คำอธิบายเนื้อหา

ระบบไอน้ำถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการส่งความร้อนไปยังกระบวนการผลิต (Process Heat) ตามตำแหน่งพื้นที่ต่างๆในโรงงานอุตสาหกรรม ดังนั้นกระบวนการผลิตและส่งจ่ายไอน้ำจึงมีปริมาณการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญต่อสถานประกอบการ ในหัวข้อการเรียนรู้นี้ได้อธิบายถึง ภาพรวมหลักการทำงานและอุปกรณ์ในระบบการผลิตและส่งจ่ายไอน้ำ ความรู้พื้นฐานทางเทอร์โมไดนามิกส์ (พลังงานและสภาวะ) ของน้ำและไอน้ำ การระบุปริมาณพลังงานของน้ำที่สภาะวะต่างๆ การผลิตไอน้โดยหม้อไอน้ำ (Boiler) การคำนวณประสิทธิภาพและการใช้พลังงานในกระบวนการผลิตไอน้ำ ปัจจัยที่มีผลต่อการใช้พลังงานและแนวทางการอนุรักษ์พลังงาน การคำนวณผลประหยัดจากการดำเนินการมาตรการอนุรักษ์พลังงาน จากการปรับปรุงประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ อิทธิพลของอุณหภูมิน้ำป้อนและความดันไอน้ำต่อการใช้พลังงาน การนำ Condensate กลับมาใช้ใหม่ การผลิต Flash Steam การลดการโบลดาวน์ (Blowdown) การลดการรั่วไหล การหุ้มฉนวนท่อไอน้ำ และผิวผนังร้อน รวมถึง หลักกาารเผาไหม้ ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้และการใช้พลังงาน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

1. เข้าใจหลักการทำงานของระบบผลิตและส่งจ่ายไอน้ำในอุตสาหกรรมการผลิต

2. เข้าใจสถานะทางด้านพลังงานของน้ำตามหลักพื้นฐานทางอุณหพลศาสตร์

3. สามารถระบุปริมาณพลังงานของน้ำและประเมินปริมาณพลังงานที่ถ่ายเทในกระบวนการผลิตและการใช้ไอน้ำ

4. สามารถประเมินประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำบนพื้นฐานของหลักวิศวกรรม

5. ตระหนักถึงพฤติกรรมทางด้านพลังงานและปัจจัยต่างๆที่มีอิทธิพลต่อการใช้พลังงานในการะบวนการผลิตและการใช้ไอน้ำ

6. เข้าใจหลักการเผาไหม้และปัจจัยพฤติกรรมที่ชี้บ่งผลที่มีต่อประสิทธิภาพการใช้พลงงานจากการเผาไหม้

7. เข้าใจหลักการทางวิศวกรรม ในการคำนวณประเมินผลการประหยัดพลังงานจากมาตรการพื้นฐานต่างๆ

8. มีความเข้าใจในการประยุกต์ใช้โปรแกรม รูปแบบรายการคำนวณประเมินผลการอนุรักษ์พลังงาน หรือ Energy Saving Estimation Template (EnSET) ได้อย่างถูกต้องเหมาะสม

คำศัพท์สำคัญ

1. คำวามร้อนสำหรับกระบวนการผลิต (Process Heat)

   • • • คำวามร้อนที่ถูกนำไปใช้สำหรับกระบวนการผลิต ซึ่งส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงของอุณหภูมิไอน้ำอิ่มตัว

2. น้ำคอนเดนเสท (Condensate)

   • • • น้ำควบแน่น ที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนออกจากไอน้ำอิ่มตัว (Saturated Vapor หรือ Steam) หลังผ่านกระบวนการผลิต

3. น้ำอิ่มตัว (Saturated Water)

   • • • น้ำที่มีช่วงการเปลี่ยนแปลงสถานะระหว่าง ของเหลว ของผสม และไอน้ำ โดยกระบวนการการกักเก็บและคายความร้อน ซึ่งเหมาะสมกับการใช้งานในกระบวนการผลิต

4. อุณหภูมิและความดันอิ่มตัว (Saturated Temperature & Saturated Pressure)

   • • • อุณหภูมิและความดันของไอน้ำ ระหว่างการเปลี่ยนสถานะ ซึ่งมีค่าที่แปรผันไปตามกัน

5. เอ็นทาลปี (Enthalpy)

   • • • ค่าระดับพลังงานอ้างอิงของของไหลต่อหนึ่งหน่วยมวล มักมีหน่วยเป็น กิโลจูลย์ต่อกิโลกรัม [kJ/kg]

6. ปริมาณสารละลายรวม (Total Dissolved Solid, TDS)

   • • • หน่วยการวัดระดับความเข้มข้นของสารละลายในน้ำเป็น ppm ที่ใช้ในการควบคุมคุณภาพของน้ำในกระบวนการผลิตไอน้ำ

7. ค่าความจุความร้อนของเชื้อเพลิง (Heating Value)

   • • • ปริมาณความร้อนที่เชื้อเพลิงผลิตได้จากการเผาไหม้ต่อหน่วยปริมาณเชื้อเพลิงแต่ละประเภท

8. น้ำเติม (Makeup Water) ระบบหม้อไอน้ำ

   • • • น้ำดิบที่โรงงานได้รับมาเพื่อป้อนเข้าสู่ระบบการผลิตไอน้ำ

9. น้ำป้อน (Feed Water) ระบบหม้อไอน้ำ

   • • • น้ำที่ป้อนเข้าสู่หม้อผลิตไอน้ำ โดยอาจผ่านการเพิ่มอุณหภูมิ หรือ บำบัดจากกระบวนการต่างๆ

10. Flash Steam

    • • • ไอน้ำที่เกิดขึ้นจากการลดความดันของน้ำ condensate เช่น คอนเดนเสทที่ออกจากกระบบกระบวนการผลิตหรือหม้อ้ไอน้ำ ลงมาสู่ระดับความดันที่ต่ำกว่า

11. Blowdown Water

    • • • น้ำที่ระบายออกจากหม้อผลิตไอน้ำเพื่อเจือจางความเข้มข้นของสารละลายที่ตกค้างภายในหม้อผลิตไอน้ำ

12. อากาศส่วนเกิน

    • • • ปริมาณอากาศที่เกินกว่าปริมาณที่เหมาะสมสำหรับการเผาไหม้สมบูรณ์ตามทฤษฎีการเผาไหม้ เพื่อให้แน่ใจว่ามีปริมาณอ๊อกซิเจนเพียงพอต่อการเผาไหม้

13. การสูญเสียพลังงานที่ปล่องไอเสีย (Stack Loss)

    • • • ปริมาณความร้อนที่ี่ถูกปล่อยออกที่ปล่องไอเสีย โดยหากมีปริมาณสูงเกินไปจะเป็นการสูญเสียพลังงานความร้อนจากเชื้อเพลิง