การพัฒนาระบบควบคุมระดับน้ำในหม้อไอน้ำ (Water level improvement in boiler)

วาล์วควบคุม หรือ Control valve เป็นวาล์วประเภทที่เหมาะสำหรับการใช้งานเพื่อควบคุม ซึ่งจะถูกออกแบบเพื่อควบคุมได้ทั้ง ความดัน (Pressure) ปริมาณของของเหลว (Flow, Capacity) ตามที่ผู้ควบคุมต้องการ ซึ่งมีทั้งระบบแบบอัตโนมือ หรือ Maunual และระบบอัตโนมัติ หรือ Automatic ที่ใช้ค่าพารามิเตอร์ อื่นๆในการสั่งควบคุม

สำหรับ Feed water control valve หรือ วาล์วควบคุมปริมาณระดับน้ำใน Boiler ทางแบรนด์ ARI ได้พัฒนาวาล์วควบคุม เพื่อรองรับกับระบบที่ถูกพัฒนาขึ้น โดยใช้วาล์วควบคุมแบบ 3 way control valve มาช่วยควบคุมระดับน้ำใน Boiler 

ซึ่งการพัฒนาของระบบควบคุมระดับน้ำในหม้อไอน้ำมีปัจจัยอะไรบ้างที่ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานของหม้อไอน้ำและความปลอดภัยของหม้อไอน้ำเราจะขอมาแนะนำกัน

ระบบควบคุมแบบ ON-OFF Control ที่ Pump

จากภาพด้านบน เมื่อระดับน้ำลดลงจนถึงจุดที่กำหนด Level sensor/Level transmitter จะส่งสัญญาณไปสั่งเปิด (On) ปั๊มเพื่อให้ปั๊มเติมน้ำเข้าสู่หม้อไอน้ำและสัญญาณจะสั่งตัดปั๊ม หรือจะสั่งหยุดเติมน้ำเมื่อระดับน้ำเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่กำหนด ตามมาตรฐาน UK ถ้าหม้อไอน้ำขนาดไม่เกิน 8,000 kg/h สามารถใช้การควบคุมแบบ เปิด-ปิดได้ อย่างไรก็ตามการควบคุมแบบเปิด-ปิดเป็นระบบเก่าที่ไม่ได้รับความนิยมมากนัก  เนื่องจากเมื่อปั๊มทำงานน้ำเย็นที่เข้ามาในหม้อต้มจะทำให้แรงดันในหม้อต้มลดลง ซึ่งเป็นสาเหตุให้ระบบเผาไหม้ต้องทำงานเปิดปิดบ่อยครั้ง

สรุปการควบคุมระดับเปิด / ปิด

ข้อดี:

• ใช้ง่าย
• ราคาไม่แพง
• เหมาะสำหรับหม้อไอน้ำแบบ stand-by

ข้อเสีย:

• หม้อไอน้ำแต่ละตัวต้องใช้ปั๊มป้อนของตัวเอง
• การสึกหรอของปั๊มป้อนและเกียร์ควบคุมมีการสึกหรอมากขึ้น
• ความดันและอัตราการไหลของไอน้ำผันผวน
• เกิด carry over 
• มีโอกาสสูงที่จะเกิดปัญหาในการทำงานในแต่ละวัน หาก load การทำงานไม่คงที่

ระบบควบคุมแบบ MODULATING CONTROL

การควบคุมระดับน้ำภายในหม้อไอน้ำจะถูกควบคุมด้วย Controller โดยอุปกรณ์ควบคุมจะรับสัญญาณจากโพรพและส่งสัญญาณไปยังวาล์วเพื่อเร่งหรี่ ทำให้วาล์วสามารถเติมน้ำเข้าสู่หม้อต้มได้ตลอดเวลา จะไม่เกิดการพร่องของน้ำเหมือนกับระบบ on-off

ซึ่งข้อแตกต่างกันของการใช้งานแบบ 2-way กับ 3-way คือ

• 2-way จะใช้การเดินท่อบายพาสน้ำส่วนเกินกลับเข้าสู่ feed tank โดยใช้วาล์วหรือ orifice plate ซึ่งต้องอาศัยแรงดันอั้นเพื่อส่งน้ำกลับไปยัง feed tank การต่อระบบแบบนี้นอกจากจะส่งผลต่อปั๊มให้เกิดการอั้นของแรงดันแล้ว อายุการใช้งานของวาล์วก็จะสั้นลง
• ดังนั้นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีควรเป็น วาล์วควบคุมแบบ 3-way เพื่อป้องผลเสียจากข้างต้น

ข้อดี:

• แรงดันไอน้ำ หรือ ความร้อนของหม้อไอน้ำคงที่
• การทำงานของหม้อไอน้ำมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• ช่วยลด thermal stress บน boiler shell
• ช่วยลดการเกิด carryover
• ยืดอายุการใช้งานของปั๊มน้ำแล้วหัวเผาของหม้อไอน้ำ

ข้อเสีย

• ราคาสูงกว่าระบบ on-off
• ไม่เหมาะสำหรับการทำงานแบบ stand-by
• อาจมีการใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้นเนื่องจากปั๊มน้ำที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง

ขอแนะนำ Control valve อุปกรณ์สำคัญสำหรับระบบควบคุมระดับน้ำป้อนเข้า boiler แบบอัตโนมัติที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อรองรับการทำงานของระบบmodulating control

ARI STEVI 453 (3 way control valve) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อรองรับการทำงานของระบบ modulating control เพื่อควบคุมอัตราการไหลของน้ำที่จะป้อนเข้าสู่ boiler ให้ตรงกับความต้องการไอน้ำ ช่วยให้ระดับน้ำในหม้อไอน้ำมีความเสถียรภาพมากขึ้น

นอกจะนี้ยังพัฒนาระบบให้มี pump spill back เพื่อให้ระบบมีการหมุนเวียนน้ำกลับเข้า feed tank หรือ Deaerator โดยไม่ทำให้เกิดการอั้นแรงดันของปั๊มน้ำด้วย

 ด้วยการออกแบบภายในให้หน้าวาล์วเป็นแบบ perforate plug เพื่อลดและป้องกันการเกิด cavitation 

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม ต้องการสั่งซื้อสินค้า : 

Line ID : @Alphagroup 

E-mail : [email protected]

Tel : 02 792 9333

แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit :  https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g

#นายช่างมาแชร์