ทำความรู้จักกับหม้อไอน้ำที่ใช้ในภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม
หม้อไอน้ำ (Steam Boiler) เป็นเครื่องจักรที่ได้รับความร้อนแล้วส่งผ่านไปยังน้ำที่อยู่ภายในหม้อไอน้ำ เปลี่ยนน้ำให้กลายเป็นไอ อุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะผลิตแค่ไอน้ำอิ่มตัว โดยส่งความร้อนตามท่อไปยังเครื่องจักรเพื่อให้ความร้อนของไอน้ำทำความร้อนหรือใช้ผลิตสินค้าต่างๆ การใช้ไอน้ำอิ่มตัวในขบวนการถ่ายเทความร้อนจะมีอุณหภูมิของเครื่องจักรคงที่ตลอดความยาวของเครื่องจักร ทำให้สินค้ามีคุณภาพที่คงที่หรือสินค้ามีการเสียหายน้อยกว่าการใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าให้ความร้อนกับเครื่องจักรเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของฮีตเตอร์ นอกจากนั้นการซื้อไฟฟ้าในปริมาณมากจะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ามากเมื่อเทียบกับการใช้เชื้อเพลิงผลิตไอน้ำ
ดังนั้นจึงมีใช้หม้อไอน้ำกันทั่วไปใน โรงพยาบาล โรงแรม โรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ เป็นต้น โดยหม้อไอน้ำจะมีการออกแบบหลายแบบ หลายชนิด ตามความเหมาะสมกับการใช้งานในแต่ลักษณะหรือตามสภาวะของการผลิตไอน้ำหรือตามเชื้อเพลิงที่ใช้ผลิตไอน้ำ
ชนิดและหลักการทำงานของหม้อไอน้ำ
1. หม้อไอน้ำชนิดท่อไฟ (Fire Tube Boiler)
เป็นหม้อไอน้ำที่มีโครงสร้างง่ายๆ ซึ่งใช้กันมากทั่วโลก โดยความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ จะถูกส่งไปในท่อเหล็กจำนวนมากที่เรียกว่าท่อไฟซึ่งประกอบตามความยาวของหม้อน้ำ ทำให้น้ำโดยรอบท่อนั้นเดือดและเปลี่ยนสภาพน้ำกลายเป็นไอน้ำ หม้อไอน้ำชนิดนี้มีการใช้งานใน โรงพยาบาล โรงแรม โรงงานกระดาษ โรงงานอาหาร โรงงานผลไม้กระป๋อง โรงงานเครื่องดื่ม โรงงานพลาสติก โรงงานเครื่องสำอาง โรงงานอิเล็กโทรนิค โรงงานทอผ้าฟ้อกย้อม เป็นต้น
ข้อดี-ของหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ
- การออกแบบเรียบง่าย
- มีปริมาณของน้ำมาก ทำให้ความดันไอน้ำค่อนข้างนิ่ง อุณหภูมิจึงนิ่งคงที่ตามความดันไอน้ำ
- ไม่ต้องการน้ำที่มีคุณภาพที่ดีมากนัก หม้อน้ำจึงยังไม่เสียหายเมื่อการควบคุมคุณภาพน้ำมีความผิดพลาด
- มีขนาด 0.1 - 30 ตันไอน้ำ/ชั่วโมง ความดัน 10 – 20 บาร์
ข้อเสีย-หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ
- เกิดไอน้ำช้า ใช้เวลาประมาณ 20-30 นาที
- น้ำหนักมาก เมื่อเทียบกับหม้อไอน้ำแบบอื่นๆในขนาดเดียวกัน
- กรณีระเบิด อันตรายมากกว่า เนื่องจากมีน้ำสะสมมากกว่า
- ไม่สามารถผลิตไอน้ำยิ่งยวดได้
2. หม้อไอน้ำชนิดท่อน้ำ (Water Tube Boiler)
Water tube boiler ประกอบด้วยท่อน้ำจำนวนมาก ซึ่งมีน้ำไหลอยู่ภายในท่อน้ำกับ Drum ก๊าซเผาไหม้จะให้ความร้อนแก่น้ำในท่อจากภายนอกท่อทำให้เกิดไอน้ำ หม้อไอน้ำแบบนี้สามารถจัดเรียงท่อน้ำเพิ่มมากขึ้นจำนวนหลายๆ แถว เพื่อเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อนให้มากขึ้น จึงสามารถเพิ่มขนาดหม้อไอน้ำได้ใหญ่พอที่จะผลิตไอน้ำปริมาณมากๆ
ข้อดี-หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ
- สามารถออกแบบให้ผลิตไอน้ำความดันสูงมาก เพราะโครงสร้างรับความดันของท่อน้ำและ Drum มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ จึงเหมาะกับขบวนการผลิตที่ต้องการใช้ความดันหรืออุณหภูมิสูงมากๆ
- สามารถผลิตไอน้ำยิ่งยวดได้
- เครื่องกำเนิดไอน้ำ มีขนาดใหญ่กว่าหม้อน้ำแบบอื่นๆ
- มีขนาด 5 - 200 ตันไอน้ำ/ชั่วโมง ความดัน 18 – 250 บาร์
ข้อเสีย-หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ
- ต้องใช้น้ำที่มีคุณภาพสูงมาก จึงต้องมีระบบบำบัดน้ำที่ซับซ้อนและดีมาก
- หม้อน้ำอาจจะเสียหายเมื่อการควบคุมคุณภาพน้ำผิดพลาด
- เมื่อภาระไอน้ำเปลี่ยนแปลงไป ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะเปลี่ยนแปลงค่อนข้างมาก
- เนื่องจากมีห้องเก็บไอน้ำเล็ก จึงเกิดน้ำปนไปกับไอน้ำได้ ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงปริมาณการใช้ไอน้ำอย่างรวดเร็ว
- มีโครงสร้างซับซ้อน ซ่อมแซมยากและใช้เวลานาน
3. หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว (Once Through Boiler)
Once Through Boiler เป็นหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำทรงตั้ง ที่มีท่อน้ำหลายท่อเรียงเป็นวงกลมคล้ายกรงนก แต่ระดับน้ำจะมีเพียงบางส่วนของท่อน้ำไม่สูงจนเต็มท่วมท่อน้ำทั้งท่อ ทำให้ไอน้ำที่อยู่ส่วนบนของท่อได้รับความร้อนเพิ่มขึ้นด้วยจนเป็นไอน้ำยิ่งยวด ไอน้ำจึงมีความแห้งมากขึ้น น้ำเลี้ยงจากปั๊มน้ำไหลขึ้นผ่านท่อน้ำยาวต่อเนื่องในท่อเพียงครั้งเดียว จึงไม่มีการหมุนเวียนของน้ำในท่อ
ข้อดี-หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว
- มีขนาดเล็ก น้ำหนักน้อยกว่า ใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อยกว่า
- มีประสิทธิภาพสูงมาก เพราะให้อุปกรณ์อุ่นน้ำ( Economizer)ขนาดใหญ่มาให้ด้วย
- มีขนาด 0.5 - 6 ตันไอน้ำ/ชั่วโมง ความดัน 9.8 – 32 บาร์
ข้อเสีย-หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว
- หม้อน้ำมีตะกรันไม่ได้เลยแม้บางๆ ต้องใช้น้ำที่มีคุณภาพสูงมาก จึงต้องมีระบบบำบัดน้ำที่ดีมาก หม้อน้ำอาจจะเสียหายทันทีเมื่อการควบคุมคุณภาพน้ำผิดพลาด
- ต้องใช้น้ำยาเคมีมาก ต้องมีการระบายน้ำต่อเนื่องตลอดเวลา
- ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะเปลี่ยนแปลงรวดเร็วมาก
- อายุหม้อน้ำสั้น เพราะเกิดความเครียดในเหล็กจากความดันที่เปลี่ยนแปลงรวดเร็วตลอดเวลา
- ไม่ควรใช้เชื้อเพลิงน้ำมันเตา เพราะจะจุดไม่ค่อยติด
4. หม้อน้ำไฟฟ้า
หม้อน้ำไฟฟ้าใช้กระแสไฟฟ้าเป็นพลังงานผลิดไอน้ำ มี 2 ประเภทคือ
- หม้อน้ำแบบใช้ไส้ฮีตเตอร์โวลต์ต่ำให้ความร้อน( 220 - 600 V)
- หม้อน้ำแบบใช้แท่งอิเล็กโทรดโวลต์สูง ให้น้ำเป็นความต้านทานไฟฟ้าเกิดความร้อนผลิตไอน้ำ (4–25 kV)
ข้อดี-หม้อน้ำไฟฟ้า
- สะอาด เพราะไม่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิง
- ไม่มีปล่องไฟ
- แบบใช้ฮีตเตอร์ มีขนาด 0.02 - 3 ตันไอน้ำ/ชั่วโมง ความดัน 10 – 17 บาร์
- แบบใช้แท่งอิเล็กโทรด มีขนาด 1.5 - 150 ตันไอน้ำ/ชั่วโมง ความดัน 10 – 31 บาร์
ข้อเสีย-หม้อน้ำไฟฟ้า
- ค่าไฟฟ้าสูงกว่าเชื้อเพลิงแบบเผาไหม้
- ไส้ฮีตเตอร์บวมแตกได้ ถ้ามีตะกรันหรือมีการกัดกร่อนจาก Oxygen Pitting เพราะผิวเหล็กไส้ฮีตเตอร์บาง
- ไส้ฮีตเตอร์มีราคาแพง
บริษัท บุญเยี่ยมและสหาย จำกัด ผู้นำด้านบอยเลอร์และหัวพ่นไฟอุตสาหกรรม เป็นผู้จัดจำหน่ายเครื่องกำเนิดไอน้ำ ยี่ห้อ Cleaver brooks, เครื่องกำเนิดไอน้ำ ยี่ห้อ Fulton, เครื่องกำเนิดไอน้ำ ยี่ห้อ Kawasaki, เครื่องทำน้ำร้อน ยี่ห้อ A.O.Smith, หัวพ่นไฟอุตสาหกรรม ยี่ห้อ Maxon, หัวพ่นไฟอุตสาหกรรม ยี่ห้อ Oilon, เคมีเพื่อการดูแลรักษาและปรับสภาพน้ำในระบบหม้อไอน้ำ ยี่ห้อ Tandex พร้อมมีบริการทั้งก่อนและหลังการขาย โดยทีมงานผู้เชี่ยวชาญมากประสบการณ์
