ในอุตสาหกรรมที่มีสารที่มีความอันตรายมากๆ เช่น สารบางชนิดเกิดการรั่วไหลออกมาอาจจะถึงขั้นเสียชีวิต หรือมีผลกระทบร้ายแรงมากๆ การใช้ปั๊มที่มีแม็คแคนิคอลซีล หรือ Mechanical Seal) แบบเดิม อาจจะมีการกันรั่วได้ไม่ดีพอ เพราะว่าตัว Mechanical Seal เองจะสามารถกันรั่วได้ 99% แต่ก็ยังมีบางส่วนรั่วไหลออกมาได้อยู่ดี ดังนั้นในกรณีที่สารอันตรายมาก เราจะออกแบบปั้มที่เรียกว่า Zero Leak Pump ที่จะมีการกันรั่วได้ 100% จริงๆ ซึ่งหนึ่งในคำตอบนั้นคือ “ปั้มชนิดขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก หรือ Magnetic Drive Pump” นั่นเองครับ
แต่ในทางเดียวกันปั้มชนิดขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก หรือ Magnetic Drive Pump เองก็ถูกออกแบบให้ใช้ในกรณีที่ท่อ Auxilary line พวกท่อลม ท่อน้ำ ต่างๆไปไม่ถึงก็ได้นะครับ ซึ่งในแง่ของการลงทุนจะมีความประหยัดและคุ้มค่ากว่าการใช้ปั้มธรรมดาอีกด้วย สำหรับบทความนี้เราจะพาไปดูปั้มชนิดนี้กันว่าเค้ามีหลักการทำงานอย่างไร? มีกี่ประเภท? ใช้มาตรฐานอะไรในการออกแบบกันครับ
หลักการทำงาน “ปั้มชนิดขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก หรือ Magnetic Drive Pump”
มาถึงตรงนี้…หลายๆคนอาจจะสงสัยว่า “ปั้มชนิดขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก หรือ “Magnetic Drive Pump” ทำไมถึงกันรั่วได้ 100% แล้วแม่เหล็กมาเกี่ยวอะไรด้วยหละ? ก่อนอื่นทางนายช่างมาแชร์ขอเล่าดังนี้นะครับ สำหรับ Magnetic Drive Pump (อาจจะขอทับศัพท์คำนี้เลยนะครับ) จะเป็นปั้มชนิดหนึ่งที่ใช้การส่งกำลังด้วยแรงของแม่เหล็ก (Magnetic Force) เพื่อถ่ายโอนแรงบิดจากมอเตอร์ หรือตัวขับไปยังเพลาขับจนไปถึงใบพัดของปั๊ม ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อเพลาทางกายภาพ (Contact-Free Energy Transfer ; หรือพูดง่ายๆคือไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกันตรงๆ)
ดังนั้นพอไม่ได้มีการเชื่อมต่อกันโดยตรง จึงไม่มีชิ้นส่วนไหนที่จะมีการรั่วไหลเชิงการหมุน (Dynamic Sealing) เป็นจุดต่อ เหมือนอุปกรณ์ Shaft seal ทั่วๆไป เช่น Mechanical Seal, Packing Seal หรือแม้กระทั่ง Lip Seal ก็ตาม ดังนั้นจุดรั่วจึงเป็น 0% หรือแค่จุดที่เป็น static seal ซึ่งก็กันรั่วได้ 100% อยู่ดีครับผม ดังนั้น ปั้มชนิดขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก หรือ Magnetic Drive Pump จึงถือว่าเป็นปั้มที่สามารถกันรั่วได้ 100% อย่างแท้จริงนั่นเองครับ
ส่วนหลักการทำงานอาจจะลองดูจากภาพบนนะครับ อาจจะขอเล่าเป็น Step ง่ายๆดังนี้นะครับ
- มอเตอร์ส่งแรงไปที่เพลาแล้วขับมาที่ “ชุดแม่เหล็กเพลาขับ” (No.12) สีเขียว”
- จากนั้น “ชุดแม่เหล็กเพลาขับ” (No.12) สีเขียว” จะส่งแรงแม่เหล็กไปถึง “ชุดแม่เหล็กเพลาตาม” (No.6) สีแดง” ผ่านชุด Containment shell No.9 ตามหลักการกฏของแรงแม่เหล็ก
- จากนั้น “ชุดแม่เหล็กเพลาตาม” (No.6) สีแดง” จะหมุนตามแรงขอมอเตอร์และใบพัดจะหมุน นั่นเองครับ
ซึ่งเพื่อนๆจะสังเหตุว่าจุดรั่วที่เป็นแบบ Dynamic ด้วยการออกแบบลักษณะนี้จะไม่มีเลย และการต่อท่อ Auxilary จำพวก ไนโตรเจร, plant Air หรือ น้ำ utility ต่างๆก็ไม่จำเป็นสำหรับปั้มชนิดนี้อีกด้วย
ระบบการ Internal Flushing ใน Magnetic Drive Pump
สำหรับประเภทของ Magnetic Drive Pump อาจจะขอยกตัวอย่างของทาง CP Pump รุ่น MKP โดยจะมีข้อดีและหลักการทำงานดังนี้
- โครงสร้างของปั๊มออกแบบเรียบง่ายไม่ซับซ้อน มีประสิทธิภาพในการ flush bearing สูง โดยใช้ของเหลวภายในตัวปั๊มเอง และยังมี option เป็น external flush อีกด้วย
- Sealing Gasket ใช้วัสดุคุณภาพสูง เช่น PTFE, กราไฟต์
- แบริ่งใช้วัสดุที่แข็งแรงและมีความทนทานสูง ซึ่งทางผู้ผลิตเลือกใช้วัสดุที่แตกต่างกันในแต่ละประเภทการใช้งาน
- Bearing และ Locking Sleeve นั่งอยู่บนแนวด้านดูด (Suction Nozzle) ภายในตัวปั๊ม
- แนวคิด “Inverted Design” เป็นแบรนด์เดียว ที่คิดกลับด้าน แตกต่างจาก Magnetic drive pump แบบดั้งเดิมอื่นๆ
- Containment Shell ใช้วัสดุเริ่มต้นมาตรฐานสูง Hastelloy C4 และยังมีวัสดุขั้นสูงอื่นๆ เพื่อเหมาะกับการใช้งานเฉพาะทาง
- ตัวเรือนปั๊มมีการออกแบบที่แข็งแรงและคุณภาพสูง
- แม่เหล็กตัวขับ (Driving Magnet) ถูกติดตั้งบนเพลาของตัวขับ
- แม่เหล็กตัวถูกขับ (Driven Magnet) จะถูกติดตั้งแบบมิดชิด ประกอบกับเป็นชุดเดียวกันกับใบพัดปั๊ม
ข้อเปรียบเทียบของ CP MKP กับ magnetic drive pump แบบดั้งเดิม
- ระบบ flushing bearing ประสิทธิภาพสูง ทำให้สามารถใช้กับของเหลวที่มีของแข็ง เช่น มี catalyst หรือ slurry เจือปนมาได้ ถึง 30% solid และ particle ขนาดใหญ่ได้ถึง 100 micron
- ไม่มี dead zone ที่ของแข็งจะไปสะสมในตัวปั๊มและทำให้ bearing สึกหรอหรือแตกเสียหายได้
- ในรุ่นที่ใช้กับสาร high melting point เช่น molten sulfur, CP ออกแบบให้ heating jacket ครอบคลุมและอุ่นร้อนได้รวดเร็ว ต่างจาก magnetic drive แบบดั้งเดิม ที่ไม่ครอบคลุม ของแข็งมักไม่หลอมเป็นของเหลว ทำให้แบริ่งและขิ้นส่วนอื่นในปั๊มเสียหาย
- มีอุปกรณ์เสริม Thermocouple ที่สามารถ protect dry running ที่ทำงานได้อย่างรวดเร็วแม่นยำ เพื่อไม่ให้ชิ้นส่วนปั๊มเสียหาย
- ใช้แม่เหล็กคุณภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน
- ในงานของเหลวที่มีความหนืดต่ำ จุดเดือดต่ำ หรือ ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนต่ำ สามารถเลือกใช้วัสดุแบริ่งที่ทำให้เกิดความร้อนน้อย ใช้วัสดุปั๊มทื่ทำให้เกิด eddy current ต่ำ และ สามารถปรับความเร็วรอบปั๊มให้เหมาะสมได้
จุดเด่นและการนำไปใช้งาน
- การทำงานที่ปราศจากการรั่วไหล (Leak-Free Operation) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบใช้สำหรับของเหลวอันตราย (Hazardous) ,เป็นพิษ (Toxic) หรือมีความกัดกร่อนสูง (Corrosive fluid) ซึ่งการรั่วไหลอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อ ชีวิตคนทำงาน, ความปลอดภัย หรือสิ่งแวดล้อม
- การบำรุงรักษาต่ำ (Low Maintenance) เนื่องจากมีชิ้นส่วนมีจำนวนไม่มากจึงทำให้การสึกหรอจึงน้อยลง ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำลง
- ความทนทานที่เพิ่มขึ้น (Enhanced Durability) เหมาะสำหรับการจัดการสารเคมีที่กัดกร่อนและของเหลวที่อุณหภูมิสูง ทำให้เป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่มีความอันตรายต่อคนสูงมากๆ , สารเคมีคอลที่มีความรุนแรงสูง, อุตสาหกรรมการแปรรูปทางเคมี ยา และไปจนถึงอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
*******************************************
สำหรับบทความนี้ขอขอบคุณทาง บริษัท Volutech Machinery ตัวแทนผู้จัดจำหน่าย CP Pumpen อย่างเป็นทางการในประเทศไทย
- Volutech Co., Ltd. (Head Office) – 92/153, Moo 12, Buanakarin Rd., Bangkaeo, Subdistrict, Bang Phli District, Samut Prakan,Thailand 10540
- Volutech Co., Ltd. (Rayong Workshop) – 68/2, 363 Road, Tambol Tabma , Muang Rayong, 21000
- Tel : 084 055 0349, 080-2230330
- E-Mail : [email protected] / [email protected]
*******************************************
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 #CPpumpen #MagneticDrivePump #VolutechMachinery
