หม้อน้ำเป็นอุปกรณ์ผลิตไอน้ำ ที่ใช้ในกระบวนการผลิต ไอน้ำที่ผลิตได้ถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนในการให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ของโรงงานต่างๆ เช่นในโรงงานย้อมผ้า โรงงานผลิตผลไม้กระป๋องและโรงงานผลิตเต้าหู้ หรือใช้ความร้อนจากไอน้ำในการฆ่าเชื้อโรค อบผ้าและรีดผ้า ในสถานประกอบการภาคธุรกิจบริการด้านโรงแรมและในโรงพยาบาล

ทั้งนี้การเลือกใช้งานหม้อน้ำ สิ่งแรกที่ควรคำนึงถึงคือ ความต้องการใช้ไอน้ำ หากมีความต้องการปริมาณไอน้ำน้อยระดับ 100 – 500 กิโลกรัมต่อชั่วโมง การเลือกใช้หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว (Once through boiler) เป็นทางเลือกที่ดีกว่าหม้อน้ำแบบท่อไฟ (หม้อน้ำท่อไฟสามารถผลิตไอน้ำได้ต่ำที่สุด 500 กิโลกรัมต่อชั่วโมง) ในแง่ของขนาดหม้อน้ำที่เล็กและบำรุงรักษาง่ายกว่าหม้อน้ำท่อไฟ สามารถผลิตไอน้ำได้รวดเร็วตอบสนองต่อความต้องการไอน้ำได้อย่างทันที มีความปลอดภัยและการประหยัดพลังงาน แต่ถ้าทางโรงงานต้องการใช้ไอน้ำในปริมาณ 1,000-6,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง สามารถเลือกใช้ได้ทั้งหม้อน้ำแบบท่อไฟและหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว

หากโรงงานนั้นเลือกใช้หม้อน้ำชนิดท่อไฟ สิ่งสำคัญที่ควรคำนึงถึง คือความปลอดภัยในการใช้งาน เพราะหม้อน้ำท่อไฟมีความเสี่ยงต่อการระเบิดสูงเนื่องจากหม้อน้ำมีขนาดใหญ่ โดยจากสถิติในประเทศไทยมีการใช้งานหม้อน้ำท่อไฟประมาณ 70% พบการระเบิดที่เกิดขึ้นระหว่างปี 2521-2564 มีการระเบิดของหม้อน้ำสูงถึง 67 ครั้ง ในขณะเดียวกันประเทศญี่ปุ่นมีการใช้หม้อน้ำท่อไฟเพียง 5% ของการใช้หม้อน้ำในประเทศญี่ปุ่น ทำให้มีสถิติการระเบิดน้อย ประเทศญี่ปุ่นส่วนใหญ่เลือกใช้หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว (Once through boiler) ที่มีความปลอดภัยสูงกว่า

ดังนั้นการเลือกใช้เทคโนโลยี Once through boiler จึงมีความน่าสนใจในแง่ของ ความสามารถผลิตไอน้ำได้รวดเร็วตอบสนองต่อความต้องการไอน้ำได้อย่างทันที มีความปลอดภัยในการใช้งาน มีประสิทธิภาพหม้อน้ำที่สูงเกือบ 99% และมีต้นทุนไอน้ำต่ำประหยัดพลังงาน ในบทความนี้จะขอกล่าวถึงเทคโนโลยี Once through อย่างละเอียดในแง่ของประวัติความเป็นมา ส่วนประกอบ หลักการทำงานและจุดเด่นของเทคโนโลยีเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อน้ำแบบท่อไฟ

ประวัติความเป็นมาของเทคโนโลยี Once through Boiler

เทคโนโลยี Once through Boiler ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1928 โดย Sulzer จากประเทศ Switzerland และ Benson จากประเทศอังกฤษ ต่อมาได้ถูกพัฒนาขึ้นมาอย่างต่อเนื่องในประเทศญี่ปุ่น เริ่มต้นการพัฒนาตั้งแต่ก่อนปี ค.ศ. 1960 จากความต้องการหม้อน้ำที่มีขนาดเล็ก อัตราการผลิตไอน้ำ 300 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ผลิตไอน้ำได้อย่างต่อเนื่อง มีประสิทธิภาพหม้อน้ำ 71%

จนกระทั่งในปี 1975 ได้มีเทคโนโลยีการจัดวางท่อน้ำ ทำให้เกิดการปรับปรุงรูปแบบการไหลของก๊าซไอเสียให้มีระยะเวลาในการแลกเปลี่ยนความร้อนมากขึ้น สามารถผลิตไอน้ำได้ในปริมาณมากขึ้นถึง 1,500 กิโลกรัมต่อชั่วโมง มีประสิทธิภาพหม้อน้ำเพิ่มขึ้นเป็น 90% ในปี ค.ศ.1985 ได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องอุ่นน้ำป้อน มาใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิน้ำป้อนก่อนเข้าหม้อน้ำ ส่งผลให้เกิดการประหยัดเชื้อเพลิงและหม้อน้ำมีประสิทธิภาพสูงขึ้นถึง 95% ที่กำลังการผลิตไอน้ำ 2,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

จากนั้นเทคโนโลยี Once through boiler ก็ถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนกระทั้งปัจจุบันสามารถประสิทธิภาพหม้อน้ำสูงเกือบ 99% กำลังการผลิตไอน้ำ 3,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ด้วยเทคโนโลยี Blue-i system ที่ควบคุมหม้อน้ำให้สามารถตอบสนองต่อความต้องการไอน้ำได้อย่างรวดเร็ว ประหยัดเชื้อเพลิงและมีประสิทธิภาพสูง แสดงดังรูป

ในประเทศไทยหม้อไอน้ำชนิด Once through Boiler พบว่ามีการใช้งานมาเกือบ 50 ปี ตั้งแต่ก่อนปี 1974 ด้วยจุดเด่นที่หม้อน้ำชนิดนี้มีความปลอดภัยสูง มีขนาดเล็กประหยัดพื้นที่ และมีประสิทธิภาพในการทำไอน้ำสูง ทำให้ยิ่งได้รับความนิยมเพิ่มสูงขึ้นจนถึงปัจจุบัน

หลักการทำงานและส่วนประกอบของ Once through boiler

Once Through Boiler หรือที่เรียกว่า “หม้อไอน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว” เป็นชื่อเรียกตามลักษณะการไหลของน้ำที่รับความร้อนจากการเผาไหม้ จนกลายเป็นไอน้ำ เป็นอุปกรณ์ผลิตไอน้ำแบบท่อน้ำ ซึ่งมีขดท่อวางตัวตั้งตรงในแนวดิ่ง อาจมีการวางตัวของขดท่อในแนวดิ่งจำนวน 1 วงของท่อน้ำ หรือวางตัวของขดท่อในแนวดิ่งจำนวน 2 วงของท่อน้ำ ขึ้นอยู่กับปริมาณไอน้ำที่ผลิตได้ หรือจะเป็นแบบผสมที่มีการจัดวางแนวท่อทั้งแบบวงกลมและแบบแถววางต่อกันเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวถ่ายเทความร้อน

หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวชนิดนี้จะถูกเรียกว่าแบบผสม ทั้งนี้ท่อน้ำในแนวตั้งเหล่านี้จะต่อเข้ากับถังพักไอน้ำทั้งด้านบนและล่าง ภายในหม้อน้ำจะมีช่องว่างตรงกลางไว้เพื่อติดตั้งหัวเผา แสดงดังรูปที่ 2.1 และ 2.2 

เมื่อทำการจุดหัวเผาจะเกิดการเผาไหม้ ความร้อนจากการเผาไหม้จะถ่ายเทความร้อนสู่ท่อน้ำในแนวตั้ง เมื่อน้ำได้รับความร้อนแล้วจะเดือดกลายเป็นไอน้ำไหลเข้าสู่ ถังพักไอน้ำด้านบน ไหลผ่านชุดแยกน้ำออกจากไอน้ำเพื่อแยกน้ำออกจากไอน้ำ ไอน้ำบริสุทธิ์ที่มีอุณหภูมิและความดันสูงไหลไปสู่กระบวนการผลิต

ส่วนก๊าซไอเสียที่เกิดขึ้นเมื่อไหลออกจากหม้อน้ำก็จะนำความร้อนส่วนที่เหลือไปอุ่นน้ำป้อนภายในเครื่องอุ่นน้ำป้อนก่อนไหลออกสู่ปล่อง น้ำป้อนที่ไหลผ่าน เครื่องอุ่นน้ำป้อนได้รับความร้อนจากก๊าซไอเสีย ทำให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นเป็นการเทคนิคการประหยัดอีกวิธีหนึ่ง ตำแหน่งติดตั้งส่วนประกอบต่างๆ แสดงดังรูปที่ 3

ทั้งนี้หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวสามารถผลิตไอน้ำปรับเปลี่ยนภาระความต้องการไอน้ำได้อย่างรวดเร็ว ผลิตไอน้ำได้ 100 – 6,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ที่ความดันไอน้ำ ไม่เกิน 10 Barg ใช้เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซเป็นเชื้อเพลิง

จุดเด่นของ Once through boiler

การเลือกใช้งานหม้อน้ำแล้วแต่ความเหมาะสมในแต่ละด้าน อาทิประสิทธิภาพของหม้อน้ำ ราคาเชื้อเพลิง ปริมาณการใช้ไอน้ำ ความดันไอน้ำและการบำรุงรักษา เป็นต้น หากต้องการ ปริมาณไอน้ำและความดันไอน้ำที่ไม่สูงมากนัก หม้อน้ำท่อไฟกับหม้อน้ำไหลผ่านทางเดียวเป็นทางเลือกที่เหมาะสม แต่มีข้อดีข้อเสียแต่ต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบหม้อน้ำท่อไฟและหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว การเลือกใช้งานหม้อน้ำให้เหมาะสมกับการใช้งานสามารถเลือกได้จาก 1) ด้านการสูญเสียความร้อน 2) ด้านขนาดพื้นที่การติดตั้งหม้อน้ำ 3) ด้านประสิทธิภาพของหม้อน้ำและต้นทุนไอน้ำ (Boiler efficiency and steam cost และ 4) ด้านความปลอดภัย (Safety) มีรายละเอียดดังต่อไปนี้

1) ด้านการสูญเสียความร้อนผ่านพื้นผิวหม้อน้ำ (Boiler Surface Loss) 

การสูญเสียความร้อนจากพื้นผิวหม้อน้ำถือเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ เป็นสาเหตุให้เกิดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในการให้ความร้อนกับนํ้า ที่ใช้ในการเปลี่ยนสถานะให้กลายเป็นไอ ซึ่งเป็นสาเหตุของต้นทุนในกระบวนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมที่เพิ่มสูงขึ้นหากหม้อน้ำที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ การสูญเสียความร้อนผ่านผิวจะยิ่งมีค่ามากต้นทุนไอน้ำก็มีค่าสูงขึ้นเช่นเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบหม้อน้ำที่ใช้ในการผลิตไอน้ำขนาด 3 ตันความดันไอน้ำ 6 บาร์เกจ ถ้าพิจารณาหม้อน้ำท่อไฟจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.55 m ยาว 4.13 m จะมีพื้นที่ผิวในการสูญเสียความร้อนเท่ากับ 33.06 m²

เมื่อเปรียบเทียบกับหม้อน้ำไหลผ่านทางเดียวที่มีขนาดเล็กกว่า ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.89 m สูง 1.07 m จะมีพื้นที่ผิวในการสูญเสียความร้อนเท่ากับ 3.79 m²  เมื่อคำนวณเป็นการสูญเสียพลังงานความร้อนหม้อน้ำท่อไฟมีการสูญเสียความร้อนผ่านพื้นผิวเท่ากับ 2.36 kW ในขณะที่หม้อน้ำไหลผ่านทางเดียวมีการสูญเสียความร้อนผ่านพื้นผิวเท่ากับ 0.27 kW แสดงดังรูปที่ 4

สรุปได้ดังตารางที่ 1 จากตารางจะเห็นได้ว่าหม้อน้ำท่อไฟมีการสูญเสียความร้อนผ่านพื้นผิวหม้อน้ำมากกว่าหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวสูงถึง 88.5 % ถือเป็นการสูญเสียความร้อนจากการเผาไหม้ไปเปล่าประโยชน์ ซึ่งเป็นสาเหตุให้หม้อน้ำท่อไฟมีต้นทุนทางด้านพลังงานสูงกว่าหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว

2) ด้านขนาดพื้นที่การติดตั้งหม้อน้ำ (Boiler installation area)

ตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เรื่อง มาตรการความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำและหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน พ.ศ. 2549 หมวดที่ 4 เรื่อง “การติดตั้ง” ข้อ 13 กล่าวถึงสถานที่ติดตั้งหม้อน้ำและหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อนที่ติดตั้งในอาคารต้องมีระยะห่างจากเครื่องจักร อุปกรณ์และวัสดุอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับระบบหม้อน้ำและหม้อต้ม ที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อนไม่น้อยกว่า 2.5 เมตร และห่างจากผนังอาคาร หม้อน้ำ และหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน และเพดานไม่น้อยกว่า 1.5 เมตร ยกเว้นหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว (Once Through Boiler) ที่มีพื้นที่ผิวรับความร้อนไม่เกิน 10 ตารางเมตรและความดันใช้งานสูงสุดไม่เกิน 10 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรทั้งนี้ ระยะดังกล่าวต้องเพียงพอต่อการบำรุงรักษาและตรวจสอบอีกทั้งสถานที่ติดตั้งต้องมีทางเข้าออกอย่างน้อย 2 ทาง มีความกว้างอย่างน้อย 0.6 เมตร ความสูงอย่างน้อย 2 เมตร และต้องปราศจากสิ่งกีดขวางทางเข้าออก

หากต้องการใช้ไอน้ำในปริมาณ 12 ตันต่อชั่วโมง จะใช้หม้อน้ำท่อไฟขนาด 6 ตันจำนวน 2 ลูก ในขณะที่หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวจะใช้ 3 ตันจำนวน 4 ลูก เมื่อเปรียบเทียบในด้านของพื้นที่การติดตั้ง แสดงดังรูปที่ 5 การติดตั้งหม้อนํ้าท่อไฟตามกฎหมายประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เรื่อง มาตรการความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำและหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน พ.ศ. 2549 หมวดที่ 4 เรื่อง “การติดตั้ง” ข้อ 13 หม้อน้ำท่อไฟไม่สามารถตั้งชิดติดกันได้ต้องทำการสร้างเป็นห้องแยกออกเป็นห้องหม้อน้ำโดยเฉพาะเป็นการสิ้นเปลืองพื้นที่โดยเปล่าประโยชน์

ในขณะที่หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวถูกออกแบบให้มีขนาดเล็กและสะดวกต่อการติดตั้งใช้งาน โดยในกรณีหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวได้รับการยกเว้นตามกฎหมาย การติดตั้งหม้อนํ้าตามกฎหมายประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เรื่อง มาตรการความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำและหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน พ.ศ. 2549 หมวดที่ 4 เรื่อง “การติดตั้ง” ข้อ 13  ยกเว้นหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว (Once Through Boiler) ที่มีพื้นที่ผิวรับความร้อนไม่เกิน 10 ตารางเมตรและความดันใช้งานสูงสุดไม่เกิน 10 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรทำให้การติดตั้งหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว สามารถติดตั้งชิดติดกันได้เกิดการใช้พื้นที่อย่างคุ้มค่ามีพื้นที่ใช้สอยเพิ่มขึ้น 46% (แบบ 3 stage control) และ 70% (แบบ 4 stage control) เมื่อเปรียบกับหม้อน้ำท่อไฟที่มีขนาดใหญ่กว่า

3) ด้านประสิทธิภาพของหม้อน้ำ (Boiler Efficiency) 

การจัดจำแนกประสิทธิภาพหม้อน้ำตามมาตรฐานสากล อเมริกา (The American Society of Mechanical Engineering, ASME) ยุโรป (European Standard, EN) และ เอเชีย (Japanese Industrail Standard, JIS)  กรณีแบ่งตามวิธีการทดสอบ สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทคือการทดสอบประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางตรง (Direct method) และ การทดสอบประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางอ้อม (Indirect method) ตามหลักการแล้วผลการประเมินประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางตรงและวิธีทางอ้อม ผลที่ได้ควรจะมีค่าใกล้เคียงกันหากไม่มีความสูญเสีย มีเครื่องมือวัดแม่นยำและวิธีการทดสอบที่ถูกต้อง

ซึ่งทั้งสองวิธีเมื่อพิจารณาข้อเสียพบว่ามีประเด็นแตกต่างกัน ข้อเสียของการประเมินประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางตรงคือหากไม่มีเครื่องมือวัดที่ถูกต้องและแม่นยำ ทั้งการวัดอัตราการผลิตไอน้ำและอัตราการป้อนเชื้อเพลิง ผลการคำนวณประสิทธิภาพด้วยวิธีทางตรงจะมีโอกาสเกิดความผิดพลาดสูง ในขณะที่การประเมินประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางอ้อมมีข้อเสียตรงต้องประเมินความสูญเสียในหลายๆส่วน จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดหลายชนิดที่ต้องมีความแม่นยำและถูกต้อง

ในทางปฏิบัติ ณ พื้นที่ปฎิบัติงาน ผลการตรวจวัดประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางตรงและวิธีทางอ้อมจะมีค่าแตกต่างกัน โดยปกติค่าประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางตรงจะมีค่ามากกว่าวิธีทางอ้อม เนื่องจากกรณีการตรวจวัดประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางตรง ตรวจวัดเฉพาะปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ คุณสมบัติของเชื้อเพลิงปริมาณไอน้ำที่ผลิตได้และสภาวะของไอน้ำ ในขณะที่การตรวจวัดประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางอ้อมจะมีความหลากหลายของความสูญเสียหลายอย่างที่ทำการตรวจวัดมากกว่ากรณีวิธีทางตรง เช่น ความสูญเสียไปกับอากาศส่วนเกิน ความสูญเสียไปกับผนังหม้อน้ำ ความสูญเสียในการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์และความสูญเสียไปกับน้ำโบล์วดาวน์ เป็นต้น เหล่านี้เป็นเหตุให้ค่าประสิทธิภาพหม้อน้ำที่ได้จากวิธีทางอ้อม มีค่าน้อยกว่าค่าประสิทธิภาพหม้อน้ำที่ได้จากวิธีทางตรง ทั้งนี้วิธีปฏิบัติเมื่อค่าประสิทธิภาพทั้งสองมีความแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ตรวจวัดได้ในแต่ละกรณี

เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพหม้อน้ำด้วยวิธีทางอ้อมระหว่างหม้อน้ำท่อไฟกับหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว ประสิทธิภาพหม้อน้ำท่อไฟมีค่าประมาณ 70-85% ขึ้นอยู่กับร้อยละความต้องการไอน้ำ (Boiler load) ในขณะที่หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว ประสิทธิภาพหม้อน้ำมีค่าประมาณ 70-98 % จากรูปที่ 7 จะเห็นได้ว่าที่ร้อยละความต้องการไอน้ำเท่ากับ 40% หม้อน้ำแบบท่อไฟมีค่าประสิทธิภาพหม้อน้ำอยู่ที่ 70% ส่วนหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีค่าประสิทธิภาพหม้อน้ำอยู่ที่ 98% (แบบ 4 stage Once through Boiler) ประสิทธิภาพหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีค่ามากกว่าถึง 28 % เมื่อพิจารณาตัวแปรที่สำคัญต่อการตัดสินใจเลือกหม้อน้ำคือต้นทุนไอน้ำ หากต้นทุนไอน้ำมีค่าน้อยแสดงว่าหม้อน้ำลูกนั้นมีการประหยัดต้นทุนในการใช้งานได้สูง

จากข้อมูลใน รูปที่ 7 สามารถนำค่าประสิทธิภาพหม้อน้ำมาคำนวณเป็นต้นทุนไอน้ำได้ แสดงดังตารางที่ 2 พบว่าต้นทุนไอน้ำของหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีค่าเท่ากับ 1,419 บาทต่อตันไอน้ำ น้อยกว่าหม้อน้ำแบบท่อไฟเท่ากับ 568 บาทต่อตันไอน้ำ คิดเป็นการประหยัดต้นทุนการใช้ไอน้ำเมื่อเลือกใช้หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว มีค่าเท่ากับ 29% ของต้นทุนไอน้ำของหม้อน้ำท่อไฟ เมื่อพิจารณาค่าเชื้อเพลิงต่อเดือนพบว่า หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวสามารถประหยัดค่าเชื้อเพลิงต่อเดือนได้ 2,452,136.95 บาทต่อเดือน เมื่อเปรียบเทียบกับค่าเชื้อเพลิงของหม้อน้ำท่อไฟหม้อน้ำแบบท่อไฟ เรียกได้ว่าประหยัดกันกว่าเห็นๆ 

4) ด้านความปลอดภัย (Safety) 

สาเหตุส่วนใหญ่ของการระเบิดของหม้อน้ำ มักจะเกิดขึ้นจากการที่ผู้ใช้หม้อน้ำไม่ได้ควบคุมคุณภาพน้ำในหม้อน้ำให้ได้มาตรฐาน จนก่อให้เกิดตะกรันเกาะที่ผิวท่อน้ำ หรือการเปราะแตกร้าวของท่อน้ำหรือการกัดกร่อนแบบสนิมขุมที่ผิวของหม้อน้ำ เหล่านี้ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกิน หรือเกิดการเสียรูปหรือเกิดการฉีกขาดของท่อน้ำ ปัญหาของมลทินในน้ำส่งผลให้เกิดความเสียหายได้หลายแบบแสดงดังรูปที่ 8 โดยตัวแปรที่สำคัญที่ควรได้รับการควบคุมคือค่า TDS/EC, pH และ Hardness (ค่ามาตรฐานสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากประกาศของกรมโรงงาน)

หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีความปลอดภัยในการใช้งานสูง มีความเสี่ยงในการระเบิดน้อยกว่าหม้อน้ำแบบท่อไฟแสดงดังรูปที่ 9 จากรูปจะเห็นได้ว่าหม้อน้ำท่อไฟมีความเสียหายจากการระเบิดรุนแรงมากกว่าหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียว หากหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวเกิดการระเบิด ท่อน้ำจะแตกออกทำให้เกิดการรั่วของน้ำเท่านั้นไม่มีการระเบิดที่รุนแรง ถ้าปริมาณน้ำรั่วออกมามากก็จะทำให้ไม่สามารถจุดหัวเผาให้ความร้อนได้แค่นั้น

เมื่อลองพิจารณาดูการคำนวณเปรียบเทียบแรงกระทำต่อพื้นที่ที่จะเกิดขึ้นหากหม้อน้ำเกิดการระเบิด โดยคำนวณที่กำลังการผลิตไอน้ำขนาด 2 ตันต่อชั่วโมง แรงดันไอน้ำ 5 บาร์เกจเหมือนกัน จากการคำนวณพบว่า หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีแรงกระทำต่อพื้นที่ตามความหนาท่อมีค่าต่ำเท่ากับ 5,000 kg ต่ำกว่าหม้อน้ำท่อไฟที่มีค่าเท่ากับ 350,000 kg แสดงให้เห็นว่าหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีความอันตรายต่อการระเบิดน้อยกว่าหม้อน้ำท่อไฟอย่างเห็นได้ชัด

ข้อควรระวังของ Once through boiler

ข้อควรระวังหลักของ Once through Boiler คือ คุณภาพน้ำที่ใช้สำหรับป้อนเข้าหม้อน้ำควรจะต้องเป็นน้ำที่มีคุณภาพดี ผ่านการปรับปรุงคุณภาพน้ำก่อนป้อนเข้าหม้อน้ำ อาทิเช่น น้ำอ่อน หรือน้ำ RO ทั้งนี้น้ำป้อนเข้าหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวต้องมีค่าความกระด้าง(Hardness) ไม่เกิน 1 ppm ค่าความเป็นกรด-ด่าง(PH) ในหม้อน้ำควรอยู่ในช่วง 11 – 11.8 และให้เป็นไปตามมาตรฐานของผู้ผลิต

หากผู้ใช้งานไม่ควบคุมคุณภาพน้ำ จะก่อให้เกิดตะกรัน เกาะที่ผิวท่อน้ำ หรือการเปราะแตกร้าวของท่อน้ำหรือการกัดกร่อนแบบสนิมขุมที่ผิวของหม้อน้ำ เหล่านี้ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกิน หรือเกิดการเสียรูปหรือเกิดการฉีกขาดของท่อน้ำ ซึ่งเป็นอันตรายต่อการใช้งาน

บทสรุปส่งท้าย

โรงงาน บริษัท สถานประกอบการ โรงพยาบาลหรือโรงแรม ที่ต้องการใช้ไอน้ำในกระบวนการ หม้อน้ำชนิด Once through Boiler เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เหมาะสมต่อการใช้งาน ด้วยข้อดี 4 ประการคือ

1. มีการสูญเสียความร้อนผ่านพื้นผิวน้อย ประมาณเท่ากับ 0.27 kW ซึ่งมีค่าน้อยกว่าหม้อน้ำท่อไฟถึง 88.5 % ทำให้หม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีต้นทุนทางด้านพลังงานต่ำกว่าหม้อน้ำแบบท่อไฟ
2. การใช้พื้นที่อย่างคุ้มค่า จากการติดตั้งที่สามารถชิดติดกันได้เกิดมีพื้นที่ใช้สอยเพิ่มขึ้น 46% (แบบ 3 stage control) และ 70% (แบบ 4 stage control) เมื่อเปรียบกับหม้อน้ำท่อไฟที่มีขนาดใหญ่กว่า
3. มีประสิทธิภาพหม้อน้ำสูง อยู่ที่ 98% มีค่ามากกว่าหม้อน้ำท่อไฟถึง 28 % ทำให้ต้นทุนไอน้ำของหม้อน้ำแบบไหลผ่านทางเดียวมีค่าเท่ากับ 1,419 บาทต่อตันไอน้ำ น้อยกว่าหม้อน้ำแบบท่อไฟเท่ากับ 568 บาทต่อตันไอน้ำ ส่งผลให้สามารถประหยัดค่าเชื้อเพลิงต่อเดือนได้ 2,452,136.95 บาทต่อเดือน
4. มีความปลอดภัยในการใช้งานสูง เสี่ยงในการระเบิดน้อยกว่าหม้อน้ำแบบท่อไฟ เพราะแรงกระทำต่อพื้นที่ตามความหนาท่อมีค่าต่ำเท่ากับ 5,000 kg ต่ำกว่าหม้อน้ำท่อไฟที่มีค่าเท่ากับ 350,000 kg

==================================================

และสุดท้ายนี้ขอขอบคุณข้อมูลสปอนเซอร์ใจดีจาก “บริษัท โปรเฟสชั่นแนล บอยเลอร์ จํากัด” ผู้แทนจําหน่ายเครื่องกําเนิดไอนํ้า IHI อย่างเป็นทางการ 

หากเพื่อนๆสนใจรายละเอียดเพิ่มเติม สามารถคลิกเข้าไปดู

ติดต่อฝ่ายขาย เบอร์โทรศัพท์ 092-223-7742 

หรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่เบอร์ 02-321-3650 

Website : www.oncethroughboiler.com

Facebook page : facebook.com/oncethroughboiler

Youtube : https://www.youtube.com/@oncethroughboiler

==================================================

แล้วพบกับสาระความรู้ทางด้านงานช่าง และงานวิศวกรรมได้ในโพสต์ถัดๆไปนะครับ หรือสามารถตามสื่อตามๆของเราด้านล่างเลยนะครับ

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