอนาํ้ ก. หมุ ฉนวนทอจายไอน้าํ , ลดความสญู เสยี ไอน้าํ จากการร่ัว ข. ใชไอน้ํากลนั่ ตัว (Condensate) และน้าํ ท้งิ (Blow down) ปอ นกลบั เขาหมอไอน้าํ ค. ผลิตไอน้าํ ที่อุณหภมู ิสงู , ปองกนั อากาศออกจากระบบไอนํ้า ง. ใชท อขนาดเล็กทส่ี ดุ ท่สี ามารถสงไอนา้ํ ที่ความดันและปริมาณตามที่ตองการได 14 . การผลติ พลงั งานความรอนจากหมอน้ํารอ นจะไดผ ลผลิตตามขอ ใด ก. นํา้ รอ นอณุ หภูมิต้ังแต 60 ํC แตไ มเกนิ จดุ เดอื ดของนํา้ ข. ไอเปย กท่ีมีอณุ หภมู ิตาํ่ กวาจดุ เดอื ด ค. ไอเปยกที่มีอุณหภมู สิ ูงกวาจุดเดอื ด ง. ไอน้ําย่ิงยวดแลวทาํ ใหก ล่นั ตัวกลายเปน ไอนา้ํ อ่ิมตวั ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 35

รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 15. ขอ ใด ไมใ ช วธิ ีการผลิตนํา้ รอ นในงานอุตสาหกรรม ก. การตม นาํ้ ใหร อนโดยใชความรอ นจากการเผาไหมของเช้อื เพลงิ ข. การตมน้าํ ใหร อ นโดยใชความรอ นจากฮตี เตอรไ ฟฟา ค. รับไอนา้ํ จากหมอไอน้าํ แลวทาํ ใหกลายเปน น้ํารอ น ง. ใชไอนา้ํ ยงิ่ ยวดจากหมอไอน้าํ แลวทาํ ใหกลายเปนไอน้ําอิม่ ตวั 16. ขอใดคือ หลกั การผลติ พลงั งานความรอนจากหมอตม นาํ้ มัน ก. การใหค วามรอนแกน้ํามันในหมอตมระบบเปด อุณหภมู ติ ํ่ากวา จดุ เดือดของนํา้ มนั ข. การใหความรอ นแกน ํ้ามันในทอ ขด อณุ หภูมิไมเกนิ 400 Cํ แลวส่ังไปยังตาํ แหนง ทีใ่ ชง าน ค. การอัดน้ํามันใหไหลไปตามทอ ผา นเตาเผาภายนอกใหอ ณุ หภมู ิสงู ขน้ึ ง. การใหความรอนแกนํ้ามนั ในถงั รับการขยายตวั ทป่ี กคลุมดวยแกส เฉอื่ ย 17. ขอใด ไมใ ช ของเหลวท่ใี ชเปนส่อื นําความรอนของหมอ ตม น้ํามนั ก. นาํ้ มนั ไฮดรอลกิ ส (Hydraulic oil) ข. น้าํ มนั จากการกลัน่ (Mineral oil) ค. ของเหลวจากการสังเคราะห (Synthetic, Fluid) ง. นา้ํ มัน Esso Therm 500 18. ขอใด ไมใ ช ระบบการทํางานของหมอตม น้ํามนั ก. ระบบปดของเหลวทีเ่ ปนสอ่ื นําความรอนจะไมส มั ผัสกับอากาศ ข. ระบบปด ของเหลวจะถกู ปกคลมุ ดวยกา ซเฉ่อื ยหรอื Buffer oil ค. ระบบเปดของเหลวในระบบจะสัมผสั กบั อากาศทถ่ี งั รับการขยายตวั ง. ระบบเปด ของเหลวในระบบจะสมั ผัสกบั อากาศท่ีจดุ นําไปใชงาน 19. ขอ ใดกลาวถึงหมอ ตม นํา้ มันไดถ ูกตอ ง เมอื่ เทียบกบั หมอไอนํ้า ก. อันตรายจากการระเบดิ มีมากกวา ข. อณุ หภูมใิ ชง านสงู กวา ค. ความสิ้นเปลืองในการทํางานมากกวา ง. มปี ญหาเรอื่ งการรว่ั ซึมสูงกวา 20. ขอ ใดกลาวถึงหมอ ตมนํา้ มันไดถูกตอง เมอ่ื เทียบกับหมอไอนํา้ ก. เกดิ การผุกรอ นและสนมิ มากกวา ข. อณุ หภูมใิ ชงานไมคงท่ี ค. มีโอกาสเกิดเพลงิ ไหมสงู กวา ง. การซอ มแซมระบบทอ งา ยกวา 21. ขอ ใด ไมใช หลกั การประหยัดพลงั งานในระบบหมอตมน้าํ มนั ก. ลดการสูญเสยี จากการรวั่ ซมึ ข. ลดการสูญเสียจากการระเหย ค. ปรับระบบการเผาไหมเ ชื้อเพลงิ ใหส มบรู ณ ง. ลดอณุ หภมู ิของน้ํามันใหตํา่ โดยการพน ใหเ ปนฝอยผา นอากาศ 36 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 22. ขอ ใดกลาวถงึ หลกั การใหความรอนแกเตาเผาอุตสาหกรรมไดถูกตอง ก. เตาเผาไหมภายในความรอนจากการเผาไหมส มั ผสั ผวิ งานโดยตรง ข. เตาเผาไหมภ ายในเชื้อเพลิงจะเผาไหมภายในทอแผรังสคี วามรอน ค. เตาเผาไหมภ ายนอกความรอนจะถูกพดั ลมดดู ไปพนใสช ้นิ งาน ง. เตาเผาไหมภ ายนอกใชความรอ นเหลือใชจ ากหมอไอน้าํ เปน แหลง ความรอน 23. ขอใด ไมใช เตาเผาแบบเผาไหมภายใน ก. เตาเผาซีเมนต ข. เตาอบแหงผลิตภัณฑอ าหาร ค. เตาเผาเหล็กเพอื่ รดี หรอื ตีขน้ึ รปู ง. เตาอบแหงปลาปน 24. ขอใด ไมใ ช เตาเผาแบบเผาไหมภ ายนอก ก. เตาเผาเบาหลอมโลหะ ข. เตาเผาทอแผร ังสีความรอ น ค. เตาเผาเหล็กเพอื่ รีด หรอื ตขี นึ้ รปู ง. เตาอบแหงปลาปน 25. ขอ ใดบอกชนดิ ของเตาและการใชงานไมถ ูกตอง ก. ถลุงเหล็ก - Arc Furnace ข. เหล็กหลอ - Cupola ค. เซรามคิ - Blast furnace ง. อุตสาหกรรมเคมี – Reformer 26. ขอใด ไมใ ช วธิ กี ารประหยัดพลังงานของเตาเผา ก. นําความรอนทงิ้ กลับมาอนุ อากาศหรอื เชอื้ เพลิงของเตา ข. ควบคุมการเผาไหมของเชือ้ เพลงิ ใหสมบูรณ ค. อดุ รรู ั่วของเตาและใหมชี อ งเปดตาง ๆ นอ ยทีส่ ุด ง. ใชอ ุณหภมู ทิ าํ งานใหต ํา่ ท่สี ดุ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 37

รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม บนั ทกึ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… วนั ท.ี่ ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 38 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 1.4 การใชพ ลงั งานความรอนในอตุ สาหกรรมท่ัวไป วัตถุประสงคเชงิ พฤตกิ รรม หลังจากจบบทเรยี นน้แี ลว นักเรยี นสามารถที่จะ 1. อธิบายการใชพ ลังงานในอตุ สาหกรรมสง่ิ ทอได 2. อธบิ ายการใชพลังงานในอตุ สาหกรรมกระดาษได 3. อธบิ ายการใชพลงั งานในอตุ สาหกรรมอาหารได ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 39

รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 1.5 กระบวนการผลติ กระบวนการผลิตในแตละอุตสาหกรรมมีความแตกตางกัน ในท่ีนี้ขอกลาวถึงอุตสาหกรรมสิ่งทอ อุตสาหกรรมกระดาษ และ อตุ สาหกรรมอาหาร การผลิตสิ่งทอเร่ิมจากการนําเสนใยมาปนเปนเสนดายแลวเสนดายเหลานั้นจะถูกนํามาเขาสูกระบวนการทอผา ผาผืนท่ีไดจาก กระบวนการทอผา จะถูกนําไปทําความสะอาดในกระบวนการฟอก กระบวนการยอมและกระบวนการพิมพเพ่ือใหมีสีสัน และคุณสมบัติ ที่เหมาะสมตอการนําไปใชตามความตองการของลูกคา ดังแสดงเปนขั้นตอนดังรูปที่ 1.44 อยางไรก็ตามเนื้อหาโดยละเอียดของ กระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมส่ิงทอจะไมกลาวในท่ีน้ี หากนักศึกษาสนใจสามารถหาขอมูลเพ่ิมเติมไดที่สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรม ส่งิ ทอ (Thailand Textile Institute, THTI) กระบวนการปนดา ย กระบวนการทอผา กระบวนการฟอกยอม กระบวนการพมิ พผ า รปู ท่ี 1.44 กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมส่ิงทอ 1.5.1 อตุ สาหกรรมการปน ดาย ที่ผา นมาอุตสาหกรรมปน ดา ยในประเทศสวนใหญม กั พยายามใชเคร่อื งจกั รทีต่ ิดตั้งอยใู หม ีประสทิ ธิภาพสูงขึ้น เนือ่ งจาก เครือ่ งจกั รสวนใหญทีต่ ิดตั้งใชงานอยเู ปนเครอื่ งจักรเกา จึงเปนปญหาตอการพัฒนาคณุ ภาพของเสน ดา ยทม่ี ขี นาดเลก็ ความละเอยี ดสูงและ ความสมา่ํ เสมอของเสนดาย ดังนั้นการปรับแตงเพ่ือเพม่ิ ประสิทธภิ าพและคุณภาพของผลิตภัณฑจึงยังคงเปนปญ หาท่วี นเวียนอยู ดัชนีบาง ตัวสามารถบง ชี้ระดับเทคโนโลยีทใ่ี ชในการผลิต เชน คาเฉลี่ยของเบอรด า ยทีผ่ ลติ จาํ นวนคนงานตอกะทคี่ ุมแกนปน ดาย 10,000 แกนใน ระบบการปนแบบวงแหวน เปนตน ดชั นเี หลา นี้เปน บวกมาระยะหนึ่ง แตกย็ ังไมเ ปนที่นาพอใจเมื่อเปรียบเทยี บกบั พัฒนาการของ เทคโนโลยี เสนดาย (Yarn) หมายถึงผลิตภัณฑที่เกิดจากการนําเสนใยเขามารวมกันดวยวิธีตีเกลียว โดยทั่วไปแบงออกเปนสองชนิด คือ เสนดา ยใยยาวและเสนดา ยปน 1.5.1.1 เสนดา ยใยยาว เสนดา ยใยยาว บางครง้ั เรยี กทบั ศัพทว าฟล าเมนต เกดิ จากการนําเอาวตั ถดุ ิบเสน ใยที่ยาวมาตีเกลียวเขาดวยกัน โดยมากเนนไปท่ี เสนใยสังเคราะห อันเนื่องจากเสนใยธรรมชาติมีเพียงไหมเทาน้ันท่ีเปนเสนใยยาว ดังน้ันกระบวนการผลิตเสนดายใยยาวในอุตสาหกรรม จึงเปนกระบวนการตอเนื่องจากกระบวนการผลิตเสนใยสังเคราะหปกติ เสนดายใยยาวยังสามารถแบงยอยออกไดอีกเปนสองลักษณะ ใหญๆ คอื เสน ดายใยยาวเรยี บ (Smooth filament yarn) และเสนดายใยยาวชนิดเสนดา ยเทกซเจอร หรอื เสน ดา ยแตง ผิว 40 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 1.5.1.2 เสน ดา ยปน เสนดายปนเปนเสนดายที่เกิดจากการนําเสนใยสั้นเขามาตีเกลียวรวมกัน ลักษณะเฉพาะของเสนดายปน คือ ปลายเสนใยท่ีโผล ตามความยาวของเสนดาย เสนดายมีความฟู สวมใสอยางสบายในที่ท่ีมีภูมิอากาศรอนชื้น ความแข็งแรงของเสนใยชนิดนี้ไมขึ้นอยูกับ ความแข็งแรงของเสนใย แตขึ้นอยูกับผิวสัมผัสระหวางเสนใย ผิวสัมผัสท่ีไมเรียบในเสนใยจะสงผลตอความแข็งแรงของเสนดายที่ดี การ ปนดาย เปนกระบวนการผลิตที่มีมานาน และไดพัฒนาขึ้นอยางมากตั้งแตยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม พ.ศ.2303 อยางไรก็ตามขั้นตอนและ กระบวนการผลิตก็ยังคงยนื อยูบนพนื้ ฐานเดมิ กระบวนการปนดา ย ประกอบไปดวยขัน้ ตอนตางๆ ท่สี าํ คัญ ดงั นี้ 1. การเปด การผสม และการทาํ ความสะอาด (Opening, Blending and Cleanning) 2. การสาง (Carding) 3. การรดี ปยุ (Drawing) 4. การหวี (Combing) 5. การทาํ โรฟวิง (Roving) 6. การปนดาย (Spinning) 7. การกรอดา ย (Winding) ในการผลิตทางอุตสาหกรรม การปนดายไมจําเปนตองผานข้ันตอนท้ังหมด ท้ังนี้ข้ึนอยูกับกระบวนการท่ีใชในการผลิต และ ผลิตภัณฑที่ตองการผลิต ดังแสดงในรปู ที่ 1.45 การเปด การผสม และการ ทาํ ความสะอาดเสน ใย การทาํ แผน มว นสไลเวอร การสางใย การรีดปุย (sliver lap) (carding) (drawing) การทาํ แผน มว นรีด การรีดปยุ การปนดา ยแบบ O.E. (ribbon lap) (drawing) ดา ย O.E. การหวี การทาํ โรฟวิง (combing) (roving) การทําโรฟวงิ การปน ดา ยแบบวงแหวน (roving) (ring spinning) การปน ดา ยแบบวงแหวน การกรอดา ย (ring spinning) (winding) การกรอดา ย ดายสาง (widing) ดายหวี รปู ที่ 1.45 ขนั้ ตอนกระบวนการปน ดา ย ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 41