53
โครงการจัดทําพัฒนาและขยายผลการใชงาน เครื่องสูบน้ําพลังน้ําแบบขดทอเกลียวทุนลอย PRIN PUMP โดย กลุมวิจัยและพัฒนาดานวิศวกรรม สํานักวิจัยและพัฒนา สวพ. / 255 4 กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ

---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

โครงการจดทาพฒนาและขยายผลการใชงาน

เครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย

PRIN PUMP

โดย

กลมวจยและพฒนาดานวศวกรรม

สานกวจยและพฒนา

สวพ. / 255 4

กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ

Page 2: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

โครงการจดทาพฒนาและขยายผลการใชงาน

เครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย

PRIN PUMP

โดย

กลมวจยและพฒนาดานวศวกรรม

สานกวจยและพฒนา

สวพ. / 255 4

รายงานนเปนแนวความคดของผเขยนเทานน สานกวจยและพฒนาไมมสวนผกพนแตอยางไร

กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ

Page 3: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

โครงการจดทาพฒนาและขยายผลการใชงาน

เครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย

PRIN PUMP

โดย

กญญา อนทรเกลยง

กลมวจยและพฒนาดานวศวกรรม

สานกวจยและพฒนา

พ.ศ. 2554

Page 4: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

บทคดยอ

การศกษาพฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบ ขดทอเกลยวทนลอย หรอ

เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เปนการ พฒนาเครองสบนาพลงนาแบบ ขดทอเกลยวทนลอย ท

สานกวจยและพฒนา ไดประดษฐขนตามแนวพระราชดารของพระบาทสมเดจพระเจาอยหว โดยอาศย

พลงงานนาไหลในคลองเปนตนกาลงในการสบนา หลกการของเครองสบนาคอการสบนาผสมกนระหวาง

วธการของ เครองสบนา แบบขดเกลยว (Coil Pump) และขดเกลยวกนหอย (Spiral Pump) เครองสบนา

สามารถทางานไดโดยอาศยพลงงานจากการไหลของนาดนครบบนลอทพนขดทอสายยางทง 2 ขางของทน

ลอยรปทรงเครองบน ซงลอและครบจมนาลกประมาณ 60 ซ.ม. เมอลอหมนขดทอสายยางบนลอกหมน

ตามไปดวย ทาใหปลายเปดของทอสายยางวกนาเขาสขดทอ และไหลไปตามทอเกลยวภายใตแรงดนทเกด

จากแรงเหวยงของการหมน ในจงหวะการหมนลอทปลายเปดทอลอยเหนอผวนา อากาศจะเขาไปในทอ

แทนนา ทาใหนาและอากาศไหลเขาไปในทอสายยางขดเกลยวสลบกนเปนระยะๆ ทงลอดานซายและ

ดานขวา และไหลเขาไปในเพลากลวงทางปลายทง 2 ดานของเพลา ไหลมาชนกนตรงกลางของความยาว

เพลา ซงมรเปดขนดานบนใหนาไหลออกสทอสงนาไปเกบในถงพกนา และ สงตอไปใชงาน การพฒนาไดมการพฒนาใหวงลอพนขดทอสายยางมขนาดใหญขนทาใหสามารถสบนาและ

ยกนาไดมากขน พฒนาใหครบใบพดมขนาดเลกลงและเปลยนวสดจากอลมเนยมเปนไฟเบอรกลาสทาให

นาหนกเบาขน เปลยนวสดทอสายยางจากทอ PE เปนทอสายยางธรรมดาและพฒนาใหทนลอยมนาหนก

เบาขน ทาใหชด เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เคลอนยายและตดตงใชงานไดสะดวกขน และ

นาไปขยายผลใชงาน และเผยแพรในงานวชาการ เพอประชาชน นสต นกศกษาตอไป

Page 5: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

คานา

กรมชลประทานไดมการจดทา พฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบ ขดทอ

เกลยวทนลอย หรอ เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทสานกวจยและพฒนาไดประดษฐขนตามแนว

พระราชดารของพระบาทสมเดจพระเจาอยหว โดยอาศยพลงงานนาไหลในคลองเปนตนกาลงในการสบนา ปนพลงงานทดแทนไฟฟาและนามน ชวยเหลอประชาชนในการลดคาใชจายในการสบนา โดย การพฒนา

เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP สามารถสบนาไดมากขน ยกความสงของนาไดสงขน มนาหนกเบา

เคลอนยายและตดตงใชงานไดสะดวกขน จะมผลตอการนาไปใชงานอยางมประสทธภาพและประสทธผล

คณะผจดทาหวงเปนอยางยงวาหนวยงานทเกยวของจะสามารถนาผลทไดจากการวจยครงน

เปนฐานขอมลและองคความร สการพฒาและขยายผลไปใชงานตอไปในอนาคต

Page 6: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

สารบญ

หนา

บทคดยอ

คานา

สารบญ ก

สารบญตาราง ค

สารบญรป ง

บทท 1 บทนา

1.1 ความสาคญและทมาของปญหาททาการวจย 1

1.2 วตถประสงคของการศกษา 1

1.3 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 2

1.4 ระยะเวลาทศกษาและสถานททาการทดลองหรอเกบขอมล 2

บทท 2 ทฤษฎและหลกการ

2.1 เครองสบนา (Pumps) 3

2.2 ตนกาลงของเครองสบนา 10

2.3 คณลกษณะของเครองสบนา 12

2.4 การทางานของเครองสบนา 13

2.5 พลงงานทางเลอก (Alternative Energy) 15

2.6 การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ (information) ทเกยวของ 16

2.7 หลกการทางานและสวนประกอบของ PRIN PUMP 20

บทท 3 วธดาเนนการ

3.1 เกบรวบรวมขอมลเกยวกบเครองสบนาและวธการสบยกนาดวยพลงงานตาง ๆ 22

3.2 การออกแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 22

3.3 การจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ RIN PUMP 22

3.4 การทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ในสนาม 22

3.5 ตดตงและขยายผลเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ใชงาน

ตามโครงการชลประทาน

23

Page 7: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

สารบญ ( ตอ)

หนา

บทท 4 ผลการดาเนนงาน 24

4.1 ตนแบบการพฒนาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 24

4.2 การออกแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 29

4.3 จดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 33

4.4 ทดสอบการทางานเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 34

4.5 ขอกาหนดในการออกแบบและการทดสอบใชงาน 37

4.6 การขยายผล 38

4.7 ขอดและขอเสย 39

บทท 5 สรปและขอเสนอแนะ 40

5.1 สรป 40

5.2 ขอเสนอแนะ 41

เอกสารอางอง 42

ผดาเนนงานวจย 43

Page 8: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

สารบญตาราง

หนา

ตารางท 4.1 ผลการทดสอบการทางานของ PRIN PUMP NO.1 (สฟาใบพดไฟเบอรกลาสทอสายยาง)

ทดสอบทความเรวนาไหล 0.50 - 0.70 เมตร/วนาท

35

ตารางท 4.2 ผลการทดสอบการทางานของ PRIN PUMP NO.2 (สเขยวใบพดไฟเบอรกลาส

ทอสายยาง) ทดสอบทความเรวนาไหล 0.50 - 0.70 เมตร/วนาท

36

Page 9: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

สารบญรป

หนา

รปท 2.1 เครองสบนาแบบลกสบสงนาจงหวะเดยว 3

รปท 2.2 เครองสบนาแบบลกสบสงนา 2 จงหวะ 4

รปท 2.3 เครองสบนาแบบแผนไดอะแฟรม 4

รปท 2.4 เครองสบนาแบบเฟอง 5

รปท 2.5 เครองสบนาแบบลอน 5

รปท 2.6 เครองสบนาแบบ Peristaltic 5

รปท 2.7 ใบพดของเครองสบนาและทศทางการไหล 6

รปท 2.8 การตดตงเครองสบนาแบบใบพด 7

รปท 2.9 การไหลออกจากใบพดของเครองสบนาแบบไหลผสม 8

รปท 2.10 เครองสบนาประเภททอสบนาหรอทอพญานาค 8

รปท 2.11 เครองสบนาแบบหอยโขง 9

รปท 2.12 เครองสบนาแบบเทอรไบนและแบบ Submersible 10

รปท 2.13 ตนกาลงทเปนเครองยนตใชกบเครองสบนา 11

รปท 2.14 ตนกาลงมอเตอรไฟฟาแบบตอตรงและแบบ Close coupling 12

รปท 2.15 การทางานของเครองสบนา 14

รปท 2.16 ไฮดรอลคแรมขณะทางาน 15

รปท 2.17 กงหนนาสบนาทนลอยขณะทางาน 16

รปท 2.18 เครองสบนากงหนนาแบบ Cross-Flow Water Turbine Pump 17

รปท 2.19 เครองสบนากงหนนา Globe Coaxial Water Turbine Pump 18

รปท 2.20 ชยพฒนาไฮโดร- ปม 18

รปท 2.21 SLING PUMP ขณะลอยบนผวนาและสบนา 19

รปท 2.22 แสดงหลกการสบนาแบบทอขดเกลยวกนหอย(Spiral Pump)

และแบบขดเกลยวพนทอ(Coil Pump)

19

Page 10: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

สารบญรป (ตอ)

หนา

รปท 4.1 แบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทดสอบเบองตนครงท 1 24

รปท 4.2 แบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทดสอบเบองตนครงท 2 25

รปท 4.3 แบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทดสอบเบองตนครงท 3 25

รปท 4.4 เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบ 27

รปท 4.5 ขนยายเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบไปประกอบตดตงทดสอบในสนาม 27

รปท 4.6 ทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบ

ในแมนาเจาพระยาบรเวณสะพานพระนงเกลา

28

รปท 4.7 ทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบ

ทบรเวณทายประตระบายนาคลองลดโพธ

29

รปท 4.8 แบบของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 31

รปท 4.9 แบบของโครงเหลกตดตงถงพกนาสง 32

รปท 4.10 แบบการตดตงเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 32

รปท 4.11 การจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 33

รปท 4.12 การตดตงเตรยมการทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 34

รปท 4.13 การทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP 35

รปท 4.14 ผลการทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP No.1 36

รปท 4.15 ผลการทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP No.2 37

รปท 4.16 การขยายผลใชงานทแมนานอยบรเวณวดขมทอง อ. เมอง จ. อางทอง

รปท 4.17 การเผยแพร เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทงานเกษตรแหงชาต

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จ. นครราชสมา เมอวนท

38

39

Page 11: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมา

พระบาทสมเดจพระเจาอยหวพระราชทานพระราชดารแก กรมชลประทานและหนวยงานท

เกยวของทงกรมทางหลวง กรมอทกศาสตรกองทพเรอ เมอวนท 7 พฤศจกายน พ.ศ.2538 ใหรวม

พจารณาโครงการปรบปรง ขดลอกคลองลดโพธ ใน อ.พระประแดง จ.สมทรปราการ เพอชวยเปนทาง

ลดของแมนาเจาพระยาสวนหนงใหไหลลงสทะเลไดอยางรวดเรวขน ซงแตเดมแมนาเจาพระยามเสนทาง

การไหลออมเปนกระเพาะหมระยะทางกวา 18 กม. กรมชลประทานไดสนองพระราชดาร ขดลอก

ปรบปรงคลองเดมใหกวางขน 80 เมตร ลกประมาณ 8 เมตร ภายหลงการดาเนนการกอสรางคลองลด

โพธแลวเสรจเมอป 2549 ทาใหยนระยะทางการไหลของแมนาเจาพระยากอนระบายลงสทะเลใหเหลอ

เพยง 600 เมตร ประโยชนของคลองลดโพธ เปนโครงการทชวยลดผลกระทบภาวะนาทวมในพนทลมนา

เจาพระยาตอนลางไดเปนอยางด สามารถลดระยะเวลานาทวมลง 1 –2 วน อนมจดเรมตนมาจากแนว

พระราชดาร ตอมาพระบาทสมเดจพระเจาอยหว มพระราชกระแสกบนายวฒ สมตร รองราชเลขาธการ

นายสวสด วฒนายากร องคมนตร ณ สวนจตลดา พระราชวงดสต เมอวนท 17 พฤศจกายน พ.ศ. 2549

รบสงวาโครงการคลองลดโพธจะทาประโยชนไดอยางมหศจรรย มพลงงานมหาศาล จะใชพลงงานนาท

ระบายผานคลอง ทาประโยชนอยางอนไดดวยหรอไม

จากแนวพระราชดารครงนน สานกวจยและพฒนา กรมชลประทาน จงไดคดประดษฐเครองสบ

นา โดยอาศยพลงงานนาไหลในคลองลดโพธเปนตนกาลงในการสบนา เครองสบนาทประดษฐขนน

เปนเครองสบนาแบบขดทอเกลยวทนลอย ในชอเฉพาะวา “ปรนปม (PRIN PUMP)”

ตอมาในป 2554 สานกวจยและพฒนา จะทาการ พฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลง

นาแบบขดทอเกลยวทนลอย หรอ เครองสบนาแบบ PRIN PUMP และ ขยายผลการใชงานในแมนา ลา

คลอง และคลองสงนาชลประทาน เพอชวยเหลอประชาชนในการลดคาใชจายในการสบนาใหเกด

ประโยชนสงสดตอไป

1.2 วตถประสงคของโครงการวจย

เพอจดทาพฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย ( PRIN

PUMP ) และ ขยายผลการใชงานในแมนา ลาคลอง และคลองสงนาชลประทาน

Page 12: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

2

1.3 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1.3.1 PRIN PUMP เปนเครองสบนาทใชพลงงานจากการไหลของนาในการสบนาจงไมตองเสย

คาใชจาย คาพลงงานใดๆ เชน คาไฟฟา คานามน

1.3.2 การทางาน ไมมเสยงดง ไมมแกสเสยปลอยออก ไมมกลน ไมทาลายสภาพแวดลอม

โดยเฉพาะไมมการปลอยควนเสยจนเกดสภาวะโลกรอน

1.3.3 สรางไดงาย โดยไมตองใชเครองจกร เครองมอทเปนเทคโนโลยชนสง และอปกรณทก

อยางหาไดในทองถน

1.3.4 ตดตงใชงานสะดวก ดวยการนาไปลอยในนาโดยมเชอกหรอลวดสลงผกใหลอยอยใน

บรเวณทตองการ

1.3.5 ประหยดคาบารงรกษา เนองจากเครองสบนาไมมเครองยนต ในกรณทมบางสวนชารดสก

หรอ สามารถแกไขซอมแซมไดโดยงาย

1.4 ระยะเวลาทาการวจย และ สถานททาการทดลอง/ทดสอบ

- ระยะเวลาทาการวจย

1 ตลาคม 2553 – 30 กนยายน 2554

- สถานททาการทดลอง / ทดสอบ

- หองปฏบตการชลศาสตร สานกวจยและพฒนา กรมชลประทาน อ. ปากเกรด

จ.นนทบร

- แมนา ลาคลอง และคลองสงนาชลประทาน

Page 13: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

บทท 2

ทฤษฏและหลกการ

โครงการจดทาพฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย

(PRIN PUMP) มทฤษฏและหลกการทนามาศกษา ประกอบดวย เครองสบนา ชนดประเภทของ เครอง

สบนา ตนกาลง และหลกการทางานของเครองสบนา ดงน

2.1 เครองสบนา (Pumps)

เครองสบนา คอ เครองจกรกลชลศาสตรชนดหนงททาหนาทเปลยนพลงงานกลใหเปนพลงงาน

ชลศาสตรหรอพลงงานนา ซงจะยกนาใหมระดบนาสงขน หรอใชเปนเปนเครองเรงนาใหไหลในทอให

เรวยงขน พลงงานกลทใชในเครองสบนาไดมาจากพลงงานไฟฟา พลงงานเครองกล พลงงานแสงอาทตย

พลงงานจากนา พลงงานลม พลงงานจากแรงคน หรอ พลงงานจากแหลงอน ๆ เปนตน

เครองสบนาแบงออกเปน 3 ชนดใหญ ๆ คอ

2.1.1 เครองสบนาแบบแทนท (displacement type pumps)

เครองสบนาแบบแทนท คอ เครองสบนาทมการทางานโดยใชลกสบเคลอนท

(reciprocating) หรอ ชนสวนหมน ( rotary ) เขาผลกใหนามการไหลตอไปได ซงเครองสบนา

แทนทแยกออกตามลกษณะการทางานและลกษณะของเครองสบนา ดงน

1) เครองสบนา แบบลกสบเคลอนท (reciprocating pump) คอ เครองสบนาทอาศยการเคลอนท

ของลกสบเพอควบคมการปดเปดประตนา ซงจะดงของไหลเขาสกระบอก (cylinder) กอนแลว

จงผลกสงของไหลตอไป ไดแก เครองสบนา แบบลกสบ (piston pump) และเครองสบนา แบบ

แผนไดอะแฟรม (diaphragm pump) ดงรปท 2.1-2.3

รปท 2.1 เครองสบนาแบบลกสบสงนาจงหวะเดยว

Seal Inlet valve

Discharge valve

Page 14: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

4

รปท 2.2 เครองสบนาแบบลกสบสงนา 2 จงหวะ

รปท 2.3 เครองสบนาแบบแผนไดอะแฟรม

2) เครองสบนาแบบชนสวนหมน ( rotary pump ) คอ เครองสบนาทอาศยการขบคลอนของ

เพลาและมเฟอง (gear) ครบ (vane) ลอน (lobe) สวาน (screw) หรอ Peristaltic เปนตวหมน

ไดแก เครองสบนาแบบเฟอง (gear pump) เครองสบนาแบบครบ (vane pump) เครองสบนา

แบบลอน (lobe pump) เครองสบนาแบบสวาน (screw pump) และ เครองสบนาแบบ Peristaltic

ดงรปท 2.4-2.6

Discharge open

Inletopen

InletClosed

Discharge closed

Discharge open

Inletclosed

Inletopen

Discharge closed

Overshoot stopper

Discharge valve

Inlet valve

Ram

Diaphragm

Page 15: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

5

รปท 2.4 เครองสบนาแบบเฟอง

รปท 2.5 เครองสบนาแบบลอน

รปท 2.6 เครองสบนาแบบ Peristaltic

In

Drive gear

Out

Drive gear

Suction Discharge

Inlet

Outlet

Flexible tube

Page 16: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

6

2.1.2 เครองสบนาแบบแรงหมนพลวต หรอ เครองสบนาแบบ แรงเหวยง (rotodynamic

pump or centrifugal pump)

เครองสบนาแบบแรงหมนพลวต คอ เครองสบนาทมพด (impeller) เปนชนสวน

หมนรอบเพลาโดยเมอใบพดหมนจะเกดแรงพลวต (แรงเหวยง ) ผลกดนใหนาทอยระหวาง

ชองวางของครบใบพดหมนตามใบพดซงดดนาเขามาและสงออกไปได โดยมใบพดรปราง

แตกตางกน ซงสามารถแบงตามลกษณะและทศทางการไหลได 3 ประเภท ดงรปท 2.7 คอ

(ก) ใบพดทมการไหลตามแนวรศม

(ข) ใบพดทมการไหลตามแนวแกน

(ค) ใบพดทมการไหลตามแบบผสม

รปท 2.7 ใบพดของเครองสบนาและทศทางการไหล

Fluidinlet

Outlet

Outlet

Fluidinlet

Fluidinlet

Outlet

Page 17: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

7

1) เครองสบนา แบบไหลตามแนวรศม (radial flow pump) คอ เครองสบนา ทใชสบนาทอตรา

การไหลไมมากนก แตไดเฮดนาสง มกใชตามอาคารบานเรอนทวๆ ไป ซงประกอบดวยสวน

สาคญ 2 สวน คอ เครองสบนา (pump) และมอเตอร (motor) ไดแก เครองสบนาแบบหอยโขง

(volute type) เครองสบนา แบบมครบผนนา (diffuser type) เครองสบนา แบบเทอรไบน

(turbine type) เครองสบนาแบบชนเดยว (single stage) และ เครองสบนาแบบหลายชน (multi

stage)

2) เครองสบนาแบบไหลตามแนวแกน (axial flow pumps) คอ เครองสบนาทใชสบนาทอตรา

การไหลมากๆ แตมเฮดนาไมมากนก เชน งานระบายนา งานชลประทาน หรอใชสบนาทม

ตะกอนปนมาดวย เปนเครองสบนาทมใบพด 2-4 ใบเทานน ดงรปท 2.8

รปท 2.8 การตดตงเครองสบนาแบบใบพด

3) เครองสบนาแบบไหลผสม (mixed flow pump) เปนเครองสบนาทมลกษณะการไหลออก

จากใบพดในแนวทแยงมมประมาณ 45-85 องศากบแกนเพลาของใบพด ซงอาศยแรงเหวยงหน

ศนยกลางและแรงดนนาของใบพดในแนวขนานกบเพลาของใบพด เหมาะสาหรบสบนาทอตรา

การไหล และมเฮดนาปานกลาง ดงรปท 2.9

Shaf

t

Propeller blade

Guide vane

Motor

Page 18: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

8

รปท 2.9 การไหลออกจากใบพดของเครองสบนาแบบไหลผสม

2.1.3 เครองสบนาทมลกษณะพเศษอนๆ ไดแก เครองสบนาแบบลานาพง (jet pump or

ejector or mixed flow pump ) เครองสบนาแบบอากาศลอยนา (air lift pump) และ

ตะบนนา (hydraulic ram) เปนตน

ในการแบงประเภทของเครองสบนาตามลกษณะการใชงาน และคณสมบตของเครอง

สบนาโดยทวไปสวนใหญจาแนกไดดงน

1) เครองสบนาประเภททอสบนา

เครองสบนา ประเภททอสบนาหรอทอพญานาคเปน เครองสบนา ทเหมาะสมในการสบนา

ปรมาณมาก ไปยงทสงไมมากนกประมาณ 5-6 เมตร เหมาะในการทานาทใชนามาก หรอการสบ

นาเพอระบายทง ดงรปท 2.10

ทมา : www.acpdoz. Doae.go.th/การเลอกเครองสบนา.doc

รปท 2.10 เครองสบนาประเภททอสบนาหรอทอพญานาค

Flow Flow

45 to 80

Page 19: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

9

2) เครองสบนาประเภทเหวยงหนศนย

เครอง สบนาประเภทเหวยงหนศนย หรอเครองสบนาแบบหอยโขงเปนเครองสบนาทใชกน

ทวไปในการเกษตร ใชในระบบการใหนาทางทอ เชน นาหยด มนสปรงเกลอร หรอใชในการ

ระบายนาไดเชนกน เครองสบนาประเภทนจะมใหเลอกไดอยางมากมายหลายแบบ และหลาย

ขนาดตามความตองการของผใช สามารถเลอกใชไดทงทนามากแรงดนตา หรอนานอยแรงดน

สง หรอทงนามากแรงดนมาก สามารถใชไดทงเครองยนตหรอมอเตอรไฟฟา ดงรปท 2.11

(ก) เครองสบนาแบบใชเครองยนตเบนซน (ข) เครองสบนาแบบใช มอเตอรไฟฟา

ทมา : www.acpdoz. Doae.go.th/การเลอกเครองสบนา.doc

รปท 2.11 เครองสบนาแบบหอยโขง

3) เครองสบนาแบบใบพดจมใตนา

เครองสบนาแบบเทอรไบน ใชสบนาจากบอบาดาลนาตน หรอ บอนาตน เครองสบนาแบบ

Submersible เปนปมทสบนาจากบอบาดาลนาลก เครองสบนาทง 2 ประเภทนสามารถใชกบ

ระบบการเกษตรไดเมอแหลงนาเปนลกษณะดงทกลาว

Page 20: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

10

(ก) เครองสบนาแบบเทอรไบน (ข) เครองสบนาแบบแบบ Submersible

ทมา : www.acpdoz. Doae.go.th/การเลอกเครองสบนา.doc

รปท 2.12 เครองสบนาแบบเทอรไบนและแบบ Submersible

4) เครองสบนาแบบลกสบ

เปนเครองสบนาซงเกษตรกรบางสวนใชในระบบการเกษตรขนาดเลกๆ เนองจากไดนานอยแต

ความเหมาะสมแลวควรเปนการใชนากนนาใชมากกวาการเกษตร

2.2 ตนกาลงของเครองสบนา

ตนกาลงหรอ พลงงานกลทใชในเครองสบนาไดมาจากพลงงานไฟฟา พลงงานเครองกล

พลงงานแสงอาทตย พลงงานจากนา พลงงานลม พลงงานจากแรง คน หรอพลงงานจากแหลงอน ๆ

เปนตน

เครองสบนา สวนใหญ ใชตนกาลงเปนมอเตอรไฟฟาหรอเครองยนตแลวแตความเหมาะสมของ

พนทแตโดยปกตแลวถามไฟฟาควรใชมอเตอรไฟฟาเพราะราคาถกกวาเครองยนต การดแลบารงรกษา

งายกวา และคาไฟฟาถกกวาคานามน แตเมอไมสะดวกในการใชไฟฟากจาเปนตนใชเครองยนตเปนตน

กาลง เครองสบนาอาจจะขบเคลอนดวยตนกาลงทเปนเครองยนตหรอมอเตอรไฟฟา ตนกาลง ตอง

สามารถใหกาลง เครองสบนา ถงจดทางานสงสดได รวมทงเผอคาความปลอดภยดวย สาหรบมอเตอร

ไฟฟาคาทเผอไวประมาณ 10% และสาหรบเครองยนตดเซลประมาณ 25%

Page 21: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

11

2.2.1 ตนกาลงทเปนเครองยนต

เครองยนตม 2 แบบ คอ เครองยนตแกสโซลน หรอ เบนซน และเครองยนตดเซล การ

ใชตนกาลงทเปนเครองยนตมาใชกบ เครอง สบนา สงสาคญทใชพจารณาไดแก แรงมาของ

เครองยนต ความเรวรอบของเครองยนต ซงตนกาลงทเปนเครองยนตมกจะแยกสวนกบ เครอง

สบนา ดงนนในเวลาตดตงควรจะเลอก เครองสบนา ใหมความเรวรอบอยในระดบเดยวกบ

ความเรวรอบทางานตอเนองของเครองยนตหากความเรวรอบตางกนจาเปนตองทาการทดรอบก

สามารถทาไดโดยใชพเลยและสายพาน ดงรปท 2.13

ทมา : www.acpdoz. Doae.go.th/การเลอกเครองสบนา.doc

รปท 2.13 ตนกาลงทเปนเครองยนตใชกบเครองสบนา

2.2.2 ตนกาลงทเปนมอเตอรไฟฟา

มอเตอรไฟฟามอายการใชงานยาวนาน ไมตองบารงรกษามากเหมอนเครองยนต หากม

การใชงานและการบารงรกษาอยางถกตองอาจใชงานไดนาน 20 ถง 30 ป เมอเทยบคาใชจายดาน

กระแสไฟฟาของมอเตอรไฟฟากบคาใชจายดานนามนเชอเพลงของเครองยนต จะ พบวา

มอเตอรไฟฟาประหยดกวาถงรอยละ 30 มอเตอรทใชกบ เครองสบนา โดยทวๆ ไป รอบการ

หมนจะมความเรวคงท คอ 1,450 และ 2,900 รอบตอนาท ความเรวทใชกนมากทสดคอ 1,450

รอบตอนาท และมอเตอรทใชไฟ ฟาเพสเดยว (220 V-50Hz) จะมขนาดไมเกน 5 แรงมา สวน

ใหญตนกาลงทเปนมอเตอรไฟฟา จะมการถายทอดกาลงโดยตรงกบ เครองสบนา ซงอาจจะ

ตดตงมอเตอรไฟฟากบ เครองสบ นาอยในแกนเพลาเดยวกน (ประกอบจากโรงงาน) หรอถา

ไมไดตดตงอยบนแกนเพลาเดยวกน อาจจะใชขอตอแบบกากบาทและในกรณทตองการทดรอบ

Page 22: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

12

ตนกาลงกบ เครองสบ นากสามารถทาไดดวยการใช พเลยและสายพานเชนเดยวกบแบบใช

เครองยนต ดงรปท 2.14

(ก) ตนกาลงมอเตอรไฟฟาแบบตอตรง (ข) ตนกาลงมอเตอรไฟฟาแบบ Close coupling

ทมา : www.acpdoz. Doae.go.th/การเลอกเครองสบนา.doc

รปท 2.14 ตนกาลงมอเตอรไฟฟาแบบตอตรงและแบบ Close coupling

การสบนาดวยมอเตอรไฟฟาหรอเครองยนต ทาใหเสยคานามนเชอเพลงและคาไฟฟา ประกอบ

กบทวโลกประสบปญหาสภาวะนามนเชอเพลงมราคาสง การแสวงหาพลงงานทดแทนนามนเชอเพลง

จงจาเปน ซงในปจจบนไดมการนาพลงงานลม มาใชในการสบนา (กงหนลม) โดยตรง หรอ ผลต

กระแสไฟฟา พลงงานแสงอาทตย และพลงงานจากนา ซงการศกษาวจยนไดเลอกพฒนาและขยายผล

เครองสบนา พลงงานนา เปนพลงงานทดแทน ตามแนวพระราชดารพระบาทสมเดจพระเจาอยหวทกรม

ชลประทานพฒนาเครองสบนาพลงนาขนเพอใชในงานชลประทาน จานวน 5 รปแบบ ไดแก (1) ไฮดรอ

ลคแรม ( Hydraulic Ram) (2) กงหนนาสบนาทนลอย ( Floatation Type Water Wheel Pump) (3)

เครองสบนากงหนนาแบบ ( Cross-Flow Water Turbine Pump) (4) เครองสบนากงหนนาแบบ ( Globe

Coaxial Water Turbine Pump ) และ (5) เครองสบนาพลงนนาไหลแบบชยพฒนาไฮโดร - ปม

(Chaipattana Hydro- Pump) เครองสบนา พลงนาทง 5 รปแบบน สานกวจยและพฒนาจจงไดนอมนา

แนวพระราชดารมาประดษฐเครองสบนา พลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอยขนและการศกษาวจยนไดทา

การพฒนาและขยายผลเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย (PRIN PUMP) เพอใชประโยชนใน

งานตอไป

2.3 คณลกษณะของเครองสบนา

เครองสบนามหนาทสบนาจากแหลงนาและเพมความดนใหแกนาเพอใหไหลผานทอ จากจด

หนงไปยงอกจดหนงไดตามความตองการ สามารถจายนาตามปรมาณและทความสงของนา (Head)

สงสดทตองการ การเลอกใชเครองสบนาใหเหมาะสมกบระบบการใหนา จะตองทราบดงน

Page 23: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

13

2.3.1 อตราการสบนา (Q)

อตราการสบนา หรอ อตราการไหลของนา (Q) เปนปรมาณนาทสบไดตอหนวยเวลา

เครองสบนาทมขนาดเลกนยมบอกอตราการสบนาเปนลตรตอนาท เครองสบนาขนาดใหญนยม

บอกอตราสบนาเปนลกบาศกเมตรตอชวโมง ซงทงสองหนวยสามารถแปลงใหเปนหนวยเดยวกน

ได อตราการสบนานจะตองสอดคลองกบปรมาณนาทตองการใชในระบบการใหนาดวย

2.3.2 ความดนหรอความสงของนา (H)

ความดนหรอความสงของนา (H) เปนความดนหรอความสงทเครองสบนาสามารถ

สรางได หนวยของความดนนาบอกเปนเมตร ซงความดนของเครองสบนาจะตองไมนอยกวา

ความดนทงหมดทใชในระบบการใหนา ซงความดนทตองใชในระบบการใหนา ประกอบดวย

1) ความสงจากผวนาทดดถงจดสงสดทสงได (Static Head)

2) ความดนทหวปลอยนาแตละชนด ( Pressure Head) ใชดงน

- นาหยดใชประมาณ 10 เมตร

- มนสปรงเกลอรใชประมาณ 15 เมตร

- สเปรย และเจทใชประมาณ 15 เมตร

- สปรงเกลอรใชประมาณ 20 เมตรขนไป

3) ความดนทเสยไปในทอ (Friction Head) เปนผลรวมของความเสยดทานภายในทอจาก

เครองสบนาถงจดทสงนา เชน ทอเมน ทอเมนยอย และทอยอย

4) ความดนทเสยไปในอปกรณขอตอและเครองกรองตางๆ (Friction Head) ถาไมรคาท

แนนอนสามารถประมาณไดเทากบ 10% หรอ 1-2 เมตร เปนตน

5) ความลาดชนของพนทกเปนองคประกอบอยางหนงทจะทาใหการใชความดนในระบบ

เปลยนแปลง เชน แนววางทอในพนทซงมความชนกจะตองใชแรงดนในระบบเพมขน

เปนตน

2.4 การทางานของเครองสบนา

เครองสบนา คอ เครองมอกลทใชเพมพลงงานใหแกนา ซงจะยกนาใหมระดบนาสงขน หรอใช

เปนเปนเครองเรงนาใหไหลในทอใหเรวยงขน หรอเพอใหนาไหลผานระบบทอปดจากจดหนงไปยงอก

จดหนงไดตามตองการ ดงรปท 2.15

Page 24: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

14

รปท 2.15 การทางานของเครองสบนา

จากรป ∑+++=+++ Lp hZg

VPHZg

VP2

222

1

211

22 γγ (1)

หรอ ∑+++−++= )2

()2

( 2

222

1

211

Lp hZg

VPZg

VPHγγ

(2)

เมอ HP คอ พลงงานทไดจากเครองสบ

∑ Lh คอ พลงงานสญเสยเนองจากแรงเสยดทานระหวางนากบผนงทอทง

ในชวงดดและชวงจาย ( )∑ += 21 LLL hhh

1) กาลงนา ( water power ,Pw) เนองจากเครองสบนา หรอ ปมใหแกนา

Pw = PQHγ ( 3)

เมอ Pw คอ กาลงนา (วตต)

γ คอ นาหนกจาเพาะของนา = 9810 นวตน/ม3

Q คอ อตราการสบนา (ม3/วนาท)

Hp คอ เฮดรวมในการสบยกนา (ม.)

2) กาลงเพลา (shaft power ) คอ กาลงงานทตองใชหมนเพลาของเครองสบ หาไดจาก

กาลงเพลา P = η

γ pQH หรอ

ηγ pQH

(4)

เมอ η คอ ประสทธภาพรวมของเครองสบนา

Page 25: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

15

3) ประสทธภาพรวมของเครองสบนา (η )

η = กาลงงานทปมใหกบนา = 100XP

Pw (5)

η = 100XP

QH pγ (6)

2.5 พลงงานทางเลอก (Alternative Energy)

พลงงานทางเลอก หมายถง พลงงานรปแบบใหม ๆ ทยงไมไดมการใชกนอยางแพรหลายทวไป

และมการพฒนาขนมาเพอนามาใชทดแทนพลงงานทใชกนอยในปจจบน โดยมงเนนทจะใชเปน

พลงงานทสะอาดสามารถเกดขนมาทดแทนได สามารถพงตนเองได ทงในแงของเชอเพลงและ

เทคโนโลย และสามารถสรางงานสรางรายไดใหกบคนในสงคม

พลงงานทางเลอกประกอบดวย

2.5.1 พลงงานทนากลบมาใชงานใหมไมได (Non – Renewable Energy)

พลงงานทนากลบมาใชงานใหมไมได ไดแก ถานหน และแกสธรรมชาต

2.5.2 พลงงานทนากลบมาใชงานใหมได (Renewable Energy)

พลงงานทนากลบมาใชงานใหมได ไดแก

1) พลงงานแสงอาทตย ( Solar Energy) ผลตไฟฟาและผลตความรอน

2) พลงงานลม (Wind Energy) กงหนลมผลตไฟฟา

3) พลงงานนา (Water Energy)

กงหนนาทาหนาทแปลงพลงงานศกยของนา / พลงงานนาไหลใหเปนงาน

เชงกลแลวขบเครองกาเนดไฟฟาเพอผลตไฟฟา

4) พลงงานความรอนใตพภพ (Geothermal Energy)

5) พลงงานชวมวล (Biomass Energy)

พลงงานชวมวล คอ อนทรยสารทเปนแหลงกกเกบพลงงานจากธรรมชาตและ

สามารถนามาใชเปนเชอเพลงผลตพลงงานได เชน เศษวสดเหลอทงทางการเกษตร

หรอกากจากขบวนการผลตในอตสาหกรรมการเกษตร

2.5.3 พลงงานใหม (New Energy)

พลงงานใหม ไดแก New Bio Energy เชน สาหรายพลงงาน (Algae) Bio Fuels เปนตน

กาลงงานทมอเตอรใหแกปม

Page 26: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

16

2.6 การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ (information) ทเกยวของ

บรรจง วรรธนะพงษ (2542) “ไฮดรอลคแรม ” อนเนองมาจากพระราชดาร Hydraulic Ram

(Royal Initiated Machine)

ไฮดรอลคแรม (2522) เปนเครองสบนาททางานไดดวยตวเองโดยอตโนมต ซงใชพลงงานนา

ผลกดนอปกรณใหทางาน สามารถสบนาจากทตาไปสทสงได 10-15 เทาของระดบความสงของนาทสง

เขาเครอง ปรมาณนาทสบไดจะนอยกวาปรมาณนาทสญเสยไปจากการใชผลกดนอปกรณใหทางาน นา

สวนหนงจะถกยกขนไปใชงาน และนาประมาณ 10-15 สวนจะถกทงไป ปรมาณนาทสบไดจะมากหรอ

นอยขนอยกบประสทธภาพของเครองสบนา ไฮดรอลคแรมไดออกแบบและสรางขนทงหมด 5 แบบ

คอ RIM-2X 43 HD, RIM-3X 1HD, RIM-4X 1 4

1 HD, RIM-5X1 21 HD และ RIM-6X2HD ซงทง

5 แบบจะใชความสงของนาทสงเขาเครอง 1.0-10.0 เมตร และสามารถยกนาไดสงถง 100 เมตร โดยใช

อตราสวนความสามารถในการยกนา 1: 10-15 สวนอตราการสบไดตออตราการสญเสยนาจะเปน 1: 10

ถง 1: 15 ดงรปท 2.16

รปท 2.16 ไฮดรอลคแรมขณะทางาน

บรรจง วรรธนะพงษ (2542) “กงหนนาสบนาทนลอย ” อนเนองมาจากพระราชดาร Floatation

Type Water Wheel Pump (Royal Initiated Machine)

กงหนนาสบนาทนลอย (2524) เปนกงหนนาชนดสะเทนนาสะเทนบกเคลอนยายไดงาย เมอตตง

ในแมนาลาธาร จะสามารถลอยอยบนผวนาและปรบตวตามระดบนาขนลง กงหนนาแบบทนลอย

ประกอบดวยทนลอยคลายตอปโด จานวน 2 ทน วงลอใบพดทาดวยเหลกขนาด Ø 2 เมตร กวาง 1.20

เมตร มใบพดขนาด 0.60 เมตร X 1.20 เมตร จานวน 12 ใบ ใบพดจะขบสงกาลงไปยงเครองสบนาชนด

Page 27: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

17

ลกสบชกดวยเฟองจานโซและสายพาน อปกรณทงหมดประกอบอยบนทนเหลก 2 ทน กงหนนาสบนา

ทนลอยเหมาะทจะนาไปใชสบนาในแมนาหรอคลองสงนาไดทความเรวกระแสนา 1.0 เมตรตอวนาทขน

ไป และมความกวางไมนอยกวา 3.0 เมตร กงหนนาสบนาขบเคลอนดวยความเรวกระแสนาทไหลเขาไป

ผลกดนใบพดใหหมนแลวสงกาลงผานมเลยสายพานซงตดอยทเพลาวงลอไปยงเครองสบนา สามารถสบ

นาไดตงแต 16.67 – 166.67 ลตร/วนาท ยกนาไดสงถง 45.00 เมตร ปรมาณนาจะสบไดมากหรอนอย

ขนอยกบความสงในการยกนาในขณะทความเรวกระแสนาคงท กงหนนาแบบนเหมาะสาหรบใชขบ

เครองสบนาชนดลกสบเพราะใชความเรวรอบไมสงนกคอ 310-345 รอบตอนาท ดงรปท 2.17

รปท 2.17 กงหนนาสบนาทนลอยขณะทางาน

บรรจง วรรธนะพงษ (2542) “เครองสบนากงหนนา” อนเนองมาจากพระราชดาร Cross-Flow

Water Turbine Pump (Royal Initiated Machine)

เครองสบนากงหนนา (2525) เปนเครองสบนาอกชนดหนงทใชพลงงานจากนาไปขบเคลอน

เครองกงหนนาใหหมนแลวขบสงกาลงไปขบเคลอนเครองสบนา เครองสบนากงหนนาประกอบดวย

เครองกงหนนาเปนตวตนกาลงและเครองสบนาเปนตวถกขบเคลอนใหทางานสบนาจากผวนาไปสทสง

ได ออกแบบขนใหใชตดตงไดทกสภาพอาคารชลประทานแหลงนา เครองสบนาพลงนานเปนเครองสบ

นากงหนนาแบบ Cross-Flow Water Turbine Pump แบงประเภทการยกนาออกเปน 3 ประเภท คอ

1) ประเภทยกนาตา คอ จะยกนาจากผวนาขนไปไดสงไมเกน 15 เมตร

2) ประเภทยกนาปานกลาง คอ จะยกนาจากผวนาขนไปไดสงตงแต 15-45 เมตร

3) ประเภทยกนา คอ จะยกนาจากผวนาขนไปไดสงไมเกน 15-100 เมตร

Page 28: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

18

เครองสบนากงหนนาแบบ Cross-Flow Water Turbine Pump ใชเครองกงหนนาแบบ

Impulse Turbine เปนตวตนกาลงขบสงกาลงไปยงเครองสบนาดวยสายพาน เครองสบนาทใช

ถกขบจะเปนเครองสบนาแบบสบชก (Reciprocating Pump) และเครองสบนาแบบ Centrifugal

Pumpและเพลาขบอยในลกษณะแกนนอน ดงรปท 2.18

รปท 2.18 เครองสบนากงหนนาแบบ Cross-Flow Water Turbine Pump

บรรจง วรรธนะพงษ (2542) “เครองสบนากงหนนา ” อนเนองมาจากพระราชดาร Globe

Coaxial Water Turbine Pump (Royal Initiated Machine)

เครองสบนากงหนนา (2525) ใชเครองกงหนนาแบบ Reaction Turbine ประเภท Kaplan เปนตว

ตนกาลงขบสงกาลงไปยงเครองสบนาดวยเพลาขบอนเดยวกน เครองสบนาทถกขบเคลอนเปนแบบ

Centrifugal Pump ทงคจะถกตดตงในลกษณะเพลาตงและทางานสบนาจากผวนาไปสทสงได และเปน

เครองสบนาประเภทยกนาปานกลาง และตดตงใชงานตามอาคารชลประทานประเภทอางเกบนา ฝานทด

นาและอาคารลดระดบกลางคลองทมความสงทยกนาไมเกน 24 เมตร เครองสบนากงหนนาม รปแบบ

คอ RIM-20-6GT, RIM-30-6GT และ RIM-40-6GT ดงรปท 2.19

Page 29: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

19

รปท 2.19 เครองสบนากงหนนา Globe Coaxial Water Turbine Pump

บรรจง วรรธนะพงษ (2542) “ชยพฒนาไฮโดร - ปม” อนเนองมาจากพระราชดาร Chaipattana

Hydro- Pump (Royal Initiated Machine)

ชยพฒนาไฮโดร- ปม (2532) เปนเครองสบนาทใชกาลงงานจากความเรวกระแสนาหมนใบพด

ทางดานสวนหวของเครองและดดนาทางดานทายนาของเครอง เครองสบนาชนดนมนาหนกเบาเพยง 9

กโลกรม และตองการการบารงรกษานอยมาก แตมขอบเขตการตดตงใชงานไมกวางขวางนก เหมาะ

สาหรบใชตดตงในแมนาลาธารหรอคลองสงนาทมความเรวกระแสนาตงแต 0.45เมตร/วนาทขนไป และ

ความลกนาไมนอยกวา 0.50 เมตร และมความกวางไมนอยกวา 1.0 เมตร ปรมาณนาทสบไดจะมากหรอ

นอยขนอยกบอตราความเรวกระแสนาและการสงของการยกนา จากผลการทดลองพบวา เครองสบนาม

ความสามารถในการยกนาไดสง 8.0 เมตร สบไดตงแต 1806-3050 ลตรตอวน ทความเรวของกระแสนา

0.45-0.60 เมตร/วนาท ดงรปท 2.20

รปท 2.20 ชยพฒนาไฮโดร- ปม

Page 30: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

20

2.7 หลกการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย PRIN PUMP

การทางานของ เครองสบนาพลงนา PRIN PUMP ไดใชหลกการของสลงปม ( SLING PUMP)

ของพระรามาธบดท 1 กษตรยแหงสวเดนทถวายแดพระบาทสมเดจพระเจาอยหว เมอป 2532 ตอมากรม

ชลประทานไดพฒนาขนและมชอวา “ชยพฒนาไฮโดร - ปม ดงรปท 2.21 ผสมผสานกบเครองสบนา

แบบทอขดเกลยวกนหอย (Spiral Pump) และแบบขดเกลยวพนทอ (Coil Pump) ดงรปท 2.22

รปท 2.21 SLING PUMP ขณะลอยบนผวนาและสบนา

(ก)การสบนาแบบทอขดเกลยวกนหอย (Spiral Pump) (ข) การสบนาแบบขดเกลยวพนทอ (Coil Pump)

รปท 2.22 แสดงหลกการสบนาแบบทอขดเกลยวกนหอย (Spiral Pump)

และแบบขดเกลยวพนทอ (Coil Pump)

A . Spiral pump

Rotation

Water outletRotary seal

B . Coil pump

Rotation

Drive

Delivery pipe

Page 31: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

21

PRIN PUMP ออกแบบใหสามารถสบนาขนจากแมนา ลาคลอง และทางนาธรรมชาตทวไป ทม

กระแสนาไหลตลอดเวลา เครองสบนานสามารถทางานได โดยอาศยพลงงานจากความเรวการไหลของ

นา ดนครบบนลอทพนขดทอสายยางทง 2 ขางของทนลอยรปทรงเครองบน ซงลอและครบจมนาลก

ประมาณ 60 ซม. เมอลอหมนขดทอสายยางบนลอกหมนตามไปดวย ทาใหปลายเปดของทอสายยางวก

นาเขาสขดทอ และไหลไปตามทอภายใตแรงดนทเกดจากแรงเหวยงของการหมน ในจงหวะการหมนลอ

ทปลายเปดทอลอยเหนอผวนา อากาศจะเขาไปในทอแทนนา ทาใหนาและอากาศ ไหลเขาไปในทอสาย

ยางขดเกลยวสลบกนเปนระยะๆ ทงลอดานซายและดานขวา และไหลเขาไปในเพลากลวงทางปลายทง

2 ดานของเพลา จากปลายขอบนอกของลอทงสองขางไหลมาชนกนตรงกลางของความยาวเพลา ซงมร

เปดขนดานบนใหนาไหลออกสทอสงนาไปเกบในถงพกนา และ สงตอไปใชงาน

Page 32: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

บทท 3

วธดาเนนการวจย

การจดทาพฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย (PRIN

PUMP) มจดประสงคจดทาพฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ใน

แมนา ลาคลอง และคลองสงนาชลประทาน โดยมขอมลทางวชาการในทางทฤษฎ และผลการทดสอบ

ในหองปฏบตการ เพอใหไดคาตอบและเปนทยอมรบทางดานวชาการตอไป วธดาเนนการศกษาวจย ม

ดงน

3.1 เกบรวบรวมขอมลเกยวกบเครองสบนาและวธการสบยกนาดวยพลงงานตาง ๆ

การจดทาไดมการเกบรวบรวมขอมลเครองสบนาแบบตาง ๆ และพลงงานทขบเคลอนเครองสบ

นาดวยพลงงานทางเลอก เชน พลงงานจากลม พลงงานจากแสงอาทตย พลงงานจากนา พลงงานกล

และ พลงงานจากแรงงานคน เปนตน

3.2 การออกแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

เมอรวบรวมเกบขอมลเกยวกบ เครองสบนาและพลงงานทางเลอก ทใชขบเคลอนเครองสบนา

แทนนามนและไฟฟาแลว จากนนทาการเลอกพลงงานจากนามาเปนพลงงานทดแทนขบเคลอนเครอง

สบนา และเลอกเครองสบนาทจะนามาพฒนาและขยายผลการใชงาน โดยเลอกเครองสบนาพลงนาแบบ

PRIN PUMP ทสานกวจยและพฒนาประดษฐขน โดยออกแบบพฒนาเพมเตม

3.3 การจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

เมอออกแบบและ พฒนาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP แลว ดาเนนการ จดทาเครองสบ

นาพลงนาแบบ PRIN PUMP สาหรบขยายผลและพฒนาปรบปรงเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

ในอาคารปฏบตการ

3.4 การทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ในสนาม

เมอดาเนนการ จดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เสรจเรยบรอย ทาการทดสอบของ

เครองสบนาในอาคารปฏบตการ เมอไดผลการสบนาเปนทนาพอใจ จากนนนา เครองสบนาพลงนาแบบ

PRIN PUMP ไปทดสอบในสนาม เชน คลองสงนา คลองระบายนาหรอแมนา เปนตน

Page 33: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

23

3.5 ตดตงและขยายผลเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ใชงานตามโครงการชลประทาน

เมอทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ในสนาม ไดผลการสบนา

เปนทนาพอใจแลว นา เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ไปตดตงและขยายผลการ ใชงานตาม

โครงการชลประทานตอไป

Page 34: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

บทท 4 ผลการดาเนนงาน

การศกษา พฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP มผลการ

ดาเนนงาน ดงน

4.1 ตนแบบการพฒนาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

การศกษาตนแบบการพฒนาเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย หรอเครองสบนาพลง

นาแบบปรนปม (PRIN PUMP) นไดประดษฐขนโดยนายปรญญา กมลสนธ ผเชยวชาญดานวศวกรรม

ชลประทาน (วศวกรรมชลศาสตร) สานกวจยและพฒนา ซงขนตอนการประดษฐ ดงน

4.1.1 การจดทาแบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

จดทาแบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนา แบบ PRIN PUMP มาตราสวน 1: 2 และ

ทดสอบการทางานของเครองสบนาในหองปฏบตการ ดงน

1) ออกแบบและจดทาแบบจาลองเบองตน ทดสอบครงท 1

แบบจาลอง ประกอบดวย วงลอพนสายยาง 2 ขาง สายยาง ทอกลวง และตวทนลอย

(ใชทอนไมทดลอง) ผลการทดสอบเมอนาไหลมความเรวประมาณ 0. 30 เมตร/วนาท

แบบจาลองตนแบบสามารถสบนาขน และขนาดของทอนไมสามารถลอยตว และรบนาหนก

ของวงลอและสายยางได ดงรปท 4.1

รปท 4.1 แบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทดสอบเบองตนครงท 1

2) ออกแบบและจดทาแบบจาลองเบองตน ทดสอบครงท 2

แบบจาลอง ประกอบดวย วงลอพนสายยาง 2 ขาง สายยาง ทอกลวง และตวทนลอย

(ใชไฟเบอรกลาสและปาเกทาทนลอยโดยปรบปรงรปรางใหมลกษณะคลายตอปโด) ผลการ

ทดสอบเมอนาไหลมความเรวประมาณ 0. 30 เมตร/วนาท แบบจาลองตนแบบสามารถสบนาขน

Page 35: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

25

และรปรางและขนาดของทนลอยสามารถลอยตวและรบนาหนกของวงลอและสายยางได ดงรป

ท 4.2

รปท 4.2 แบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทดสอบเบองตนครงท 2

3) ออกแบบและจดทาแบบจาลองเบองตน ทดสอบครงท 3

เมอทดสอบการทางานของ เครองสบนาพลงนา แบบ PRIN PUMP สามารถสบนาขน

ทาแบบจาลองตนแบบเพอขยายผลสการทางานไดจรง ซงแบบจาลอง ประกอบดวย วงลอพน

สายยาง 2 ขางขนาดเสนผาศนยกลาง 0.40 ม. สายยาง ทอกลวง และตวทนลอยขนาด 0.15 x

0.80 ม. (ใชไฟเบอรกลาสทาทนลอยและปรบรปรางของทนลอยใหเหมาะสมและสวยงาม)

ผลการทดสอบเมอนาไหลมความเรวประมาณ 0.30 เมตร/วนาท แบบจาลองตนแบบสามารถสบ

นาขนและรปรางและขนาดของทนลอยสามารถลอยตวและรบนาหนกของวงลอและสายยางได

อยางมเสถยรหรอสมดล ดงรปท 4.3

รปท 4.3 แบบจาลองตนแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทดสอบเบองตนครงท 3

ตวทนลอย

Page 36: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

26

4.1.2 การจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

เมอไดแบบจาลองตนแบบของ เครองสบนาพลงนา แบบ PRIN PUMP ทสามารถสบนา

ขน มรปรางเหมาะสมและสามารถลอยตวในนาขณะทางานไดอยางมความสมดลแลว

ดาเนนการออกแบบ เครองสบนาพลงนา แบบ PRIN PUMP เพอใชงาน และจดทา เครองสบนา

พลงนาแบบ PRIN PUMP

เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ประกอบดวย 2 สวนหลก ดงน

1) ทนลอยนารปทรงคลายเครองบน

ทาดวยไฟเบอรกลาสนาหนกเบา ความยาวทนลอย 1.80 ม. ความกวาง 30 ซม. สง 35

ซม. โคงมนดานบนและทองมครบหางตดอยสองขางของทนกวาง 1.10 ม. และครบใตทอง

สง 40 ซม. ยาว 55 ซม. ชวยบงคบใหเครองสบนาหนหวสวนกบทศทางนาไหลเสมอและ

ชวยใหการลอยทรงตวอยบนผวนาดวยความสมดล โดยใชเชอก หรอ ลวดสลงผกหซงตด

อยสวนหวของทน ไมใหไหลลอยไปตามนา

2) ลอพนขดทอสายยางตดครบ

ทาหนาทรบแรงปะทะการไหลของนาตามแนวเสนรอบวง จานวน 2 ลอเชอมตอกนดวย

ทอเพลากลวงเหลกกนสนม (stainless) ขนาด 3/4 นว ลอทใชพนสายยางขนาด

เสนผาศนยกลาง 60 ซม.ความยาว 20 ซม. ปดหวทายทอดวยแผนไฟเบอรกลาสกลม

เสนผาศนยกลาง 80 ซม. สายยางทใชขนาด ¾ นว พนจนเตมชวงความยาวลอและเจาะทะล

แผนปดลอออกมาดานขางมวนเปนขดกนหอยใหปลายทอดานทเหลอของสายยางเสยบเขา

ไปในเตาซงมรใหนาไหลผานจากปลายสายยางสเพลากลวงทเจาะทะลผานจดศนยกลางของ

ลอใหปลายเพลาอยทแนวขอบนอกของลอทง 2 ขาง ซงปลายทอสายยางตอเขาทปลายเพลา

ทง 2 ขางน โดยทเพลากลวงยดตดบนรองบาตรงกลางความยาวของทนลอยรปทรง

เครองบน นาจากขดทอสายยางจากลอดานซายและดานขวาจะไหลมาชนกนตรงกลางและ

มรเปดขนดานบนใหนาไหลออกสทอนานาไปสการใชงาน ทงนลอพนขดทอสายยางทง 2

ลอ ไดตดครบตามแนวขอบวงลอ ขนาดของครบเปนแผนแบนดานลางกวาง 30 ซม.

ดานบนกวาง 35 ซม. สง 25 ซม. จานวน 12 ครบ วางระยะหางเทาๆกน เพอรบแรงปะทะ

จากการไหลของกระแสนาขบใหลอหมน ดงรปท 4.4

Page 37: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

27

รปท 4.4 เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบ

4.1.3 การทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

เมอจดทาเครองสบนาพลงนา แบบ PRIN PUMP ตนแบบแลว ดาเนนการทดสอบการ

ทางานในสนาม จานวน 2 แหง ดงน

1) ทดสอบครงท 1 ในแมนาเจาพระยาบรเวณสะพานพระนงเกลา อ. เมอง จ. นนทบร ดง

รปท 4.5-4.6

รปท 4.5 ขนยายเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบไปประกอบตดตงทดสอบในสนาม

ดานหนา ดานหลง

ทนลอย ลอพนสายยาง

Page 38: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

28

รปท 4.6 ทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบในแมนา

เจาพระยาบรเวณสะพานพระนงเกลา

2) ทดสอบครงท 2 ในคลองลดโพธบรเวณดานทายประตระบายนา อ. พระประแดง จ.

สมทรปราการ

การทดลองเครองสบนาพลงนา แบบ PRIN PUMP สบนาในคลองลดโพธบรเวณดาน

ทายประตระบาย ซงเปนบรเวณทนาไหลแรง ดงรปท 4.7 ไดผล ดงน

- ความเรวกระแสนาทใกลผวนาซงเครองสบนาลอยอย

มคาระหวาง 0.80 ถง 1 ม./วนาท

- ความสงรวมในการสบยกนา 7 ถง 10 เมตร

- ความสามารถในการสบนา 360 ถง 400 ลตร/ชม. คดเปนปรมาณการสบนา

ประมาณ 8 ถง10 ลกบาศกเมตร/วน

Page 39: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

29

รปท 4.7 ทดสอบการทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตนแบบ ทบรเวณทายประตระบายนาคลองลดโพธ

4.2 การออกแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

การออกแบบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เปนแบบทพฒนาจากแบบเครองสบนาพลง

นาแบบขดทอเกลยวทนลอยทสานกวจยและพฒนาไดประดษฐขน ดงแบบรปท 4.8

4.2.1 เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ประกอบดวย

1) ทนลอยรปทรงเครองบนไฟเบอรกลาส ขนาด 1.80 ม. X 0.30 ม.

2) ลอพนขดทอสายยาง 2 ชด ขนาด 1.20 ม. X 0.20 ม. 1ชด (จานวน 2 ลอ) และขนาด

0.90 ม. X 0.25 ม. (จานวน 2 ลอ) อก 1 ชด ขดทอสายยางขนาด 43 ” ทาหนาทพน

ขดทอสายยางและขดทอสายยางทาหนาทลาเลยงนาทสบขน

วดอตราการสบ

Page 40: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

30

3) ครบตดลอทาดวย Stainless หรอไฟเบอรกลาส ขนาด 0.23 ม. X 0.28 ม. (จานวน 12

แผน/ ลอ) และ ขนาด 0.24 ม. X 0.34 ม. (จานวน 12 แผน/ ลอ)

4) ทอเหลกกลวง Stainless ขนาด 43 นว ยาว 0.80 ม

5) สายยางยาว 50 เมตร จานวน 2 เสน

6) เชอกหรอลวดสลงทาหนาทผกยดเครองสบนา

วสดทใชจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

การ จดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ใชวสดทหาไดตามทองตลาด ประกอบดวย

วสดหลก ดงน

1. วสดทาไฟเบอรกลาส (เรซน,ใยแกว) ใชทาทนลอย

2. สายยางขนาด 3/4 นว ยาวประมาณ 100 ม.

3. เหลกแผนหนา 2 มม. ขนาด 4 ฟต×8 ฟต 1 แผน

4. เชอก หรอลวดสลงในการดงเครองสบนา

5. ทอ Stainless ขนาด 3/4 นว ยาว 80 ซม. 1 ทอน

4.2.2 การออกแบบโครงเหลกตดตงถงพกนาสง ดงแบบรปท 4.9 ประกอบดวย

1) โครงเหลกรบถงนาสง 2.0 ม. เหลกขนาด L50 X L50

2) ถงพกนาขนาด 200 ลตร

3) กอกนาขนาด 21 นว

Page 41: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

31

รปท 4.8 แบบของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

Page 42: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

32

2000

1. โครงเหลกรบถงนา สง 2000 มม. 50 x 50ถงพกนาสง

3. กอกนาขนาด 1 นว2. ถงเกบกกนาขนาด 200 ลตร

2

2

3

1

หนวยเปน มม.มาตราสวน 1 : 30

นายพลกฤษณ ศลสจรต ชางกอสราง ชน 3

นายปรญญา กมลสนธ ผเชยวชาญดานวศวกรรมชลประทาน ( ดานชลศาสตร )

แบบประกอบการตดตงเครองสบนาแบบขดทอเกลยวทนลอย ( PRIN PUMP )

ผออกแบบ :

ผเขยนแบบ :

Q

ถงพกนาสง

รปท 4.9 แบบของโครงเหลกตดตงถงพกนาสง

รปท 4.10 แบบการตดตงเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

2000

1. โครงเหลกรบถงนา สง 2000 มม. 50 x 50ถงพกนาสง

3. กอกนาขนาด 1 นว2. ถงเกบกกนาขนาด 200 ลตร

2

2

3

1

หนวยเปน มม.มาตราสวน 1 : 30

นายพลกฤษณ ศลสจรต ชางกอสราง ชน 3

นายปรญญา กมลสนธ ผเชยวชาญดานวศวกรรมชลประทาน ( ดานชลศาสตร )ผออกแบบ :

ผเขยนแบบ :

ทศทางนาใหล

เชอกหรอลวดสลงผกเครองสบนา

ทอสายยางเขาถงนา

Q

ถงพกนาสง

PRIN PUMP

แบบประกอบการตดตงเครองสบนาแบบขดทอเกลยวทนลอย ( PRIN PUMP )

Page 43: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

33

4.3 จดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

จากการออกแบบครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เสรจเรยบรอยแลว ดาเนนการจดทา คร

องสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตามแบบ โดยจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP และวงลอ

พนทอสายยาง จานวน 2 ชด ดงรปท 4.11

รปท 4.11 การจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

วงลอชดท 1

วงลอชดท 2

เพลากลวง

Page 44: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

34

4.4 ทดสอบการทางานเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

เมอจดทาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เสรจแลว ดาเนนการทดสอบการทางานของ

เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP กอนนาไปใชงานและขยายผลการใชงาน ซงการทดสอบการ

ทางานของเครองสบนาใชความเรวกระแสนาอยระหวาง 0.50 – 0.70 ม./วนาท และความสงในการสบ

ยกนาตงแต 1- 6 เมตร การทดลองดงรปท 4.12 และ 4.13 ผลการทดลองดงแสดงในตารางท 1-2 และ

กราฟรปท 4.14 -4.15

รปท 4.12 การตดตงเตรยมการทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

PRIN PUMP NO.1

PRIN PUMP NO.2

Page 45: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

35

รปท 4.13 การทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ตารางท 4.1 ผลการทดสอบการทางานของ PRIN PUMP NO.1 ( สฟา ใบพดไฟเบอรกลาสทอสายยาง)

ทดสอบทความเรวนาไหล 0.50 - 0.70 เมตร/วนาท

ความสงในการสบยกนา อตราสบนาเฉลย

H (ม.) 1 2 3 4 เฉลย ตอวน (ลบ.ม./วน)

1 2.5 276 246 263 257 261 6.3

2 3.0 286 233 360 342 305 7.3

3 3.5 295 295 319 342 313 7.5

4 4.0 360 263 319 311 313 7.5

5 4.5 286 206 263 270 256 6.1

6 5.0 295 327 290 255 292 7.0

7 5.5 285 263 256 249 263 6.3

8 6.0 240 278 256 249 256 6.1

282 6.8อตราสบนาเฉลย

ทดลองครงทอตราสบนาตอชวโมง ( ลตร / ชม. )

Page 46: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

36

ตารางท 4.2 ผลการทดสอบการทางานของ PRIN PUMP NO.2 (สเขยวใบพดไฟเบอรกลาส ทอสายยาง)

ทดสอบทความเรวนาไหล 0.50 - 0.70 เมตร/วนาท

ความสงในการสบยกนา อตราสบนาเฉลย

H (ม.) 1 2 3 4 เฉลย ตอวน( ลบ.ม./วน)

1 2.5 206 264 288 281 260 6.2

2 3.0 236 244 324 254 265 6.4

3 3.5 240 228 296 259 256 6.1

4 4.0 236 270 286 259 263 6.3

5 4.5 244 260 220 244 242 5.8

6 5.0 257 254 288 288 272 6.5

7 5.5 208 227 254 244 233 5.6

8 6.0 254 233 246 240 243 5.8

254 6.1อตราสบนาเฉลย

ทดลองครงทอตราสบนาตอชวโมง ( ลตร / ชม. )

ความสมพนธระหวางอตราการสบกบความสงในการสบยกนาของเครองสบนาพลงนา PRIN PUMP NO. 1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 1 2 3 4 5 6 7

ความสงในการสบยกนา , H (เมตร)

อตรา

การส

บ, Q

(ลบ

.ม./ว

นาท

) ชดขอมล 1

ชดขอมล 2

ชดขอมล 3

ชดขอมล 4

ชดขอมล 5

รปท 4.14 ผลการทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP No.1

Page 47: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

37

ความสมพนธระหวางอตราการสบกบความสงในการสบยกนาของเครองสบนาพลงนา PRIN PUMP NO. 1

0

50

100

150

200

250

300

350

0 1 2 3 4 5 6 7

ความสงในการสบยกนา, H (เมตร)

อตรา

การส

บ, Q

(ลบ

.ม./ว

นาท

) ชดขอมล 1

ชดขอมล 2

ชดขอมล 3

ชดขอมล 4

ชดขอมล 5

รปท 4.15 ผลการทดสอบเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP No.2

จากผลการทดสอบ เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทงสองชด พบวา เครองสบนา ม

อตราการสบใกลเคยงกนโดย PRIN PUMP No.1 มอตราการสบเฉลย 282 ลตร/ ช.ม.หรอ 6.8 ลบ.ม./วน

และ PRIN PUMP No.2 มอตราการสบเฉลย 254 ลตร/ ช.ม. หรอ 6.1 ลบ.ม./วน อตราการสบสงสด

360 ลตร/ ช.ม. และ 324 ลตร / ช.ม. ตามลาดบ ท ความสงของการดด ยก 3-4 เมตร ทความเรว

กระแสนาอยระหวาง 0.5 – 0.7 ม./วนาท และความสงของการดดยก ตงแต 1- 6 เมตร

4.5 ขอกาหนดในการออกแบบและการทดสอบใชงาน

ในการออกแบบไดกาหนดให เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทางานไดดงน

- ความดนในการสบนา สง 15 ม.

- ความเรวกระแสนาไหลทเครองทางาน ประมาณ 0.30 ม./วนาท ขนไป

- อตราการสบนาประมาณ 5- 10 ลบ.ม./ วน

- เครองควรตดตงใชงานในทางนา แมนา ลาคลอง ขนาดความลกนามากกวา 0.70 เมตร และ

ความกวางทางนาประมาณ 1.50 เมตร ขนไป

Page 48: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

38

4.6 การขยายผล

เมอทาการพฒนาตอยอด เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP และทดสอบการทางานไดผล

เปนทนาพอใจแลว นาไปขยายผล ดงน

4.6.1 การขยายผล เพอใชงาน

การขยายผลใชงานของ เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ไดนาไปใชงานม

รายละเอยดดงน

1) สถานททดสอบ : แมนานอยบรเวณวดขมทอง อ.เมอง จ. อางทอง ดงรปท 4.16

2) ผลการทดสอบ

- อตราการสบ ลตร/วนาท หรอ ลบ.ม. /วนาท

- ความสงของการดดยก 10-15 เมตร

- ใชความเรวกระแสนา 0.50 เมตร /วนาท

รปท 4.16 การขยายผลใชงานทแมนานอยบรเวณวดขมทอง อ. เมอง จ. อางทอง

Page 49: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

39

4.6.2 การขยายผลเพอการเผยแพร

การขยายผลเพอการเผยแพรของ เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ไดมนาการไป

เผยแพรผลงานทางวชาการ ซงมรายละเอยดดงน

1) เผยแพรท งานเกษตรแหงชาต จ. นครราชสมา ดงรปท 4.17

รปท 4.17 การเผยแพร เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ทงานเกษตรแหงชาต

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จ. นครราชสมา เมอวนท

4.7 ขอดและขอเสย

ขอด

1) ประหยดคาใชจายจากคานามนหรอไฟฟา

2) ชวยลดมลภาวะจากการใชนามนหรอไฟฟา

3) ไมเปนมลพษตอสงแวดลอมเนองจากขณะทางานไมมเสยงดง ไมมแกสเสยปลอยออก ไมม

กลน ไมมการปลอยควนเสยจนเกดสภาวะโลกรอน

4) วสดทใชทาเครองสบนาไมเปนสนมและนาหนกเบา

5) ตดตงใชงานสะดวก ดวยการนาไปลอยในนาโดยมเชอกหรอสลงผกใหลอยอยในบรเวณท

ตองการ

6) ประหยดคาบารงรกษา เนองจากเครองสบนาไมมเครองรถยนต ในกรณทมบางสวนชารด

สกหรอสามารถซอมแซมไดโดยงาย

7) ไมตองใชเวลาในการดแลรกษา

ขอเสย

1) ตองมแหลงนาไหลและความเรวของกระแสนาไมนอยกวา 0.30 ม./วนาท ขนไป

2)

Page 50: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

บทท 5

สรปและขอเสนอแนะ

5.1 สรป

โครงการจดทาพฒนาและขยายผลการใชงานเครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย

หรอเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP มวตถประสงคเพอจดทาพฒนาและขยายผลการใชงาน

เครองสบนาพลงนาแบบขดทอเกลยวทนลอย ทสานกวจยและพฒนาไดประดษฐขน ซงมผลการ

ดาเนนงานสรปดงน

5.1.1 การทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP

การทางานของเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ออกแบบใหทางานไดอยางม

ประสทธภาพ ดงน

1) ความดนในการสบนา สง 15 เมตร

2) ความเรวของกระแสนาทเครองทางานประมาณ 0.30 เมตร/วนาท

3) อตราการสบประมาณ 6-10 ลบ.ม./วน

4) ควรตดตง เครองสบนาใชงานในแมนาหรอคลองสงนา ทมความลกมากกวา 1.0 เมตร

และมความกวางไมนอยกวา 1.5 เมตร

ปรมาณนาจะสบไดมากหรอนอยขนอยกบความสงในการยกนาในขณะทความเรว

กระแสนาคงท

5.1.2 การพฒนา

เครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ไดมการพฒนาใหสามารถยกนาไดสงขนและ

สบนาในอตราสบทมากขน มการพฒนา ดงน

1) พฒนาใหวงลอพนขดทอสายยางมขนาดใหญขนทาใหสามารถสบนาและยกนาไดมาก

ขน

2) พฒนาใหครบใบพดมขนาดเลกลงและเปลยนวสดจากอลมเนยมเปนไฟเบอรกลาสทา

ใหนาหนกเบาขน

3) เปลยนวสดทอสายยางจากทอ PE เปนทอสายยางธรรมดา

4) พฒนาใหทนลอยมนาหนกเบาขน

5) พฒนาของชดเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP เคลอนยายและใชงานไดสะดวก

ขน

Page 51: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

41

5.1.3 การขยายผล

1) ขยายผลเพอการใชงาน ไดมการนาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ไปขยายผล

ใชงานท แมนานอยบรเวณวดขมทอง อ.เมอง จ. อางทอง ใหวดขมทองสบนาไปใชรด

นาบรเวณวด

2) ขยายผลเพอการเผยแพร ไดมการนาเครองสบนาพลงนาแบบ PRIN PUMP ไปเผยแพร

ทางวชาการในงานเกษตรแหงชาต ทมหาวทยาลยสรนาร จ. นครราชสมา

5.2 ขอเสนอแนะ

Page 52: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

42

เอกสารอางอง

1. กรต ลวจนกล (2539) “ วศวกรรมชลศาสตร ” ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยรงสต

2. บรรจง วรรธนะพงษ (2542) “ เครองสบนาพลงนา ” ทพฒนาขนอนเนองมาจากพระราชดาร

ใน พระบาทสมเดจพระเจาอยหว

3. ปรญญา กมลสนธ (2553) ) “ เครองสบนาพลงนาแบบปรนปม ” สานกวจยและพฒนา กรม

ชลประทาน

4. ดร.วบลย บญยธโรกล (2540) “ การวางแผนและออกแบบงานสบนา ” ศนยการศกษา

ตอเนอง สถาบนเทคโนโลยแหงเอเชย

5. กรมชลประทาน (2538) “ มาตรฐานและคมอการออกแบบอาคารชลประทานในระบบสงนา

และระบายนา ”

6. ผศ.ดร. พชย อษฎมงคล (2554) “สงประดษฐเพอพลงงานทางเลอก ” ศนยนวตกรรม

วศวกรรม พลงงานและสงแวดลอม ภาควศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ

7. www.aepdoz.doae.go.th/ การเลอกเครองสบนา.doc

8. Chow, Ven Te. (1959) “ Open Channel Hydraulic ” McGraw-Hill, Inc., New York,

N.Y.,680p.

Page 53: ---สำนักวิจัยและ ... - PRIN PUMPresearch.rid.go.th/project1/pdf_full/full2554/full2554_24.pdf · บทที่ 4 ผลการดําเนินงาน

43

ผดาเนนงานวจย

นายปรญญา กมลสนธ ผเชยวชาญดานวศวกรรมชลประทาน ทปรกษาโครงการ

(ดานวศวกรรมชลศาสตร)

สานกวจยและพฒนา

นางกญญา อนทรเกลยง วศวกรโยธาชานาญการพเศษ หวหนาโครงการ

สานกวจยและพฒนา

เจาหนาทกลมงานชลศาสตร สานกวจยและพฒนา ผรวมวจย