น้ำใช้ในระบบน้ำหล่อเย็น

1. น้ำใช้ในระบบน้ำหล่อเย็นน้ำใช้ในระบบน้ำหล่อเย็น

2. น้ำหล่อเย็นจะควบคุมอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นจะควบคุมอุณหภูมิของ เครื่องจักร Process Product โดยการถ่ายเทความร้อน จากกระบวนการที่ร้อนมายังน้ำหล่อเย็น (Heat exchange) ด้วยวิธีการ Indirect ไม่ได้สัมผัสกับชิ้นงานโดยตรง ดังนั้นสิ่งปนเปื้อน คือ อุณหภูมิที่สูงขึ้น

3. Cooling Tower น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิสูง น้ำกลับมาใช้ใหม่ (อุณหภูมิต่ำ)

4. ประโยชน์ในการปรับปรุงประโยชน์ในการปรับปรุง • ลดปริมาณการใช้น้ำ • คุณภาพน้ำดี ยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักร • ประสิทธิภาพดีขึ้น ลดการใช้พลังงานลง

6. แผนผังระบบเปิด

7. แผนผังระบบปิด

8. แผนผังระบบใช้ครั้งเดียวแผนผังระบบใช้ครั้งเดียว

9. รูปแบบ Chiller ที่ สทน.

10. สัญลักษณ์ที่ควรทราบ ในระบบน้ำหล่อเย็นแบบหมุนเวียน • Recirculating water ( R ) • Holding water ( H ) • Differential Temperature ( T ) • Evaporation loss ( E ) • Drift loss ( D ) หรือ Windage loss ( W ) • Blow down ( B ) • Make up ( M ) • Cycle of concentration ( N )

11. สารที่ต้องการหล่อเย็นอุณหภูมิสูงสารที่ต้องการหล่อเย็นอุณหภูมิสูง Cooling Tower Heat Exchanger น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิต่ำ น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิสูง สารที่ต้องการหล่อเย็นอุณหภูมิต่ำ หลักการทำงานของระบบน้ำหล่อเย็น

12. หลักการทำงานของระบบน้ำหล่อเย็นหลักการทำงานของระบบน้ำหล่อเย็น การลดอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นใน Cooling Tower จะใช้หลักความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (Latent Heat of Evaporation) น้ำ 1 กก. อุณหภูมิลดลง 1 oC ให้พลังงานความร้อน 1kcal น้ำ 1 กก. ระเหยกลายเป็นไอที่อุณหภูมิ 40 oC ใช้พลังงานความร้อน ~ 578kcal การทำงานจะให้อากาศแห้งพาให้น้ำหล่อเย็นระเหยกลายเป็นไอ น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิลดลง

13. สภาวะแวดล้อมที่เกี่ยวข้องสภาวะแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง • ความชื้นในอากาศ (วัดโดยใช้กระเปาะแห้งกระเปาะเปียก) ควรมี ที่ที่อากาศสามารถถ่ายเทได้สะดวก • อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น  อุณหภูมิน้ำใน Cooling Tower ไม่สามารถทำให้ต่ำกว่าอุณหภูมิกระเปาะเปียกได้  ไม่สามารถกำหนดให้น้ำระเหยในอัตราที่ต้องการได้ แต่วัดได้ว่าน้ำระเหยเท่าใด

14. อุปกรณ์และวัสดุในระบบน้ำหล่อเย็นอุปกรณ์และวัสดุในระบบน้ำหล่อเย็น • หอหล่อเย็น (Cooling Tower) • Natural Draft อากาศจะหมุนเวียนโดยธรรมชาติ • Mechanical Draft อากาศจะหมุนเวียนโดยพัดลม • Force Draft • Induce Draft • Counter Flow • Cross Flow

17. อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) สามารถใช้เป็น Cooler, Heater, Condenser และ Evaporator ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ โดยโครงสร้างสามารถแบ่งเป็น • Tubular Heat Exchanger • Double Tube Heat Exchanger • Coil Heat Exchanger • Irrigation Cooler • Plate Heat Exchanger • Air Fan Cooler

19. Cooling Water Circulation Pump • วัสดุที่ใช้ อุปกรณ์ที่สัมผัสกับน้ำหล่อเย็น มี Heat Exchanger, ท่อ, ปั๊มน้ำ, หอหล่อเย็น, อ่างเก็บน้ำหอหล่อเย็น และเครื่องมืออุปกรณ์วัดค่าต่างๆ ส่วนใหญ่นอกจากหอหล่อเย็นจะทำด้วยโลหะ

21. ปัญหาที่พบในระบบน้ำหล่อเย็นปัญหาที่พบในระบบน้ำหล่อเย็น • ปัญหาตะกรัน (Scale problem) • ปัญหาการกัดกร่อน (Corrosion problem) • ปัญหาตะไคร่น้ำ (Slime problem)

22. ผลเสียที่เกิดจากปัญหาต่าง ๆ

23. เกิดการอุดตันของระบบจากตะกรัน (Clogging) ตะกรัน (Scale) ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของระบบลดลง เกิด Pitting ใต้ชั้นตะกรัน

24. เกิดการอุดตันของระบบเนื่องจากสนิม (Clogging) การกัดกร่อน (Corrosion) ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของระบบลดลง พื้นผิวของโลหะเกิดการเสียหาย เช่นสึกกร่อน รูรั่ว หรือ Pitting

25. ก่อให้เกิดความสกปรกในส่วนต่าง ๆ ตะไคร่น้ำ (Slime) เกิดการอุดตันในส่วนของท่อ และ Filter ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของระบบลดลง เกิด Pitting ใต้ชั้นตะไคร่

26. สาเหตุของปัญหา และการควบคุม ป้องกัน

27. ความเป็นด่างในน้ำหล่อเย็น (Alkalinity) ปริมาณแคลเซียมและแมกนีเซียม ในน้ำหล่อเย็น (Ca2+, Mg2+) อุณหภูมิของ น้ำหล่อเย็น (Temperature) ปัญหาตะกรัน (Scale) เกิดจาก

28. การควบคุมและป้องกันปัญหาตะกรันการควบคุมและป้องกันปัญหาตะกรัน • ควบคุมคุณภาพน้ำ (Control water quality) • การใช้สารเคมี (Chemical treatment)

29. การควบคุมคุณภาพน้ำ Softener De – alkaline softener Reverse osmosis Control cycle

31. การใช้สารเคมี สารเคมีที่เป็นองค์ประกอบพวก Polymer จากธรรมชาติ สารเคมีที่เป็นองค์ประกอบพวก Polymer สังเคราะห์ขึ้น

32. หน้าที่ของสารป้องกันตะกรันหน้าที่ของสารป้องกันตะกรัน ทำลายโครงสร้างของผลึกตะกรัน (Destroy structure) กระจายผลึกตระกรัน (Disperse)

33. ออกซิเจนในน้ำ (Dissolve O2) อุณหภูมิ และความเร็วของกระแสน้ำ ปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ปัญหาการกัดกร่อน (Corrosion) เกิดจาก

34. การควบคุมและป้องกันปัญหาการกัดกร่อนการควบคุมและป้องกันปัญหาการกัดกร่อน • Oxide film เช่น พวกโครเมต โมลิบเดต และไนเตรต • Precipitate film เช่น พวกฟอสเฟต และเกลือของสังกะสี

35. ค่า pH ของน้ำหล่อเย็น อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น ออกซิเจนในน้ำ (Dissolve O2) แร่ธาตุในน้ำหล่อเย็น แสงแดด ปัญหาตะไคร่น้ำ (Slime) เกิดจาก

36. การควบคุมและป้องกันปัญหาตะไคร่น้ำการควบคุมและป้องกันปัญหาตะไคร่น้ำ • การใช้สารเคมี (Biocide) • การป้องกันการเกาะของ Slime • การกรองน้ำหมุนเวียนบางส่วน (Side stream filter)

37. การคำนวณ Water balance in Cooling tower

38. R= ปริมาณน้ำหล่อเย็นหมุนเวียนโดยปั๊ม m3/h E= ปริมาณน้ำที่สูญเสียไป เนื่องจากการระเหย m3/h T= ผลต่างระหว่างอุณหภูมิ น้ำหล่อเย็นระหว่างน้ำเข้าและออก C W= ปริมาณน้ำที่สูญเสียไปเนื่องจากลมและการกระเด็น m3/h B= ปริมาณน้ำ blow down m3/h M= ปริมาณน้ำที่เติมเข้าสู่ระบบน้ำหล่อเย็น m3/h N=Cycle of concentration

39. R x 103 x T x C = E x 103 x HLkcal/hr…………(1) C=Specific heat ของน้ำที่ความดันคงที่ = 0.988 kcal/kg C at 40C HL = Latent heat ของน้ำกลายเป็นไอ =  578 kcal/kg C at 40C E = R x T/(0.58 x 100)m3/h……… (2)

40. หมายเหตุทุก 1% ของน้ำหมุนเวียนที่ระเหย จะทำให้อุณหภูมิลดลง 5.8C จะไม่สามารถทำให้น้ำเย็นกว่า Wet bulb temperature ได้

41. M = E + B + W m3/h…………..(3) N = CR/CM (4) CR = ความเข้มข้นของสารละลายหมุนเวียน CM = ความเข้มข้นของสารละลายในน้ำเติม

42. CM x M = CR x (B + W) • N = CR /CM = M/(C + B) …(5) • N = (E + B + W)/(B + W) …(6) 1 RT = 3,900 kcal/h • 1 USRT = 3,024 kcal/h

43. จาก R x103 x T x C = E x 103x HL RT ของ Cooling Tower = Q / 3,900 Existing เทียบกับ Name Plate ของ Cooling Tower ซึ่งกำหนดที่ Standard Condition Eff. = ?

44. ต้องเผื่อ มาตรฐาน (Bench Mark) ควรจะเท่าใด? ช่วงฤดูร้อน  อากาศร้อน Chiller ทำงานมากขึ้น ช่วงฤดูฝน  อากาศชื้น น้ำระเหยได้น้อยลง

45. การปรับปรุง • พัดลม ให้ระบายอากาศดีขึ้น แรงขึ้น แต่อย่าให้น้ำกระเด็นออกมากไป • Distributor ให้กระจายน้ำดีขึ้น ทั่วและสม่ำเสมอ • Media ให้น้ำและลมผ่านสะดวกไม่อุดตัน • ปั๊มน้ำ ใบพัดสึกหรือไม่ • ระบบท่อ อุดตัน มีตะกรันเกาะ จะทำให้ความเร็วลด ปริมาณน้ำลดลง • คุณภาพน้ำ ให้อยู่ในมาตรฐาน

46. ส่งผลให้ น้ำระเหยได้มากขึ้น น้ำเย็นขึ้นกว่าเดิม โดยใช้พลังงานเท่าเดิม Condenser ทำงานดีขึ้น Compressor ของ Chiller กินไฟน้อยลงไม่ตัด Product ไม่เสียหาย

48. จุดตรวจวัดที่สำคัญ Cooling Tower อุณหภูมิน้ำเข้า – ออก Condenser อุณหภูมิน้ำเข้า – ออก อุณหภูมิน้ำยาเข้า – ออก Leaving Temperature Difference (LTD)

50. การควบคุมคุณภาพน้ำ • คุณภาพน้ำ Make Up • คุณภาพน้ำ Blow Down • หา LI, RI (LI  0, RI  6)  ปรับแก้ • กำหนดเป็นค่าความนำไฟฟ้า (EC) หรือ สารละลายในน้ำทั้งหมด (TDS) สำหรับ Operating Condition