Upload
vanquynh
View
238
Download
16
Embed Size (px)
Citation preview
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
หนวยท 4การออกแบบระบบระบายอากาศ
เฉพาะท
รองศาสตราจารย ดร.วนทน พนธประสทธ
แผนการสอนประจำาหนวย
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ชดวชา สขศาสตรอตสาหกรรม: ควบคมหนวยท 4 การออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะทตอนท
4.1 ขนตอนการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะท4.2 ตวอยางการคำานวณ การปรบคาความหนาแนนอากาศใน
ระบบและปลองควน4.3 การทดสอบระบบระบายอากาศ
แนวคด1. การออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะท เปนขนตอนทตอ
เนองหลงจากคำานวณเสรจแลว ตองทำาซำาจนกระทงระบบถกสรางขน ซงประกอบดวย ฮด ทอและขอตอทนำาอากาศไปยงอปกรณทำาความสะอาดอากาศ พดลมและปลองระบายอากาศ สำาหรบการคำานวณความสญเสยทเกดขนในทอสามารถคำานวณไดโดยการคำานวณความยาวเทยบเทากบทอตรง และวธความดนเคลอนท ระบบพลนมเปนระบบทความเรวลมตำาสดในทอสาขาทเปนไปตามคาเสนอแนะ ในทอหลกทมขนาดใหญพนเปนเสนทางทนำาอากาศจากทอสาขาไปยงพดลม และจะตองมการคำานวณขนาดของพดลมททำาใหสารปนเปอนเคลอนทเขาสระบบระบายอากาศซงจะตองมการปรบความเรวลมดวย
2. ตวอยางการคำานวณระบบกำาจดฝนทรายในโรงงานหลอม โดยใชแผนผงระบบระบายอากาศและตารางแสดงขอมลระบบตวอยางประกอบ เนองจากมปจจยสำาคญททำาใหความหนาแนนของอากาศเปลยนแปลง จงจำาเปนตองปรบคาความหนาแนนของอากาศเสมอ สำาหรบปลองควนเปนสวนประกอบสดทายของระบบระบายอากาศ ใน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
การออกแบบจะตองคำานงถงปจจยสำาคญคอ รปแบบการเคลอนทของอากาศผานอาคาร และความสงของปลองควน
3. การทดสอบระบบระบายอากาศ เพอใหมนใจวาระบบสามารถทำางานไดตามทออกแบบ จงตองมการตรวจทดสอบเปนประจำา โดยใชเครองมอสำาคญหลายชนด รวมทงการทดสอบฮด การทดสอบระบบทอ และการทดสอบการทำางานของพดลมดวย
วตถประสงคเมอศกษาหนวยท 4 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายขนตอนการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะทได2. อธบายตวอยางการคำานวณ การปรบคาความหนาแนนอากาศ
ในระบบและปลองควนได3. อธบายรายละเอยดการทดสอบระบบระบายอากาศได
กจกรรมระหวางเรยน1. ทำาแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนหนวยท 42. ศกษาเอกสารการสอนตอนท 4.1-4.33. ปฏบตกจกรรมตามทไดรบมอบหมายในเอกสารการสอนแตละ
ตอน4. ชมวซดประจำาชดวชา (ถาม)5. ฟงรายการวทยกระจายเสยง (ถาม)6. ชมรายการวทยโทรทศน (ถาม)7. เขารบการสอนเสรม (ถาม)8. ทำาแบบประเมนผลตนเองหลงเรยนหนวยท 4
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
สอการสอน1. เอกสารการสอน2. แบบฝกปฏบต3. วซดประจำาชดวชา (ถาม)4. รายการสอนทางวทยกระจายเสยง (ถาม)5. รายการสอนทางวทยโทรทศน (ถาม)6. การสอนเสรม (ถาม)
การประเมนผล1. ประเมนผลจากแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนและหลงเรยน2. ประเมนผลจากกจกรรมและแนวตอบทายเรอง3. ประเมนผลจากการสอบไลประจำาภาคการศกษาเมออานแผนการสอนแลว ขอใหทำาแบบประเมนผลตนเองกอน
เรยนหนวยท 4 ในแบบฝกปฏบต แลวจงศกษาเอกสารการสอนตอไป
ตอนท 4.1ขนตอนการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะทโปรดอานหวเรอง แนวคด และวตถประสงคของตอนท 4.1 แลวจงศกษารายละเอยดตอไป
หวเรอง4.1.1 แนวคดเกยวกบการออกแบบระบบระบายอากาศ
เฉพาะท4.1.2 การคำานวณความสญเสยในระบบ และการกระจาย
ตวของกระแสอากาศ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
4.1.3 ระบบพลนม การคำานวณความดนของพดลม และการปรบความเรวลม
แนวคด1. การออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะท เปนขนตอนท
ตอเนองและไมจบสน หลงจากคำานวณเสรจในครงแรก แตตองทำาซำาจนกระทงระบบถกสรางขน และทดสอบแลววาสามารถทำางานไดตามทตองการ ระบบระบายอากาศเฉพาะท ประกอบดวย ฮด ทอและขอตอทนำาอากาศไปยงอปกรณทำาความสะอาดอากาศ พดลมและปลองระบายอากาศออกสภายนอก ซงมหลายขนตอนในการออกแบบ
2. การคำานวณความสญเสยทเกดขนในทอ สามารถคำานวณไดโดยการคำานวณความยาวเทยบเทากบทอตรง และวธความดนเคลอนท ขนตอนในการคำานวณเรมดวยการคำานวณความดนสญเสยของแตละชวงทอจากฮดถงจดททอมาพบกน โดยใชขอมลของฮด ขอตอและความยาวของทอในแตละชวงทอ และความดนสถตของทอ
3. ระบบพรนม เปนระบบทความเรวลมตำาสดในทอสาขาทเปนไปตามคาเสนอแนะ ในทอหลกทมขนาดใหญนน ความเรวลมคอนขางตำา ซงเปนเสนทางทนำาอากาศจากทอสาขาไปยงพดลม หรออปกรณทำาความสะอาดอากาศทมความดนสญเสยตำา สำาหรบการคำานวณความดนของพดลม เปนการคำานวณขนาดของพดลมทสามารถทำาใหสารปนเป อนทเกดขนเคลอนเขาสระบบระบายอากาศ ไดอยางมประสทธภาพ ซงรวมทงการปรบความเรวลมดวย
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
วตถประสงคเมอศกษาตอนท 4.1 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายแนวคดเกยวกบการออกแบบระบบระบายอากาศ
เฉพาะทได2. อธบายการคำานวณความสญเสยในระบบและการกระจาย
ตวของกระแสอากาศได3. อธบายระบบพลนม การคำานวณความดนของพดลม
และการปรบความเรวลมได
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เรองท 4.1.1 แนวคดเกยวกบการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะท
ความนำาระบบทอเปนสวนทตอเชอมระหวางฮด อปกรณทำาความสะอาด
อากาศ และพดลม ซงตองไดรบการออกแบบอยางเหมาะสม ระบบจงจะสามารถทำางานไดอยางมประสทธภาพ ในหนวยท 4 นจะกลาวถงขนตอนตางๆ ในการออกแบบระบบระบายอากาศ โดยเนนทการคำานวณความสญเสยทฮดและระบบทอ การออกแบบระบบระบายอากาศเปนขนตอนททำาใหมนใจไดระดบหนงวาระบบจะสามารถทำางานไดตามตองการ ซงในการออกแบบน ขนาด ชนดของทอ และพดลมจะถกกำาหนดขนจากขอมลทตองรวบรวมในเบองตนน นนคอ
1. แผนผงกระบวนการทำางาน หองทำางาน อาคาร ฯลฯ พนทและจดตดตงอปกรณทำาความสะอาด และพดลม และทสำาคญคอ จดปลอยอากาศจากระบบออกสภายนอก ซงตองเปนจดทอากาศนนจะไมถกนำากลบเขาไปในอาคารอก ไมวาจะเขาทางชองเปดตางๆ ของอาคาร หรอผานหองเตรยมอากาศสำาหรบสงกลบเขาอาคาร
2. วาดภาพลายเสนของระบบทอทงในแนวระนาบและแนวยก จดทตดตงพดลม และเครองทำาความสะอาดอากาศ เขยนหมายเลขระบทางแยกและทอหลกตางๆ เพอความสะดวกในการอางถง วางพดลมในตำาแหนงทใกลกบอปกรณทมความดนสญเสยมากทสด ซงจะชวยใหการปรบสมดลของระบบสะดวกขน และอาจชวยลดคาใชจายในการดำาเนนการดวย
สำาหรบทอในระบบควรเลอกใชทอแขงคงรป ถาจำาเปนตองใชทอเฟลกซ (flexible duct) สามารถจดใหโคงงอหรอเปลยนตำาแหนง
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ไดงาย ควรใชสนทสด เนองจากทอเฟลกซอาจทำาใหสมดลของระบบเปลยนแปลงไดงาย และการโคงงอมากเกนไปอาจทำาใหคาความดนสถตเพมขน ซงโดยทวไปการสญเสยทเพมขนนไมสามารถคาดการณได
3. ออกแบบและสเกตรปฮดทจะใชในแตละจด พรอมระบทศทางและระดบของทอและขอตอตางๆ
4. ขอมลรายละเอยดเกยวกบสารปนเป อนและลกษณะการใชงาน เชน ความเปนพษของสาร คณสมบตทางเคมและกายภาพของสาร อตราการไหลของอากาศเขาสฮดทตองการ ความเรวตำาสดในทอ พลงงานทใชไป หรอความดนสญเสยในการดงอากาศเขาสฮด และความเรวลมหนาฮด ณ จดทสารปนเปอนถกปลอยออกมา (capture velocity) ทตองการ ความสงเหนอระดบนำาทะเล ความดนบรรยากาศ อณหภม และความชนในกระบวนการผลตและในทอชวงตางๆ
5. พจารณาเลอกวธ อปกรณ และพนทสำาหรบกระจายอากาศทสงเขาไปในอาคาร (เพอชดเชยอากาศทถกฮดดดออกไป) เนองจากชนดและจดทตดตงอปกรณเหลานอาจทำาใหอากาศทนำาเขามารบกวนการทำางานของฮดได กลาวคอ อากาศซงพงออกมาเปนลำาจะทำาใหเกดการผนผวนของอากาศในบรเวณนนได หากอากาศในบรเวณหนาฮดผนผวนหรอป นปวนฮดจะไมสามารถดดอากาศเขาสระบบในปรมาณทออกแบบไว (การออกแบบระบบตงสมมตฐานวาอากาศบรเวณหนาฮดมความเรวเทากบศนย) ซงเปนเหตใหการควบคมสารปนเป อนมประสทธภาพลดลง การใชพลนมหรอทอทมตะแกรงหรอชองกระจายอากาศจะชวยใหอากาศทสงเขามาในอาคารกระจายตวไดดและมความเรวเหมาะสม
ในตอนท 4.1 น จะไดแบงเนอหาออกเปน 3 เรอง คอ เรองท 4.1.1 ขนตอนการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะท เรองท 4.1.2 การคำานวณความสญเสยในระบบ และการกระจายตวของกระแสอากาศ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
และเรองท 4.1.3 ระบบพลนม การคำานวณความดนของพดลม และการปรบความเรวลม ดงรายละเอยดตอไปน
ขนตอนการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะทกระบวนการออกแบบเปนขนตอนทตอเนองและไมจบสนทนทหลง
จากคำานวณเสรจในครงแรก แตตองทำาซำาๆ จนกระทงระบบถกสรางขน และทดสอบแลววาระบบสามารถทำางานไดตามทตองการ และหลงจากนนพมพเขยวของระบบยงเปนเอกสารหรอเครองมอทสำาคญในการทดสอบระบบเปนระยะๆ ดวย
ระบบระบายอากาศทกระบบ ประกอบดวย ฮด ทอและขอตอตางๆ ทนำาอากาศไปยงอปกรณทำาความสะอาดอากาศ พดลมและปลองระบายอากาศออกสภายนอก ระบบระบายอากาศแบบงายหรอพนฐานคอระบบทมฮด อปกรณทำาความสะอาดอากาศ พดลมและปลองอยางละหนง ในขณะทระบบระบายอากาศทซบซอนคอ ระบบระบายอากาศพนฐานหลายๆ สวนตอกน หรอเปนระบบทมฮดหลายอนแตใชอปกรณทำาความสะอาดอากาศ พดลมและปลองรวมกน
ระบบทอโดยทวไปม 2 ประเภท คอ 1) ระบบแทปเปอร (tapered system) (ภาพท 4.1) เปนระบบททอนำาอากาศหลกมขนาดใหญขนเรอยๆ เพอรองรบอากาศจากทอสาขา และคงความเรวลมตำาสดภายในทอไว และ 2) ระบบพลนม (plenum system) (ภาพท 4.2) เปนระบบททอหลกมขนาดใหญ และความเรวลมในทอหลกตำา อนภาคในกระแสอากาศจงตกสะสมอยในทอหลก ไมวาจะเปนระบบใด การออกแบบตางมขนตอนเชนเดยวกน นนคอ
1. เลอกหรอออกแบบฮดโดยพจารณาจากคณสมบตของสารปนเป อน เชน ความเปนพษคณสมบตทางกายภาพและทางเคมของสาร ตำาแหนงและทาทางในการทำางานของคน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
2. คำานวณหาอตราการไหลของอากาศจากชนดและขนาดของฮด โดยใชสตรคำานวณจากภาพท 3.17, 3.18, 3.19 และ 3.22 ในหนวยท 3 จากนนคำานวณหาคาสมประสทธความสญเสยจากการทอากาศเคลอนทเขาสฮด (hood entry loss coefficient, he) จากภาพท 4.17 หรอคำานวณจาก hood entry loss factor (Fh) จากภาพท 3.26 และกำาหนดความเรวตำาสดภายในทอสำาหรบสารปนเป อนลกษณะตางๆ (ตารางท 4.1) สำาหรบสารปนเปอนทเปนกาซหรอไอระเหยความเรวตำาสดอาจเปนคาใดๆ ตามความเหมาะสม อยางไรกตาม คาทเสนอแนะคอ 5 – 10 เมตรตอวนาท นนเปนความเรวทมความสมดลระหวางคาตดตงระบบทอและคาใชจายสำาหรบการทำางานของพดลม
ไปสพดลม ขนาดทอเพมขนเพอคงความเรวลมภายในทอ
ทอสาขา อปกรณทำาความสะอาด
ภาพท 4.1 ระบบแทปเปอร
ไปสพดลม ไปสพดลม อากาศเขาส
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ทรองรบฝนแหง อปกรณกรอง(ฮอปเปอร) โดยผานฮอปเปอรสามารถปลอยลงสทอได ขนาดสำาหรบ 2.5 – 10 ม./วนาท
ทอสาขา ประตสำาหรบเปดทำาความสะอาดทกระยะ 3 เมตร
ภาพท 4.2 ระบบพลนม
หมายเหต: ความเรวลมในพลนมถกออกแบบใหสงสดเทากบ ของความเรวลมในทอสาขา และ โดยทวไปตำากวา 10 เมตรตอวนาท
3. เรมคำานวณทชวงทอซงมจำานวนฮดหรอจดททอมาพบกนระหวางชวงทอนนกบพดลมมากทสด หรอเรมทชวงทอซงอยไกลพดลมมากทสด (ชวงทอ – segments) คอทอทมขนาดคงท และอยระหวางจดทสนใจ เชน ฮดและจดททอสาขามาพบกน หรอจดททอมาพบกน และทางเขาพดลม เปนตน
4. คำานวณพนทหนาตดของทอจาก Q = AV เมอ Q คอ อตราการไหลของอากาศทคำานวณไดจากขอ 2. และ V คอ ความเรวลมตำาสดในทอทกำาหนดในขอ 2. A คอ พนทหนาตดของทอ (ตารางท 4.9 แสดงขนาดทอในรปของเสนผานศนยกลาง พนทหนาตด และเสนรอบวง สำาหรบทอทผลตเพอการคาทวไป) หากขนาดทอทคำานวณไดไมตรง
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
กบขนาดของทอในตารางท 4.9 ใหเลอกใชทอซงขนาดเลกกวาทคำานวณได เพอใหความเรวลมภายในทอเทากบหรอสงกวาความเรวตำาสดทกำาหนด เพอปองกนไมใหอนภาคสารปนเป อนตกคางและสะสมในทอ ซงอาจทำาใหทออดตนไดตารางท 4.1 ความเรวลมตำาสดในทอสำาหรบสารปนเป อนลกษณะตางๆ
ลกษณะของสารปนเป อน
ตวอยาง ความเรวลม (ม./วนาท)
ไอระเหย กาซ ควน ไอระเหย กาซ ควนทกชนด 5-10ฟม ฟมโลหะจากการเชอม 10-13ฝนทมขนาดเลกมากๆ เสนใยฝายขนาดเลก ฝน
ละเอยดจากไม12-15
ฝนและผงแหง ฝนยางละเอยด ฝนผงจากปอ ฝนฝาย
15-20
ฝนจากอตสาหกรรมโดยเฉลย
ฝนจากการเจยร ฝนจากการขดฝนจากเสนใยปอ ผงกาแฟ ฝนแกรนต ผงซลกา ฝนจากการเคลอนยายสงของฝนจากการตดอฐ ฝนหนปนอนภาคจากการหลอโลหะ
18-20
ฝนหนก ฝนจากการเลอยไม ฝนทรายจากการขดโลหะ ฝนตะกว ฝนจากการทำาเกลยวโลหะหรอทองเหลอง ฝน
20-23
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
จากการเจาะเหลกหลอฝนหนกและชน ฝนโลหะขนาดใหญจากการ
ขดโลหะฝนซเมนตทมความชน แอสเบสตอสทเกาะกนเปนกอน ฝนปนขาว ผงวสดทมความเหนยวซงเกดจากการขด
>23
5. รางระบบโดยใชเสนตรงแทนจดกงกลางทอเปนเสนกำาหนดความยาวของทอแตละสวน การตอทอเพอปรบขนาด การตอทอสาขาหรอทอโคงสามารถดแนวทางการออกแบบไดจากภาพท 4.27 และการตอทางเขาสพดลมทเหมาะสมดไดจากภาพท 4.28
6. คำานวณหาความดนสญเสยในทอ จนกระทงถงจดททอมาพบกน
7. ณ จดททอสองทอมาพบกนน ทอทงสองตองมคาความดนสถตเทากน ไมวาทศทางของอากาศจะมาจากทางใด หากการออกแบบไมสามารถทำาใหความดนสถตในทอทงสองนเทากนได ระบบจะปรบความดนใหสมดลเองโดยอตโนมต โดยการลดอตราการไหลในทอทมความตานทานมาก และเพมอตราการไหลในทอทมความตานทานนอย ซงหากเปนเชนนนแลวจะทำาใหอตราการไหลของอากาศเขาสฮดของทอทมความตานทานมากตำากวาทตองการ
8. เลอกอปกรณทำาความสะอาดอากาศและพดลม โดยพจารณาจากผลการคำานวณอตราการไหลของกาศในระบบ อณหภม ความชน ปรมาณสารปนเป อน คณสมบตทางเคมและฟสกสของสารปนเป อน และความตานทานของระบบทงหมด
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
9. ตรวจสอบขนาดทอจากการออกแบบกบสภาพพนททจะตดตงระบบ เพอพจารณาวาสามารถวางทอไดหรอไม หากสภาพพนทไมเอออำานวยอาจตองแกไขแบบใหเหมาะสมดวย
10. กำาหนดวสดและความหนาของทอจากคณลกษณะของกระแสอากาศและสารปนเป อน
กจกรรม 4.1.1ระบบทอโดยทวไปมกประเภทอะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.1.1ระบบทอโดยทวไปม 2 ประเภท คอ1. ระบบแทปเปอร2. ระบบพลนม
เรองท 4.1.2การคำานวณความสญเสยในระบบ และการกระจายตวของกระแสอากาศ
ในเรองท 4.1.2 จะไดกลาวรายละเอยดของการคำานวณความสญเสยในระบบ และการกระจายตวของกระแสอากาศ ดงน
การคำานวณความสญเสยในระบบการคำานวณความสญเสยทเกดขนในทอสามารถคำานวณได 2 วธ
คอ 1. วธการคำานวณความยาวเทยบเทากบทอตรง (equivalent length of straight duct method) ซงแสดงคาความดนสญเสยภายในทอโคงหรอขอตอตางๆ เปนจำานวนเทาของความยาวของทอตรง ซงมขนาดเทากน และทำาจากวสดชนดเดยวกน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
2. วธความดนเคลอนท (velocity pressure method) ซงแสดงคาความดนสญเสยในรปของความดนเคลอนท ในทนจะกลาวถงเฉพาะวธท 2 นเทานน
การออกแบบระบบโดยวธความดนเคลอนท อาศยหลกการทวาความสญเสยจากการเสยดทานและการเคลอนทของอากาศในระบบเปนฟงกชนของความดนเคลอนท และสามารถคำานวณไดจากการคณแฟคเตอรความสญเสยตางๆ (คาแฟคเตอรความสญเสยทฮด -Fh ภาพท 3.26 ความสญเสยจากการเสยดทานในทอตรง – ตารางท 4.5 และ 4.6 ทอโคงงอ – ภาพท 4.18 และ 4.19 ทอสาขา – ภาพท 4.20 ทอขยายขนาด – ภาพท 4.21 และทอลดขนาด – ภาพท 4.22 และในตารางการคำานวณซงจะกลาวถงตอไปดวย) กบความดนเคลอนทในทอสวนนนๆ
แฟคเตอรความสญเสยจากแรงเสยดทานสำาหรบทอกลวาไนซ และสำาหรบทออลมนม ทอพวซ ทอเหลกดำา และทอสแตนเลสสตล ซงแสดงในตารางท 4.5 และ 4.6 ตามลำาดบนน สรางจากสมการ Colebrook-White: Hf = a Vb (รายละเอยดในหนวยท 3)
Qc
ขนตอนตอไปนอธบายวธการคำานวณหาความดนสญเสยในระบบ จากตวอยางระบบในภาพท 4.3 คาทคำานวณไดในแตละขนตอนนำาไปใสในตารางคำานวณระบบ (ตารางท 4.2) ตารางคำานวณระบบนชวยใหผออกแบบตรวจสอบคาทคำานวณไดสะดวกและครบถวน
ขนตอนการคำานวณ ตวอยางการคำานวณท 11. แบงชวงทอของระบบออกเปนสวนๆ กำาหนดหมายเลขหรอ
อกษรสำาหรบแตละจดของชวงทอเหลานน ในตวอยางระบบกำาหนดฮด A และชวงทอจากฮดถงอปกรณทำาความสะอาดอากาศ คอ a–b
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เปนตน ใสหมายเลขหรออกษรระบชวงทอในบรรทดท 1 ของตารางคำานวณ (ตารางท 4.4)
2. จากขอมลในภาพท 4.3 ระบวา A เปนฮดสำาหรบการเจยร ซงมขนาดเสนผานศนยกลางของหนเจยร 406 มลลเมตร และกวาง 50 มลลเมตร พรอมทงระบแหลงขอมลฮดสำาหรบเปนแนวทางในการออกแบบ นนคอ VS-Print 80-11 (ภาพท 4.4) (VS-print คอขอมลทเสนอแนะโดยผทมประสบการณสำาหรบฮดเพอการใชงานเฉพาะ โดยมวตถประสงคเพอใหเปนแนวทางในการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะททวไป ทงน ขอมลทมใน VS-print ไดแก ขนาดและรปรางของฮด อตราการไหลของอากาศทตองการ และสมประสทธตางๆ หากตองการสรางระบบเพอใชกบสารปนเป อนทมความเปนพษมาก เชน เบอรเลยม หรอสารกมมนตรงส อาจตองกำาหนดอตราการไหลของอากาศสงกวาทกำาหนดน ซงเสนอแนะใหใชอตราการไหลของอากาศ (Q) 0.250 ลกบาศกเมตรตอวนาท และจากตารางท 4.1 แนะนำาความเรวตำาสดในทอ สำาหรบฝนจากการเจยร (V) 20 เมตรตอวนาท ดงนน ใสคาทงสองในบรรทดท 2 และ 3 ของตาราง ตามลำาดบ
3. คำานวณขนาดทอจาก A = Q นนคอ A = 0.250 = 0.0125 ตารางเมตร จากนนเลอกขนาดทอ
V 20จากตารางท 4.9 หากไมมขนาดตามทคำานวณไดใหเลอกขนาดทเลกกวาคาทใกลเคยงคอ 0.0113 ตารางเมตร ดงนน จงเลอกทอขนาด 120 มลลเมตร ใสขนาดทอ (เสนผานศนยกลาง) 120 มลลเมตร ในบรรทดท 5 และพนทหนาตดของทอ 0.0113 ตารางเมตร ในบรรทดท 6
4. คำานวณหาความเรวลมทแทจรงเมอไดขนาดทอแลว จาก V = Q เมอ A คอพนทหนาตดของทอทไดจากขอ 3. V = 0.250 =
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
22.1 เมตรตอวนาท และคำานวณหาคาความดนเคลอนทของชวงทอนจาก
0.0113 สมการ = VP หรอจากตารางท 4.8 VP = 294 พาสคาลส ใสคาความเรวทคำานวณไดในบรรทดท 7 และคา VP ในบรรทดท 8
5. (ขามบรรทดท 9-16 เพราะในระบบไมมสลอต) คำานวณความสญเสยจากการเคลอนทของอากาศเขาสฮด จากภาพท 4.3 ทอทตอจากฮดเปนทอตรงไมมแทปเปอร ดงนน he
= 0.65 VPd (จากภาพท 4.4) ใสคา 0.65 ในบรรทดท 17 ความสญเสยจากการเรง 1 VP ใส 1 ในบรรทด 18 ความสญเสยทฮด SPh = he + VP = (1+0.65) VP (VP – จากบรรทดท 8) ใสผลลพธในบรรทดท 20 หากมความสญเสยอนทฮดใหใสในบรรทดท 21 ความสญเสยทฮดทงหมดเปนความดนสถตทฮด ใสผลลพธในบรรทดท 22
6. หาความสญเสยจากความเสยดทานในทอ โดยคณความยาวของทอกบคาแฟคเตอรของความสญเสยจากการเสยดทานทหาไดจากตารางท 4.5 หรอ 4.6 ใสขอมลทมคอ ความยาวทอ (5 เมตร) ลงในบรรทดท 23 และแฟคเตอรความสญเสยจากความเสยดทาน (ตารางท 4.5 สำาหรบทอกลวาไนซ) ในบรรทดท 24 ผลคณบรรทดท 23 และ 24 เปนคาความสญเสยจากความเสยดทานตอความดนเคลอนท ใสคาทไดในบรรทดท 25
7. ระบจำานวนและชนดของขอตอ ทอสาขา ทอโคงงอในแตละชวงทอของระบบ ใสขอมลลงในบรรทดท 26 และ 29 หาคาแฟคเตอรความสญเสยของขอตอเหลานจากภาพท 4.20 ถง 4.24 ใสขอมลลงในบรรทดท 27 และ 30 คณจำานวนของขอตอชนดนนๆ ดวยคาแฟคเตอรความสญเสย ผลลพธคอ คาความสญเสยทขอตอ ทอโคงงอ และทอสาขาเหลานนตอหนงความดนเคลอนท ใสผลคณในบรรทดท 28
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
และ 31 รวมความสญเสยทงหมด (บรรทดท 25, 28, 31) ใสในบรรทดท 33 คณความสญเสยในบรรทดท 33 ดวยความดนเคลอนท (บรรทดท 8) คาทไดคอความสญเสยในชวงทอน ใสในบรรทดท 34
8. บวกความสญเสยทคำานวณไดจากขนท 5 และ 7 เขาดวยกน เปนความดนสถตจากฮดถงปลายชวงทอดงกลาว มหนวยเปนพาสคาลส ใสลงในบรรทดท 35
9. ถามความสญเสยอนๆ เชน ความสญเสยจากการปรบสมดลทอ ใสลงในบรรทดท 36 ผลบวกในบรรทดท 37 คอพลงงานทตองการ ซงแสดงในรปของความดนสถต เพอดงอากาศใหเคลอนทในแตละชวงทอนน คาความดนสถตในบรรทดท 37 น มคาเปนลบ (ดานหนาพดลม)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.3 ระบบระบายอากาศแบบงาย (ตวอยางการคำานวณท 1)
รายละเอยดการทำางานของระบบหมายเลข ฮด VS-Print Q (ลบ.ม./ว
นาท)
1 ฮดสำาหรบเจยรเสนผานศนยกลาง หนเจยรขนาด 406 มม. กวาง 50 มม.
A 80-11ภาพท 4.4
0.25
ขนาดทอและอตราการไหลอากาศทอสาขา # ทอตรง (ม.) Q
(ลบ.ม./วนาท)
ทอโคงงอ ทอสาขา
a-bb-c
c-de-ff-g
5อปกรณทำาความ
สะอาดอากาศ0.33.1
ปลายปลอง
0.250.25
0.250.250.25
--
---
--
---
อปกรณกรอง ปลองระบายอากาศวงลอ 406 มม. 5 ม.a b c d e f gพดลม 140 มม. 120 มม. 140 มม.101.8 500 VP TP VP SPความดนบรรยากาศความดนสมบรณ ความดนสมพนทธ101.3 100.8 100.3 99.8
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
0 500 1000 1500ความดนบรรยากาศความสญเสยเมอเขาสฮดฮดดด TP SP FSP FIPความดนลดลงเมอผานอปกรณกรอง
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.4 Vs-Print 80-11
ตารางท 4.2 ตวอยางการคำานวณท 1 สำาหรบระบบในภาพท 4.3
1. หมายเลขชวงทอและฮด ab bc Gd ef2. อตราการไหลอากาศทตองการ (ม.3/วนาท) 0.250 0.250 0.250 0.2503. ความเรวตำาสด (ม/วนาท) 20.0 15.0 15.04. ขนาดทอใหญสด (มม.) 126 146 1465. ขนาดทอทเลอกใช (มม.) 120 140 1406. พนทหนาตดของทอ (ม.2) 0.011
0.015 0.0157. ความเรวลมในทอ (ม./วนาท) 22.1 16.24
16.248. ความดนเคลอนทในทอ (Pa) 294 158 1589. พนทสงสดของสลอต (ม.2)10. ขนาดพนทของสลอตทเลอกใช (ม.2)11. ความเรวลมในสลอต (ม./วนาท)12. ความดนเคลอนทในสลอต (Pa) 13. สมประสทธการสญเสยทสลอต14. แฟคเตอรความสญเสยจากการเรง ความเรว (0 หรอ 1)15. ความสญเสยทสลอต/VP (13+14)16. ความดนสถตทสลอต (12 x 15) 17. สมประสทธความสญเสยเมออากาศ
คำานว
ณหา
ความ
ดนสถ
ตของ
ฮดคำา
นวณ
ความ
ดนสถ
ตทสล
อต
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เขาสฮด (ภาพท 4.4) 0.65 0.4918. แฟคเตอรความสญเสยจากการ
เรงความเรว (0 หรอ 1) 1 1
19. ความสญเสยทฮด/VP (17 + 18) 1.65 1.4920. ความสญเสยทฮด (8 x 19) (Pa) 484 23621. ความสญเสยอนๆ (Pa) 50022. ความดนสถตทฮด (16+20+21) (Pa) 484 500
23623. ความยาวทอตรง (ม.) 5.0 0.3 3.124. แฟคเตอรความเสยดทาน (Hf) 0.189 0.160 0.16025. ความสญเสยจากการเสยดทาน/VP (23x24) 0.94 0.05 0.0526. จน.ทอโคง 90 027. สมประสทธความสญเสยททอโคง 28. ความสญเสยททอโคง/VP29. จน.ทอสาขา (0 หรอ 1) 030. สมประสทธความสญเสยททอสาขา31. ความสญเสยททอสาขา/VP (29 x 30)32. สมประสทธความสญเสยททอลกษณะพเศษ33. ความสญเสยททอ/VP (25+28+31+32) 0.94 0.50 0.5034. ความสญเสยในทอ (33 x 8) (Pa) 277 8
7935. ความดนสถตในชวงทอ (22+34) (Pa) 761 500 244
79
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
36. ความสญเสยอนๆ (เชน VP3-VPr) (Pa)37. ความดนสถตสะสม (Pa) -761 -1261 -1505 7938. ความดนสถตทมคาสงเมอทอมาพบกน
(gov. SP)39. อตราการไหลอากาศทปรบแลว (ม.3/วนาท)40. คาความเรวลมทปรบแลว41. ความดนเคลอนททปรบแลว (Pa)42. ความดนเคลอนทซงเกดจากทอ 1 และ
ทอ 2 มาพบกน (VPr)
ขนตอนการออกแบบระบบระบายอากาศเฉพาะท
ตารางท 4.2 (ตอ)1 ขอมลทใชบอยในการคำานวณ
2 Qcor = Qdes 3 45 VPr = 67 ความสญเสยจากการเสยดทานในทอตรง
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
8 Hf = 910 วสด a
b c11 กลวาไนซ 0.0155 0.533
0.61212 เหลกดำา 0.662 0.645
0.60213 เหลกกลา14 พวซ15 อลมนม16 ทอเฟลกซ 0.0189 0.604
0.63917 ความดนสถตของพดลม18 FSP = SPout – SPin – VPin1920 สมประสทธความสญเสยททอสาขา
ตารางท 4.2 (ตอ)2122 มม (องศา)สมประสทธความสญ
เสย2324 15 0.0925 30 0.1826 45 0.2827
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
2829 สมประสทธความสญเสยท
ทอโคง30 90 (ทอตอ 5 ชน)31 R/D สมประสทธ
ความสญเสย32 1.5 0.2433 2.0 0.1934 2.5 0.17353637 60 = 2/3 ของ สปส.ความสญ
เสยของทอโคง 9038 45 = 1/2 ของ สปส.ความ
สญเสยของทอโคง 9039 30 = 1/3 ของสปส.ความสญ
เสยของทอโคง 90404142
การกระจายตวของกระแสอากาศในระบบระบายอากาศทซบซอน มฮดหรอทอสาขาหลายแขนงนน
การคำานวณระบบใชหลกการเดยวกบระบบทมฮดเพยงฮดเดยว โดยคำานวณทละชวงทอ และเมอถงจดททอสาขานำาอากาศจากแตละฮดมารวมกนเพอนำาไปสอปกรณทำาความสะอาดอากาศ พดลม และปลองนน การเคลอนทของอากาศภายในทอสาขาทมาพบกนนตองมความสมดล
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
กน (ความดนสถตเทากน) (ภาพท 4.5) โดยธรรมชาต อากาศจะเคลอนทไปในชองทางทมแรงตานนอยทสด ฉะนน การปรบสมดลจงเกดขนตามธรรมชาต โดยอากาศจะเคลอนทผานเสนทางทมแรงตานตำามากกวาทคำานวณไว ซงการปรบโดยธรรมชาตนนอาจทำาใหอตราการไหลของอากาศเขาสฮดตางๆ ไมเปนไปตามทตองการ ดงกลาวมาแลว ผออกแบบระบบจงตองปรบสมดลใหอตราการไหลของอากาศเขาสฮดแตละฮดเปนไปตามทตองการ โดยการปรบความดนสถตในทอสาขาทมาพบกนใหมคาเทากน
SP2SP4SP0SP1SP3SP5SP0 = SP1SP2 = SP3SP4 = SP5
ภาพท 4.5 ความดนสถตในทอสาขาทมาพบกนตองสมดล
การปรบสมดลความดนสถตทำาได 2 วธ คอ 1) วธการปรบสมดลโดยการออกแบบ (balance by design method) คอการออกแบบใหมโดยการปรบอตราการไหลของอากาศทผานฮดแตละฮด หรอเปลยนขนาดหรอชนดของทอ หรอองศาของขอตอ เพอเพมความตานทาน จนกระทงความดนสถตทจดททอมาพบกนเทากน หรอ 2) วธการปรบดวยบลาสเกท (blast gate method) คอเพมความตานทานในทอทมความตานทานตำาโดยใสอปกรณบางชนด เชน บลาส
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เกท แผนออรฟส หรอสงกดขวางอนๆ เพอเพมความตานทานในชวงทอนน
1. วธการปรบสมดลโดยการออกแบบ ในบางครงเรยกวา “SP balance method” โดยทวไปวธนเรมตนการคำานวณทฮดทอยไกลจากพดลมทสด ในแงของระยะทางของทอและจำานวนชวงทอ โดยคำานวณไปทละชวงทอจนถงพดลม ณ จดททอสาขามาพบกน หรอทอสาขาตอเขากบทอหลกนน ตองตรวจสอบและปรบใหคาความดนสถตของทอทงสองเทากน การปรบสมดลทำาไดโดยการเลอกชนดและขนาดของทอ หรอมมโคงงอของทอ โดยทวไปวธการปรบสมดลโดยการออกแบบนยมใชกบสารปนเปอนทมความเปนพษสง เพราะหากใชวธปรบบลาสเกท คนงานอาจสมผสสารพษไดในขณะปรบบลาสเกท
ขนตอนในการคำานวณ เรมทการคำานวณความดนสญเสยของแตละชวงทอจากฮดถงจดททอมาพบกน โดยใชขอมลของฮด ขอตอ และความยาวของทอในแตละชวงทอ ความดนสถตของทอทพบกนตองเทากน หากไมเทากนมเกณฑในการพจารณาในการปรบสมดล ดงน
1) ถา SPmax > 1.2 ใหออกแบบใหม โดยปรบแกททอซงมคาความดนสถต SPminตำากวา (SPmin) โดยการเปลยนขนาดทอ เปลยนขอตอหรอแบบของฮด
2) ถา 1.2 > SPmax > 1.05 ใหปรบอตราการไหลของอากาศในทอทมความดนSPminสถตตำา ดงน
Qcor = Qdes SPgovSPduct
SPgov = SP ของชวงทอทมคาสงกวา (SPmax)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
SPduct = SP ของชวงทอทมคาสงกวา (SPmin)
Qcor = อตราการไหลของอากาศทปรบแลว (Qcorrected)
Qdes = อตราการไหลของอากาศกอนปรบของชวงทอ
ทม SP ตำา (Qdesign)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
3) ถา < 1.05 ไมตองปรบแก เนองจากคา SP แตก
ตางกนเพยงเลกนอย ดงนน เมอระบบปรบความดนโดยอตโนมต คา Q ทเคลอนเขาสฮดจงแตกตางไปจากคาทตองการในระดบทยอมรบได
2. วธการปรบสมดลดวยบลาสเกท ขนตอนการออกแบบขนกบการใชบลาสเกท (ภาพท 4.6) ซงตองทำาการปรบหลงจากตดตงแลว เพอใหอตราการไหลของอากาศเขาสฮดแตละตวเทากบทตองการ ซงจะเปนผลทำาใหความดนสถตของทอทงสองเปนไปตามทออกแบบไวดวย
โดยทวไปการออกแบบระบบซงปรบสมดลดวยวธนจะตองสมมตฐานวาฮดทมอยในระบบถกใชไมพรอมกนทงหมด ทอของฮดทไมไดใชงานมกจะถกปดไวดวยแดมเปอร ฉะนน หากเปนระบบแทปเปอรทมสารปนเป อนเปนอนภาคอาจเกดการอดตนในทอหลกได เนองจากการปรบความดนสถตทจดซงทอมาพบกนตามธรรมชาตอาจทำาใหเสยสมดลในระบบ และฝนตกสะสมในทอเพราะความเรวลมในทอตำา
ในการออกแบบโดยวธนตองการขอมลเหมอนกบทใชในการออกแบบดวยวธปรบสมดล ยกเวนไมมการปรบขนาดทอ องศาของทอโคงและขอตอ และอตราการไหลของอากาศ แตจะปรบบลาสเกทหลงจากตดตงระบบแลว การปรบบลาสเกทอนใดอนหนงจะทำาใหอตราการไหลของอากาศในทอทกสาขาเปลยนไป การปรบบลาสเกทเพอปรบสมดลของระบบนนอาจเปนผลใหคาความดนสถตของพดลมและพลงงานทพดลมตองการเพมขนได
การปรบบลาสเกทในปจจบนนยมวดความดนสถตเพอดสมดลของระบบ แทนทจะวดความเรวลม (วด VP และคำานวณหา V) ทงน เพราะการวดความดนสถตไมจำาเปนตองวดซำาหลายระดบในแตละจดเหมอนการวดความเรวลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
นอตขนยดไว
ภาพท 4.6 บลาสเกท
3. การปรบแกแบบของระบบ ระบบระบายอากาศสวนใหญมการเปลยนแปลงหลงจากการใชงานไประยะหนงแลว เนองจากมการเปลยนแปลงกระบวนการผลต จดทำางานเปลยนไปมเครองมอหรออปกรณใหมเขามาเพมเตม ฯลฯ การเปลยนแปลงเหลานอาจมผลกระทบตอระบบระบายอากาศได เชน เปนผลใหฮดบางฮดทำางานผดไปจากทตองการ และอาจสงผลกระทบตอการสมผสสารปนเป อนของคนงานได ดงนน เมอจะมการเปลยนแปลงเชนนเกดขน ควรคำานวณระบบใหมโดยนำาการเปลยนแปลงนนมาพจารณาดวย
กจกรรม 4.1.2การปรบสมดลของความดนสถตทำาไดกวธ อะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.1.2การปรบสมดลของความดนสถตสามารถทำาได 2 วธ คอ1. การปรบสมดลโดยการออกแบบ2. การปรบสมดลดวยบลาสเกท
เรองท 4.1.3ระบบพลนม การคำานวณความดนของพดลม และการปรบความเรวลม
ระบบพลนม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
สำาหรบระบบระบายอากาศแบบพลนม ความเรวลมตำาสดในทอสาขาเทานนทตองเปนไปตามคาเสนอแนะ (ตารางท 4.1) สวนในทอหลกซงมขนาดใหญมากนน ความเรวลมคอนขางตำา โดยทวไปพบวามคาตำากวา 10 เมตรตอวนาท หนาทของทอหลกคอ เปนเสนทางทนำาอากาศจากทอสาขาตางๆ ไปยงพดลมหรออปกรณทำาความสะอาดทมความดนสญเสยตำา จงทำาใหพลงงานทตองการสำาหรบระบบตำา และชวยใหเกดความสมดลในทกทอสาขาดวย
ขอดของระบบพลนม1. สามารถเพมหรอลดทอสาขา หรอเปลยนตำาแหนงไดตลอด
แนวของทอหลก2. สำาหรบทอสาขาทไมไดใชงานอาจปดไว และแมวาอตราการไหล
ของอากาศทงระบบลดลงกไมมผลกระทบตอการทำางานของระบบ หากความเรวลมตำาสดในทอสาขาทงหมดยงคงเดม
3. ทอหลกทำาหนาทเปนทแยกอนภาคขนาดใหญออกจากอากาศดวย ซงชวยลดปรมาณอนภาคทอาจเขาไปรบกวน หรอเปนภาระของพดลมและเครองทำาความสะอาดอากาศได
ขอจำากดของระบบพลนม1. สารปนเป อนทเหนยวหรอทเปนเสนใยมแนวโนมทจะอดตนทอ
หลกได และเปนการยากทจะทำาความสะอาดหากใชอปกรณทำาความสะอาดแบบ drag chain type หรอเครองทำาความสะอาดในทอหลกชนดอนๆ (ภาพท 4.7)
2. หากสารปนเป อนเปนวตถทสามารถตดไฟไดเอง เชน ฝนแมกนเซยม อลมเนยม ไททาเนยม หรอฝนเมลดพช ตองระมดระวงเปนพเศษ หรอไมควรใชระบบน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ขนาดของพลนมเพอคงความเรวลม 7.5-10 ม./วนาท ขนาดของพลนมเพอคงความเรวลม 7.5-10 ม./วนาท
ก. Self cleaning main-drag chin ข. Self cleaning main-bell conveying
ไปอปกรณกรองอากาศหรอพดลมขนาดของพลนมเพอคงความเรวลม
7.5-10 ม./วนาท
แผนปดดานบน ขนาดตามความเหมาะสม
ค. Under floor-manual cleaning ง. Large plenum – manual cleaning
พลนม พลนม
ฮอปเปอร
ไปอปกรณกรองอากาศและพดลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ทอดดสำาหรบทำาความสะอาด ขนาดใหสมดลและความเรวลมทเหมาะสม
จ. Hopper duct – with pneumatic cleaning
ภาพท 4.7 อปกรณทำาความสะอาดทอในระบบพลนมวธการทำาความสะอาดทอในระบบพลนมมหลายชนด ทงชนดท
สามารถทำาความสะอาดไดเอง และชนดทตองใชแรงงานคน สำาหรบการทำาความสะอาดโดยใชแรงงานคนนนตองมนใจวาผปฏบตงานใชอปกรณคมครองอนตรายสวนบคคลทเหมาะสม หรอสมผสสารในระดบทยอมรบได
การคำานวณความดนของพดลมการคำานวณระบบระบายอากาศ คอการคำานวณขนาดของพดลมท
สามารถทำาใหสารปนเป อนทเกดขนเคลอนเขาสระบบตามทตองการ ขนาดของพดลมโดยทวไปบงชดวยคาความดนสถตหรอความดนรวมของพดลม อตราการไหลของอากาศทพดลมสามารถดดเขาสระบบ และพลงงานสำาหรบการทำางานของพดลม ซงผผลตตองจดทำาเอกสารระบคาเหลานสำาหรบพดลมแตละตว เรยกวา ตารางพดลม (fan rating table) ในหนวยท 3 ไดกลาวถงคณลกษณะและการคำานวณความดนของพดลมโดยละเอยดแลว ในหวขอนจงสรปเฉพาะสมการทจำาเปนในการคำานวณระบบ นนคอ
1. ความดนทงหมดของพดลม (Fan Total Pressure, FTP) คอความดนรวมทเกดขนเมออากาศเคลอนทผานพดลม นนคอ
FTP = TPout – TP in 4.2
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
จาก TP = SP+VP
ฉะนน FTP = (Spout+VPout)-(Spin+VPin)4.3
2. ความดนสถตของพดลม (Fan Static Pressure, FSP)
FSP = FTP-FVP 4.4
เมอ FVP คอความดนทเกดขนเนองจากการเคลอนทของอากาศททางออกของพดลม (fan outlet) จงมคาเทากบ VP out
ฉะนน FSP = FTP – VP out
แทนคา FTP ดวยสมการ 7.3 จงได
FSP = SP out + VP out – SP in – Vpin –VP out
FSP = Spout- Spin - VPin…………….4.5
หรอ FSP = Spout + Spin - VPin
ตวอยางการคำานวณความดนของพดลมจากภาพท 4.3 ในตารางท 4.2 บรรทดท 37 ในคอลมนท 2 (b-c) คอความดนสญเสยจากอปกรณทำาความสะอาดอากาศ คอลมนท 3 (c-d) คอทอตอระหวางอปกรณทำาความสะอาดอากาศและพดลม และคอลมนสดทาย (e-f) คอ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ความสญเสยทปลอง ขอมลนนำามาคำานวณความดนรวมและความดนสถตของพดลมได ดงน
จากสมการ 7.3 FTP = (Spout+VPout) – (Spin+VPin)
Spout = ความดนสถตในปลอง (e-f)VPout = ความดนเคลอนทในปลองSpin = ความดนสถตกอนเขาสพดลม (c-
d)VPin = VPout ทอขนาดเทาเดม V เทาเดม
เพราะฉะนนFTP = (79+158)-(-1505+158) = 1584 พาสคาลส
และ FSP = (79-(-1505)-158) = 1426 พาสคาลส
การปรบความเรวลมความเรวลมในทอเปลยนแปลงไปในจดตางๆ ททอมาพบกน
เนองจากขนาดของทอและทศทางในการเคลอนทของอากาศเปลยนไป ซงอาจทำาใหเกดการสญเสยพลงงานได (energy losses) และในบางกรณ การเคลอนทของอากาศจากทอสาขาสองทออาจมแรงดนสงใหอากาศในทอหลกเคลอนทไดเรวขน ถอวาไดพลงงานเพมเขามาในระบบ (energy regain) ซงอาจทำาใหการทำางานของระบบแตกตางไปจากทออกแบบไว ฉะนน จงตองพจารณาพลงงานทงสองนดวย
1. เมออากาศจากทอสาขา (1 และ 2) เขาสทอหลก (3) (ภาพท 4.8) ทำาใหความเรวของอากาศในทอหลกสงกวาความเรวทมคาสงทสดของทอสาขาทมาพบกนอยางมนยสำาคญ ตองเพมความดนสถตใหทอ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
สาขาเพอเพมความเรวลมในทอ กลาวคอ ถาความดนเคลอนทในทอหลก (VP3) ตางจากความดนเคลอนททเปนผลลพธของทอสาขาทมาพบกน (VP resultant, VPr) มากกวาหรอเทากบ 25 พาสคาลส ตองนำาผลตางนนมาคำานวณในการออกแบบระบบดวย
จากหลกการพลงงานไมสญหาย ฉะนน ทกจดททอมาพบกนพลงงานตองเทาเดม นนคอ
Q (TP) = Q(SP+VP)
และพลงงานรวมของทงสองทอสาขาตองเทากบพลงงานทออกไปยงทอหลก นนคอ
Q1(VP1+SP1) + Q2(VP2+SP2) = Q3(VP3+SP3) + ความสญเสย
เมอ ความสญเสย = F1Q1 VP1+ F2Q2VP2
ภาพท 4.8 ทอสาขาและทอหลกซงในทนถอวาความสญเสยทเกดจากการเคลอนทของอากาศมา
บรรจบกนของทอหมายเลข 1 คอ F1 = 0 เนองจากเปนทอตรง การผนผวนของอากาศนอย และคา F2 หาไดจากภาพท 4.20 สมมตวาไดปรบสมดลและไดคำานวณความสญเสยททอมาพบกนแลว
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ดงนน SP1 = SP2 และ Q3 = Q1+Q2
แตยงอาจมการเปลยนแปลงความดนสถตเนองจากการเรงหรอลดความเรวของกระแสอากาศ ซงสมการตอไปนแสดงผลกระทบดงกลาว
เมอ 4.6
และ VPr คอความดนเคลอนททเปนผลลพธจากทอสาขาท 1 และท 2 มาพบกน
สมการท 4.6 นใชไดกบทกสภาวะ ถามการปรบสมดลของทอสาขาใดสาขาหนงจะตองใชคา VPr และ Q ทปรบแลวน
ถา VPr ทคำานวณไดจากสมการท 4.6 มคามากกวา VP3 แสดงวาความเรวลดลง (deceleration) นนคอ ความดนสถตเพมขน (energy regain) แตถา VPr มคานอยกวา VP3 แสดงวาเกดความเรง (acceleration) และคาทแตกตางกนของ VPr และ VP3 คอพลงงานทตองสญเสยในรปของความดนสถต (energy losses) เพอเรงอากาศจากทอสาขาใหมความเรวเทากบความเรวของทอหลก
เพอทำาให VPr เทากบ VP3 การปรบแกสามารถทำาไดโดย
SP3 = SP1-(VP3-VPt) 4.7
เมอ SP3 = SP ในทอหลกทอ # 3
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
SP1 = SP ททอสาขา # 1 ซง = SP2 ในทอสาขา # 2
VP3 = VP ในทอหลก # 3ในการออกแบบระบบ ผเชยวชาญบางทานไดเสนอวาในการเลอก
พดลมไมจำาเปนตองปรบแกคาใดๆ ถา VPr > VP3
ตวอยาง จากภาพท 4.8 ขอมลตางๆ มดงน
ทอ # A Q V VP SP123
240120260
0.0450.0110.053
0.790.190.98
17.617.318.5
186180206
-530-530-
การปรบแกความเรวในทอสาขา
VPr = พาสคาลส
VP3 มากกวา VPr ฉะนน จะตองเพมพลงงาน (SP) เขาไปอก 206-185 = 21 พาสคาลส ทจดซงทอสาขามาพบกน เพอเรงกระแสอากาศจากทอสาขาใหมความเรวเทากบความเรวในทอหลก นนคอ
SP3 = SP1-(VP3-VPr) = -530-(206-185)
= -530-21 = -551 พาสคาลส
นนคอ ตองเพมพลงงานเขาไปในระบบ (สญเสยพลงงาน) อก 21 พาสคาลส ทำาใหความดนสถตในทอหลกเพมขนเปน 551 พาสคาลส
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
การลดและเพมขนาดทอ การลดขนาดทอ (contraction) อาจจำาเปนในกรณทตองเดน
ทอผานบรเวณทแคบ หรอเมอตอทอเขากบอปกรณซงมชองเปดจำากด หรอเมอตองการเรงความเรวลมทปลายปลอง ในขณะทการเพมขนาดทอ (expansion) อาจจำาเปนเมอตองการตอทอกบอปกรณทมชองเปดกวางกวาทอ หรอเมอตองการลดพลงงานทตองใชในระบบและลดแรงเสยดทาน โดยทวไปไมนยมขยายขนาดทอถาไมจำาเปน เพราะจะทำาใหความเรวในทอตำากวาความเรวลมตำาสดในทอ ซงอาจทำาใหอนภาคตกคางในทอได การลดและขยายขนาดทออาจทำาใหเกดการเปลยนแปลงของความดนสถตได เพราะความดนสถตและความดนเคลอนทสามารถเปลยนไปมาระหวางกนและกนได ซงการเปลยนไปมานทำาใหเกดความสญเสยขน และความสญเสยนขนกบรปรางของทอในชวงการเปลยนขนาด (การเปลยนขนาดทออยางรวดเรวจะเกดความสญเสยมากกวาการคอยๆ เปลยนขนาด) และขนกบความเรวลมในทอวาถกเรงใหเรวขนหรอถวงใหชาลง คาความสญเสยนคำานวณไดจากการคณคาสมประสทธความสญเสย (ภาพท 4.21 และ 4.22) ดวยความดนเคลอนทในทอทมขนาดเลกกวา
กจกรรม 4.1.3โดยทวไปไมนยมขยายขนาดทอถาไมจำาเปน เพราะสาเหตในขอใด1. ความเรวในทอตำากวาความเรวลมตำาสดในทอ 2. ความเรวในทอสงกวาความเรวลมตำาสดในทอ3. ความเรวในทอตำากวาความเรวลมสงสดในทอ4. ความเรวในทอสงกวาความเรวลมสงสดในทอ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
5. ความเรวในทอเทากบความเรวลมตำาสดในทอ
แนวตอบกจกรรม 4.1.3ขอ 1. ถก
ตอนท 4.2ตวอยางการคำานวณระบบ การปรบคาความหนาแนนอากาศในระบบและปลองควนโปรดอานหวเรอง แนวคด วตถประสงคของตอนท 4.2 แลวจงศกษารายละเอยดตอไปหวเรอง
4.2.1 ตวอยางการคำานวณระบบ และการปรบคาความหนาแนนอากาศในระบบ
4.2.2 ปลองควน
แนวคด1. ตวอยางการคำานวณระบบ เปนระบบกำาจดฝนทรายใน
โรงงานหลอม โดยใช แผนผงระบบระบายอากาศและตารางแสดงขอมลระบบ
ตวอยางประกอบ สำาหรบ การปรบคาความหนาแนนอากาศในระบบนน เนองจาก
มปจจยสำาคญททำาให ความหนาแนนของอากาศเปลยนแปลง ไดแก ระดบ
ความสง อณหภม ความดน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภายในทอ นำาหนก โมเลกลของอากาศ และอนภาคแขวนลอย ซงจำาเปนตองปรบ
คาความหนาแนนของอากาศเสมอ2. ปลองควน คอสวนประกอบสดทายของระบบระบาย
อากาศทจะตองทำาหนาท สำาคญคอ การปลอยอากาศทออกจากระบบใหลอย
ออกหางจากบรเวณรอบๆ อาคาร และตองการเจอจางอากาศจากระบบใหอยใน
ระดบทยอมรบได กอนลงส ระดบพนดน ในการออกแบบจะตองคำานงถงปจจยท
สำาคญทสดคอ รปแบบการ เคลอนทของอากาศผานอาคาร และความสงของ
ปลองควน
วตถประสงคเมอศกษาตอนท 4.2 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายตวอยางการคำานวณระบบและการปรบคาความ
หนาแนนอากาศในระบบ ได
2. อธบายรายละเอยดของปลองควนได
เรองท 4.2.1
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ตวอยางการคำานวณระบบ และการปรบคาความหนาแนนอากาศในระบบ
ตวอยางการคำานวณระบบโดยอาศยขนตอนการคำานวณทไดกลาวมาแลวคอ การ
คำานวณความสญเสยในระบบการระบายอากาศดงแสดงในภาพท 4.9 เปนระบบกำาจดฝนทรายในโรงหลอม ความเรวลมตำาสดในทอ กำาหนดเทากบ 17.5 เมตรตอวนาท ตลอดทงระบบ ยกเวนชวงทมความชนสง ในภาพแสดงหมายเลขฮดและจดททอมาพบกน ขณะทตารางท 4.3 แสดงขอมลการทำางานของระบบ
ก.ภาพดานบน–ทอโคงทงหมดวดจากเสนจดศนยกลางทอ
(5 ชน)- ทางเขาททอหลกทำามม 30o
- ความยาววดจากเสนกงกลางทอถงเสนกงกลางทอ
ข. ภาพดานขาง
ภาพท 4.9 แผนผงระบบระบายอากาศตวอยางคำานวณท 2ตารางท 4.3 ขอมลระบบตวอยางการคำานวณท 2 จากภาพท 4.9รายละเอยดการทำางาน ขนาด
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เลขท ฮด #
VS-print
Min.Q
ของฮด
ทอหลก/ทอ
สาขา
Min.Q
ตองการ
ทอตรง
โคงงอ(ม.)
สาขา
1. Vibrating shakeout 1.3 ม × 1.8 ม grate
1 20-02(ภาพท 4.10)
4.68 1-A 4.68 4.0 1-90
o
2. Shakeout hopper
2 20-03(ภาพท 4.11)
0.47 2-B 0.47
1.0 1-60o
1-30
o
3. Vibrating pan feeder กวาง 0.62 ม.
3 20-03(ภาพท 4.11)
0.31 3-B 0.31
1.2 1-90o
1-60o
1-30
o
4. Incline sand belt ขนาด 0.62 × 0.71 ม.
5 0.31 B-A 0.78
5.5 2-90o
1-30
o
5. Magnetic pulley
A-C 5.46
10.4
6. Tramp iron box
5-D 0.31
2.1 1-30o
1-60o
1-30
o
7. Bucket elevator0.62 × 0.76 ม.
7a ใต7b บน
50-51(ภาพท 4.12)
0.24 7a-D 0.12
1.5
8. Vibrating screen – ม 2
8 99-01(ภาพท 4.13)
0.57 D-C 0.43
4.3 1-90o
1-60o
1-30
o
9. Sand bin 9 50-10 0.24 C-E 5.89
2.0
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
– ม 3
ชองเปด 0.46 × 5 ม 2
(ภาพท 4.14)
10. Waste sand box1.1 ม × 1.4 ม × 0.15 ม
10(ภาพท 4.15)
99-03
0.58 8-F 0.57 3.4 2-90
o
11. Sand weigh hopper
11 60-02(ภาพท 4.16)
0.45 9-F 0.24
3.0 1-90o
1-60o
1-30
o
12. Sand muller เสนผานศนยกลาง 1.8 ม
12 60-02(ภาพท 4.16)
F-G 0.81 5.5
รายละเอยดการทำางาน ขนาด
เลขท ฮด #
VS-print
Min.Q
ของฮด
ทอหลก/ทอ
สาขา
Min.Q
ตองการ
ทอตรง
โคงงอ(ม.)
สาขา
13. Wet dust collectorและพดลม
7b-G 0.12
4.6 1-60o
1-30
o
G-EE-H
0.93
1.81.1
1-60o
1-30
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
10-J12-JJ-H
H-K13
14-L
6.82
0.58
0.45
1.03
7.85
7.85
7.85
1.80.82.4
2.7
6.1
1-45o
1-30o
1-90o
1-60o
2-45o
o
1-30
o
1-30
o
ตารางท 4.4 ตวอยางการคำานวณท 2 การออกแบบระบบดวยวธความดนเคลอนท
1 หมายเลขชวงทอและฮด 2-B 3-B B-A 1-A 1-A2 อตราการไหลอากาศทตองการ (ม 3/วนาท)0.470.310.81
4.678 4.683 ความเรวตำาสด (ม/วนาท) 20.0 20.020.0 20.020.04 ขนาดทอใหญสด (มม) 173 140 227 546 5465 ขนาดทอทเลอกใช (มม) 160 140 220 550 4506 พนทหนาตดของทอ (ม 2) 0.0200.0150.1380.238
0.1597 ความเรวลมในทอ (ม/วนาท) 23.4 20.121.2 19.729.48 ความดนเคลอนทในทอ (พาสคาลส)328 244 270 233 5209 พนทสงสดของสลอต (ม 2) 0.470.47
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
10 ขนาดพนทของสลอตทเลอกใช (ม 2)0.47 0.47
11 ความเรวลมในสลอต (พาสคาลส)60 60
13 สมประสทธการสญเสยทสลอต1.78 1.78
14 แฟคเตอรความมสญเสยจากการเรงความเรว (0 หรอ 1)0 0
15 ความสญทสลอต / VP (13 + 14)1.78 1.78
16 ความดนสถตทสลอต (12 15)106 106
17 สมประสทธความสญเสยเมออากาศเขาสฮด (ภาพท 7.17)0.250.25 0.250.25
18 แฟคเตอรความสญเสยจากการเรงความเรว (0 หรอ 1)1 1 1 1
19 ความสญเสยทฮด / VP (17 + 18)1.251.251.25 1.25
20 ความสญเสยทฮด (8 19) (พาสคาลส) 410305 291 650
21 ความสญเสยอนๆ (พาสคาลส)22 ความดนสถตทฮด (16 + 20 + 21) (พาสคาลส)410
305 398 756คำานวณหาความดนสถตของฮดคำานวณหาความดนสถตทสลอต23 ความยาวทอตรง (ม) 1.0 1.2 5.5
4.0 4.024 แฟคเตอรความเสยดทาน (Ht) 0.132
0.157 0.0900.0300.037
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
25 ความสญเสยจากการเสยดทาน / VP (23 24)0.130.19 0.50 0.120.15
26 จน.ทอโคง 90o 0.67 1.67 2.01.0 1.0
27 สมประสทธความสญเสยททอโคง 0.190.190.19 0.19 0.19
28 ความสญเสยททอโคง / VP 0.130.320.38 0.19 0.19
29 จน. ทอสาขา (0 หรอ 1)1 1 130 สมประสทธความสญเสยททอสาขา 0.180.18
0.1831 ความสญเสยททอสาขา / VP (29 30) 0.18
0.18 0.1832 สมประสทธความสญเสยททอลกษณะพเศษ33 ความสญเสยททอ / VP (25 + 28 + 31 + 32)
0.44 0.69 1.060.31 0.3434 ความสญเสยในทอ (33 8) (พาสคาลส) 144
167 285 72 17535 ความดนสถตในชวงทอ (22 + 34) (พาสคาลส)554
472 285 469 93136 ความสญเสยอนๆ (เชน VP3 – VPr) (พาสคาลส)37 ความดนสถตในชวงทอ (33 8) (พาสคาลส)-554
-472 -840 -469-93138 ความดนสถตทมคาสงเมอทอมาพบกน (gov. SP)
-554 -93139 อตราการไหลอากาศทปรบแลว (ม 3/วนาท)
0.34 0.8540 คาความเรวลมทปรบแลว 22.022.0
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
41 ความดดเคลอนททปรบแลว (พาสคาลส) 287299
42 ความดนเคลอนทซงเกดจากทอ 1 และทอ 2 มาพบกน (VPr)311 311 486 486
ตารางท 4.4 (ตอ)A-C7A-D5-D 5-D D-C C-E 8-F 15.530.120.310.310.45 6.0 0.57 220.017.517.517.517.520.0 17.5 3593 93 150 150 181 618 204 4550 80 140 120 180 650 180 50.238 0.0050.0150.0110.0285 0.3320.025 623.323.920.127.417.718.1 22.4 7325342 244 451 189 197 302 8
910111213141516
1.0 0.250.25 0.50 171 1 1 1 18
2.0 1.251.25 1.50 19684 305 564 452 20
21684 305 564 452 22
10.41.5 2.1 2.1 4.3 2.0 3.4 230.029 0.0380.1570.1850.1170.1240.115 240.300.470.330.390.500.05 0.39 25
2.0 26
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
0.19 270.38 28
29303132
0.300.470.330.390.500.05 0.77 3399 158 80 176 95 10 232 3499 844 385 740 95 10 684 35
36-1030 -844-385-740 -939 -1040 -684 37
-844-1030 380.330.47 3929.318.6 40514 207 41
316469 469 316 198 300 42
ขอมลทใชบอยในการคำานวณ
Qcor = Q
VPr = VP1 + VP2
ความสญเสยจากการเสยดทานในทอตรง
Hf = a
วสด a b cกลปวาไนซ0.0155 0.5330.612เหลกกลาพวซอลมนม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ทอเฟลกซ 0.01890.6040.639ความดนสถตของพดลมFSP = SPout – SPin – VPin
สมประสทธความสญเสยททอสาขามม (องศา) สมประสทธความสญเสย15 0.0930 0.1845 0.28
สมประสทธความสญเสยททอโคง90o (ทอตอ 5 ชน)R/D สมประสทธความสญเสย1.5 0.242.0 0.192.5 0.1760o = 2/3 ของสปส.ความสญเสยของทอโคง 90o45o = ½ ของสปส.ความสญเสยของทอโคง 90o30o = 1/3 ของสปส.ความสญเสยของทอโคง 90o
ตารางท 4.41 หมายเลขชวงทอและฮด 9-F F-G 7b-G G-E
E-H2 อตราการไหลอากาศทตองการ (ม 3/วนาท) 0.24 0.820.12
0.95 6.983 ความเรวตำาสด (ม/วนาท) 17.517.5 17.517.5
17.5
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
4 ขนาดทอใหญสด (มม) 132 244 93263 713
5 ขนาดทอทเลอกใช (มม) 120 240 90 260700
6 พนทหนาตดของทอ (ม 2) 0.0110.0450.0060.0530.385
7 ความเรวลมในทอ (ม/วนาท) 21.218.1 18.917.918.1
8 ความดนเคลอนทในทอ (พาสคาลส) 271 198 214 193198
9 พนทสงสดของสลอต (ม 2)10ขนาดพนทของสลอตทเลอกใช (ม 2)11ความเรวลมในสลอต (พาสคาลส)12ความดนเคลอนทในสลอต (พาสคาลส)13สมประสทธการสญเสยทสลอต14แฟคเตอรความสญเสยจากการเรงความเรว (0 หรอ 1)15ความสญเสยทสลอต / VP (13 + 14)16ความดนสถตทสลอต (12 x 15)17สมประสทธความสญเสยเมออากาศเขาสฮด (ภาพท 7.17) 0.25
1.018แฟคเตอรความสญเสยจากการเรงความเรว (0 หรอ 1) 1
119ความสญเสยทฮด / VP (17 + 18) 1.25 2.020ความสญเสยทฮด (8 19) (พาสคาลส) 338 42821ความสญเสยอนๆ (พาสคาลส)22ความดนสถตทฮด (16 + 20 + 21) (พาสคาลส) 338
428
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
23ความยาวทอตรง (ม) 3.0 5.5 4.6 1.81.1
24แฟคเตอรความเสยดทาน (Hf) 0.1890.0820.2720.074 0.022
25ความสญเสยจากการเสยดทาน / VP (23 24) 0.570.451.25 0.13 0.02
26 จน.ทอโคง 90o 1.67 2.0 0.670.6727สมประสทธความสญเสยททอโคง 0.190.19 0.190.1928ความสญเสยททอโคง / VP 0.32 0.380.13 0.1329จน. ทอสาขา (0 หรอ 1) 1 1 1 130สมประสทธความสญเสยททอสาขา0.18 0.180.18 0.1831ความสญเสยททอสาขา / VP (29 30)0.180.180.180.1832สมประสทธความสญเสยททอลกษณะพเศษ33ความสญเสยททอ / VP (25 + 28 + 31 + 32) 1.061.01
1.56 0.44 0.0234ความสญเสยในทอ (33 8) (พาสคาลส)288200 333 85
535ความดนสถตในชวงทอ (22 + 34) (พาสคาลส)626200 760
85 536ความสญเสยอนๆ (เชน VP3 – VPr) (พาสคาลส)37ความดนสถตสะสม (พาสคาลส) -626 -884-760 -969 -104538ความดนสถตทมคาสงเมอทอมาพบกน (gov. SP) -684
-884 -104039อตราการไหลอากาศทปรบแลว (ม 3/วนาท)0.25 0.130.9840คาความเรวลมทปรบแลว 22.2 20.318.541ความดนเคลอนททปรบแลว (พาสคาลส) 296
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
42ความดนเคลอนทซงเกดจากทอ 1 และทอ 2 มาพบกน (VPr)300 205 205 198 238
12-J10-J 10-J J-H J-H H-K K-Fan 10.450.580.581.031.03 0.08 8.08 222.517.517.522.522.5 22.5 12.5 3160 205 205 242 242 676 907 40.020 0.0310.0250.0450.0380.3320.636 50.020 0.0310.0250.0450.0380.3320.636 622.418.522.822.827.1 24.3 12.7 7301 205 312 312 442 356 97 89101112131415160.250.250.25171 1 1 181.251.251.2519376 256 390 2021376 256 390 220.8 1.8 1.8 2.4 2.4 2.7 0.7 230.133 0.1020.1150.0810.0880.0240.017 240.110.180.210.190.21 0.06 0.01 250.330.500.501.671.67 1.0 260.190.190.190.190.19 0.19 270.060.100.100.320.32 0.19 281 1 1 29
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
0.18 0.180.18 300.18 0.180.18 31
320.350.280.300.390.71 0.25 0.01 33105 57 95 216 314 90 112634481 313 484 216 314 90 112635
36-481-313-484-704-932-1253-2379 37-484 -1045-1045 IN 38
1.09 3928.7 40495 41
308 308 238 42
ขอมลทใชบอยในการคำานวณ
Qcor = Q
VPr = VP1 + VP2
ความสญเสยจากการเสยดทานในทอตรง
Hf = a
วสด a b cกลปวาไนซ0.0155 0.5330.612เหลกกลาพวซอลมนมทอเฟลกซ 0.01890.6040.639ความดนสถตของพดลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
FSP = SPout – SPin – VPin
สมประสทธความสญเสยททอสาขามม (องศา) สมประสทธความสญเสย15 0.0930 0.1845 0.28
สมประสทธความสญเสยททอโคง90o (ทอตอ 5 ชน)R/D สมประสทธความสญเสย1.5 0.242.0 0.192.5 0.1760o = 2/3 ของสปส.ความสญเสยของทอโคง 90o45o = ½ ของสปส.ความสญเสยของทอโคง 90o30o = 1/3 ของสปส.ความสญเสยของทอโคง 90o
ตารางท 4.4 (ตอ)1 หมายเลขชวงทอและฮด Fan-L2 อตราการไหลอากาศทตองการ (ม 3/วนาท)0.083 ความเรวตอสด (ม/วนาท) 12.54 ขนาดทอใหญสด (มม) 9075 ขนาดทอทเลอกใช (มม) 9006 พนทหนาตดของทอ (ม 2) 0.6367 ความเรวลมในทอ (ม/วนาท) 12.78 ความดดเคลอนทในทอ (พาสคาลส) 97
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
9 พนทสงสดของสลอต (ม 2)10ขนาดพนทของสลอตทเลอกใช (ม 2)11ความเรวลมในสลอต (ม/วนาท)12ความดนเคลอนทในสลอต (พาสคาลส)13สมประสทธการสญเสยทสลอต14แฟคเตอรความสญเสยจากการเรงความเรว (0 หรอ 1)15ความสญเสยทสลอต / VP (13 + 14)16ความดนสถตทสลอต (12 15)17สมประสทธความสญเสยเมออากาศเขาสฮด (ภาพท 7.17)18แฟคเตอรความสญเสยจากการการเรงความเรว (0 หรอ 1)19ความสญเสยทฮด / VP (17 + 18)20ความสญเสยทฮด (8 19) (พาสคาลส)21ความสญเสยอนๆ (พาสคาลส)22ความดนสถตทฮด (16 + 20 + 21) (พาสคาลส)23ความยาวทอตรง (ม)24แฟคเตอรความเสยดทาน (Hf) 6.125ความสญเสยจากการเสยดทาน / VP (23 24) 0.01726จน.ทอโคง 90o 0.127สมประสทธความสญเสยททอโคง28ความสญเสยททอโคง / VP29จน. ทอสาขา (0 หรอ 1)30สมประสทธความสญเสยททอสาขา31ความสญเสยททอสาขา / VP (29 32) 0.132สมประสทธความสญททอลกษณะพเศษ33ความสญเสยในทอ / VP (25 + 28 + 31 + 32) 0.134ความสญเสยในทอ (33 8) (พาสคาลส) 10
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
35ความดนสถตในชวงทอ (22 + 34) (พาสคาลส)1036ความสญเสยอนๆ (เชน VP3 – VPr) (พาสคาลส)37ความดนสถตสะสม (พาสคาลส)38ความดนสถตทมคาสงเมอทอมาพบกน (gov. SP) OUT39อตราการไหลอากาศทปรบแลว (ม 3/วนาท)40คาความเรวลมทปรบแลว41ความดนเคลอนททปรบแลว (พาสคลาส)42ความดนเคลอนทซงเกดจากทอ 1 และทอ 2 มาพบกน (VPr)
ภาพท 4.10 VS 20-02
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.11 VS 20-03
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.12 VS 50-01
ภาพท 4.13 VS 99-01
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.14 VS 50 – 10
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.15 VS 99 – 03
ภาพท 4.16 VS 60 - 02การปรบคาความหนาแนนอากาศในระบบ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เนองจากคณลกษณะของพดลมในตารางพดลม และสตรในการคำานวณอตราการไหลของอากาศในหนวยท 3 นน สมมตใหความหนาแนนของอากาศเทากบความหนาแนนมาตรฐาน นนคอ 1.2 กโลกรมตอลกบาศกเมตร ทความดนหนงบรรยากาศหรอทระดบนำาทะเล ไมมความชน และอณหภม 20 องศาเซลเซยส ปจจยททำาใหความหนาแนนของอากาศเปลยนแปลงมหลายปจจย ไดแก ระดบความสง อณหภม ความดนภายในทอ นำาหนกโมเลกลของอากาศเปลยน (เนองจากสวนประกอบเปลยนไป เชน มไอนำา หรอสารอนปนเป อน) มอนภาคแขวนลอยอย ซงความสมพนธระหวางปจจยเหลานกบความดนสามารถอธบายใหเขาใจไดดวยสมการพนฐาน คอ D = ปจจยทมผลกระทบตอมวลหรอปรมาตรของอากาศยอมสงผลตอความหนาแนน และถาความหนาแนนเปลยนไป ปรมาตรอากาศยอมเปลยนไปเมอมวลอากาศคงท ฉะนน เมอขนาดของพดลมทระบในตารางพดลมคำานวณจากคาทความหนาแนนมาตรฐาน หากนำาไปใชในระบบทมความหนาแนนตางจากความหนาแนนมาตรฐานยอมสามารถดดอากาศไดตางไปจากทคำานวณ ดงนน ในระบบทปจจยดงกลาวขางตนเปลยนไปจากสภาวะปกตจงตองปรบคาความหนาแนนของอากาศเสมอ
ตารางท 4.10 เปนคาสำาหรบปรบความหนาแนนเมอความสงและอณหภมเปลยนไป อยางไรกตาม หากระดบความสงมคาระหวาง 300 เมตรจากระดบนำาทะเล และอณหภม 4-38 องศาเซลเซยส ไมจำาเปนตองปรบคาความหนาแนนอากาศ แตถาความดนภายในทอแตกตางไปจากความดนมาตรฐานมากกวา 5 กโลพาสคาลส ความหนาแนนอากาศจะเปลยนไปมากกวา 5% จงตองปรบคาสมาตรฐาน ถามความชนในอากาศสงความดนจะลดลง โดยทวไปอนภาคทแขวนลอยในอากาศในระบบระบายอากาศอตสาหกรรมมปรมาณเพยงเลกนอย แตถามอนภาคปรมาณมากในระบบทออาจทำาใหความหนาแนนอากาศเพม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ขน จงควรพจารณาปรบความดนอากาศทเพมขนเนองจากอนภาคดวย อยางไรกตาม เรองนอยนอกเหนอขอบเขตของหนวยน
ฉะนน ในการออกแบบหากตองเผชญกบปจจยทมผลกระทบตอความหนาแนนอากาศทง 5 ปจจยน (อณหภม ความสง ความดนอากาศในทอ ความชน และปรมาณอนภาคในอากาศ) หรออยางใดอยางหนง หรอมากกวาหนงปจจย จะตองคำานวณคาความหนาแนนของอากาศ หากมคาแตกตางไปจากคามาตรฐานมากกวา 5% ตองปรบแกโดยวธตอไปน
จาก P = RTP = ความดนสมบรณ (พาสคาลส) = ความหนาแนน (กก./ลบ.ม.)R = คาคงทของกาซT = อณหภมสมบรณ ( K)
แสดงใหเหนวาถาอณหภมเพมหรอความดนสมบรณลดจะทำาใหความหนาแนนลด ถาอตราการไหลของอากาศโดยมวลทฮดเทาเดม อตราการไหลของอากาศในทอตองเปลยนไป เมอความหนาแนนเปลยน ในขณะทพดลมยงคงดดอากาศดวยอตราการไหลโดยปรมาตรเทาเดมไมวาความหนาแนนของอากาศจะเปนเทาใด
1. อณหภมและระดบความสงเปลยนแปลง ระบบระบายอากาศทระดบนำาทะเลดดอากาศเขาฮด 2.5 ลกบาศกเมตรตอวนาท อณหภมอากาศ 20 องศาเซลเซยส อากาศนถกทำาใหรอนขนถง 310 องศาเซลเซยส ทำาใหความหนาแนนของอากาศทผานเครองทำาความรอนเปน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
0.605 กโลกรมตอลกบาศกเมตรตอวนาท อตราการไหลของอากาศเมอผานเครองทำาความรอนตองเทากบ 5 ลกบาศกเมตรตอวนาท ทความหนาแนนใหม จงจะทำาใหระบบทำางานไดตามทออกแบบ ทงน เพราะความหนาแนนลดลง 50% ทำาใหปรมาตรอากาศเพมขน 2 เทา ถาไมนำาผลกระทบเนองจากความรอนนมาคำานวณ ผออกแบบจะใชพดลมทสามารถดดอากาศดวยอตรา 2.5 ลกบาศกเมตรตอวนาท ซงจะทำาใหระบบทำางานไดตำากวาทตองการ
2. ความชนสง ถาอณหภมอากาศตำากวา 38 องศาเซลเซยส ไมจำาเปนตองปรบแกความชน แตถาอณหภมอากาศสงกวา 38 องศาเซลเซยส และมไอนำาในอากาศมากกวา 20 กรม ไอนำาตอกโลกรมอากาศแหง จะตองปรบแกเพอใชในการคำานวณขนาดของพดลมทเหมาะสม การปรบแกทำาไดโดยใชไซโครเมตรกชารท (ภาพท 4.23, 4.24, 4.25 และ 4.26)
3. การคำานวณความหนาแนนของอากาศ เมอทราบสดสวนของอากาศตอไอนำาจากการอานคาในไซโครเมตรกชารทซงมเสนกราฟแสดงแฟคเตอรความหนาแนนแลว สามารถหาคาความหนาแนนอากาศในขณะนนทความดนบรรยากาศอางองของชารทนนได โดยการคณแฟคเตอรความหนาแนนทอานไดดวยความหนาแนนอากาศมาตรฐาน (1.2 กโลกรมตอลกบาศกเมตร) ในกรณทไซโครเมตรกชารทแสดงคาความชนสมพทธ แทนคาแฟคเตอรความหนาแนน ตองใชขอมลอนในการคำานวณความหนาแนนของอากาศ ดงน
จาก = 1 + W HV
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
4. อตราการไหลของอากาศเปลยนเมอความหนาแนนเปลยน ถาอากาศทจะเขาฮดมความหนาแนนแตกตางไปจากอากาศมาตรฐาน เนองจากมการเปลยนแปลงของความสงอณหภม ความดนบรรยากาศ และความชน ตองปรบแกอตราการไหลของอากาศเพอใหอตราการไหลโดยมวลของอากาศเทากบอากาศมาตรฐาน ซงสามารถทำาไดโดยการคณอตราการไหลของอากาศ (Q) ทผานฮดดวยคาสดสวนของความหนาแนนของอากาศมาตรฐานกบความหนาแนนของอากาศทเปนจรงขณะนน เชน
Qreq = Qstd หรอ
df คอ แฟคเตอรความหนาแนนซง = dact
dstd
กจกรรม 4.2.1ปจจยสำาคญทมผลกระทบตอความหนาแนนอากาศมอะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.2.1ปจจยสำาคญทมผลกระทบตอความหนาแนนอากาศ ไดแก1. อณหภม2. ความสง3. ความดนอากาศในทอ4. ความชน5. ปรมาณอนภาคในอากาศ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เรองท 4.2.2ปลองควน
สวนประกอบสดทายของระบบระบายอากาศคอ ปลองระบายอากาศออกจากระบบ ดวยเหตผล 2 ประการทตองตดตงปลองในระบบ คอ 1) ตองการปลอยอากาศทออกจากระบบใหลอยออกหางจากบรเวณรอบๆ อาคาร และ 2) ตองการเจอจางอากาศจากระบบใหอยในระดบทยอมรบไดกอนลงสระดบพนดน ในทนจะกลาวถงเฉพาะประเดนแรก
เมอออกแบบปลองไวทหลงคาอาคาร ผออกแบบตองคำานงถงหลายปจจย และปจจยทสำาคญทสดคอ รปแบบการเคลอนทของอากาศผานอาคาร แมแตอาคารทตงฉากกบทศทางการเคลอนทของอากาศ รปแบบการเคลอนทของอาการเหนออาคารยงอาจซบซอนได เชนในภาพท 4.29 หากไมมปลองระบายอากาศ หรอมแตเตยเกนไป ลมทพดผานหลงคาอาคารอาจทำาใหสารปนเป อนเคลอนทลงมาทจดอบลม และอาจถกนำากลบเขาสอาคารเพอชดเชยอากาศทถกระบบระบายอากาศเฉพาะทระบายออก ไปได ดงนน เพอหลกเลยงเหตการณดงกลาว จงตองคำานวณความสงทเหมาะสมของปลองดวย โดยทวไปการคำานวณปลองอยบนสมมตฐานวา กลมควน (สารปนเป อน) ทปลอยออกจากปลองกระจายออกไปดวยความชน 1:5 ในขนแรกจงตองยกปลองใหสงพอทขอบของกลมควนดานลางจะไมอยในเขตทอากาศจะถกนำากลบเขาอาคารอก (ภาพท 4.29)
ขอบเขตทอากาศรอบๆ อาคารอาจถกนำาเขาไปในอาคาร คำานวณไดจากขนาดของอาคารคอ คาสมประสทธ (R) = Bs
0.67 + Bl0.33 เมอ
Bs และ Bl คอความสงและความกวางของอาคาร โดยท Bx มคานอยกวา Bl มากกวา 8 Bs ใหใชคา Bl = 8 Bs ในการคำานวณหาสมประสทธ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
จากนนคำานวณหาขนาดความสงทสดทอากาศบนหลงคาจะถกดดเขาสอาคาร (Hx) ระดบกงกลาง (Xc) และชวงความยาว (Lc) ของขอบเขตนจาก
จาก Hc = 0.22 RXc = 0.5 RLc = 0.9 R
และระยะหางดานใตลมของอาคารซงอาจเกดการหมนวนของอากาศเขามาใกลอาคารได (LR) = 1.0 R นนคอ กลมควนทปลอยออกมาจากปลองไมควรตกอยในขอบเขตของ Hc, Hc, Lc และ LR นนเอง
การระบายอากาศในโรงงานอตสาหกรรม
he= 0.93 VPd he = 0.49 VPd he = 0.04 VPd
ทอเรยบ ทอมปก ทอปากแตร
He = 1.78 VPorifice he= 0.4 VPd (tapper take-off)he=1.58 VPd
ออรฟสขอบตด he=0.65 VPd(no tapper) ฮดสำาหรบการเจยร หองดกฝน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ENTRY LOSS (hd)ทอกลม ทอเหลยม0.15 VP 0.25 VP0.08 VP 0.16 VP0.06 VP 0.15 VP0.08 VP 0.17 VP0.15 VP 0.25 VP0.26 VP 0.35 VP
พนทหนาตด (Af) อยางนอย 0.40 VP 0.48 VPเปน 2 เทาของพนทหนาตด 0.50 VP 0.50 VPของทอ VP = VPduct =VPd
ฮดเชงซอน คาอนๆฮดเชงซอน เชน สลอต/พลนมดงแสดง ฮด
Entry lossในภาพทางขวามอ มการสญเสย 2 ครง
Coefficient (fd)คอ ครงแรกเมออากาศเคลอนทผาน Abrasive blast chamber 1.00สลอตและอกครงหนงเมอผานพลนมเขา Abrasive blast elevator 2.30ทอ ความสญเสยทสลอต คอ Fs มคา Abrasive separator 2.30ประมาณ 1 – 1.78 สวน ความสญเสย Elevators (enclosures) 0.69ททอมคาตามทไดแสดงดานบนสำาหรบฮด Flanged pipe plus colse elbow 0.80ทมแทปเปอร Plain pipe plus close elbow
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
he = FsVPs+FhVPdภาพท 4.17 สมประสทธความสญเสยเมออากาศเคลอนทเขาทอ (he)
ทมา: ACGIH, Industrial Ventilation. A manual of Recommended Practice; Metric version. 23rd edition, 1998.
ทอเรยบ 5-ชน 4-ชน 3-ชนมมฉาก
R/D สำาหรบทอโคงงออนๆ
0.5 0.75 1.00 1.50 2.00 2.50 มมฉากไมมชองนำาอากาศ 1.2
ทอเรยบ 0.71 0.33 0.22 0.15 0.13 0.12 มมฉากมชองนำาอากาศ 0.6 7-ชน - - - 0.23 0.17 0.15 5-ชน - 0.46 0.33 0.24 0.19 0.17* 4-ชน - 0.50 0.37 0.27 0.24 0.23* 3-ชน 0.90 0.54 0.42 0.34 0.33 0.33*
ภาพท 4.18 สมประสทธความสญเสยทขอตอโคงงอ 90 สำาหรบทอกลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
สดสวน, W/DR/D 0.25 0.5
1.0 2.00 3.0 4.00 0.0 (มมฉาก) 1.5
1.32 1.15 1.04 0.92 0.86 0.5 1.36
1.21 1.00 0.95 0.84 0.79 1.0 0.45
0.28 0.21 0.20 0.20 0.16 1.5 0.28
0.18 0.13 0.13 0.12 0.12 2.0 0.24 0.15 0.11 0.11 0.10 2.50 3.0 0.24 0.15 0.11 0.11 0.10 0.10ภาพท 4.19 สมประสทธความสญเสยทขอตอโคงงอ 90 สำาหรบทอสเหลยม
ความสญเสยเปน มม() ความสญเสยเปน
มม เศษสวนของ VP เศษสวนของ VP
10 0.05 40 0.25
15 0.09 45 0.28
20 0.12 50 0.32
25 0.15 60 0.44
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
30 0.18 90 1.00
35 0.21ภาพท 4.20 สมประสทธความสญเสยททอสาขาทมา: ACGIH, Industrial Ventilation. A manual of Recommended Practice; Metric version. 23rd edition, 1998.
ภายในทอทปลายทอRagain (R), fraction of inlet VPอตราสวนเสนผาศนยกลาง D2/D1มมแทปเปอร1.25 : 1 1.5 : 1 1.75 : 1 2 : 12.5 : 131/20.920.880.840.810.755 0.880.840.800.760.6810 0.850.760.700.630.5315 0.830.700.620.550.4320 0.810.670.570.480.4325 0.800.650.530.440.2830 0.790.630.510.410.25Abrupt 90 0.770.620.500.400.25
Ragain (R), fraction of inlet VPอตราสวนเสนผาศนยกลาง D2/D1Taper Lengthinlet diam L/D1.2 : 1 1.3 : 1 1.4 : 1 1.5 : 1 1.6 : 1 1.7 : 11.0 : 1 0.370.390.380.350.310.271.5 : 1 0.390.460.470.460.440.41
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
2.0 : 1 0.420.490.520.520.510.493.0 : 1 0.440.520.570.590.600.594.0 : 1 0.450.550.500.630.630.645.0 : 1 0.470.560.620.650.660.687.5 : 1 0.480.580.640.680.700.752
เมอ SP = SP1 + R (VP1 – VP2)เมอ SP1 = SP2 - R (VP1)*เมอ SP2 = 0 (ทบรรยากาศ) SP1 จะเปนลบพลงงานเพม (Regain, R) เกดขนเพยง 70% ของคาในตารางเมอการขยายทออยตอจากทางโคงหรอบรเวณทอากาศถกรบกวนนอยกวา 5 เทาของเสนผาศนยกลางทอ
ภาพท 4.21 ความดนสถตทเพมขนจากการเพมขนาดทอ
คอยๆ ลดขนาดSP2 = SP1 – (VP2 - VP1) – L (VP2 - VP1)Taper angle degrees L (loss)5 0.0510 0.065 0.0820 0.1025 0.1130 0.1345 0.2060 0.30มากกวา 60 Abrupt contraction
ลดขนาดทนทSP2 = SP1 - (VP2 - VP1) – K (VP2)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
Ratioo A2/A1 K0.1 0.480.2 0.460.3 0.420.4 0.370.5 0.320.6 0.260.7 0.20A = พนทหนาตด (ตร.ม.
ในการคำานวณ SP สำาหรบการขยายและลดขนาดทอตองใชเครองหมายบวกลบดวย นนคอ VP(+) เสมอ SP (+) ดนหลงพดลม และ (-) ดานหนาพดลม
ภาพท 4.22 ความดนสถตทเพมขนจากการลดขนาดทอทมา: ACGIH, industrial Ventilation. A manual of Recommended Practice; Metric version. 23rd edition, 1998
ตารางท 4.5 (ตอ)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ตารางท 4.6 แฟคเตอรความสญเสยจากความเสยดทานของทออลมนม พวซ เหลกดำา
และสแตนเลสสตล
ตารางท 4.6 ตอ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เสนผาศนยกลาง
แฟคเตอรความสญเสยจากความเสยดทาน (VP ตอเมตร)
(มม.) 5 ม./วนาท
10 ม./วนาท
15 ม./วนาท
20 ม./วนาท
25 ม./วนาท
30 ม./วนาท
13501400145015001550160016501700175018001850190019502000205021002150220022502300235024002450250025502600265027002750280028502900295030003050310031503200
0.01050.01000.00960.00920.00890.00850.00820.00790.00770.00740.00720.00690.00670.00650.00630.00620.00600.00580.00570.00550.00540.00520.00510.00500.00490.004800.00460.00450.00440.00440.00430.00420.00410.00400.00390.00380.00360.0037
0.00950.00910.00870.00840.00810.00780.00750.00720.00700.00670.00650.00630.00610.00590.00580.00560.00540.00530.00510.00500.00490.00480.00460.00450.00440.00430.00420.00410.00400.00400.00390.00380.00370.00360.00360.00350.00340.0034
0.00900.00860.00830.00790.00760.00730.00710.00680.00660.00640.00610.00600.00580.00560.00540.00530.00510.00500.00490.00470.00460.00450.00440.00430.00420.00410.00400.00390.00380.00370.00370.00360.00350.00340.00340.00330.00320.0032
0.00870.00830.00790.00760.00730.00710.00680.00660.00630.00610.00590.00570.00560.00540.00520.00510.00490.00480.00470.00460.00440.00430.00420.00410.00400.00390.00380.00380.00370.00360.00350.00340.00340.00330.00320.00320.00310.0031
0.00840.00800.00770.00740.00710.00680.00660.00640.00610.00590.00570.00560.00540.00520.00510.00490.00480.00470.00450.00440.00430.00420.00410.00400.00390.00380.00370.00360.00360.00350.00340.00330.00330.00320.00310.00310.00300.0030
0.00820.00780.00750.00720.00690.00670.00640.00620.00600.00580.00560.00540.00530.00510.00500.00480.00470.00460.00440.00430.00420.00410.00400.00390.00380.00370.00360.00360.00350.00340.00330.00330.00320.00310.00310.00300.00300.0029
ตารางท 4.7 เปลยนความดนเคลอนท (VP) เปนความเรว (V) เมอสภาวะอากาศมาตรฐาน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
V= 1.25 VP V = ความเรวลม (ม./วนาท) VP= ความดนเคลอนท (Pa)
VP V VP V VP V VP V VP V VP V2.55.07.510.012.515.017.520.022.525.027.530.032.535.037.540.042.545.047.550.052.555.057.560.062.565.067.570.072.575.077.580.082.585.087.590.092.595.097.5100.0
2.042.883.534.084.565.005.405.776.126.456.767.077.357.637.908.168.418.658.899.129.359.579.789.9910.2010.4010.6010.7910.9811.1711.3611.5411.7211.8912.0712.2
127.5130.0132.5135.0137.5140.0142.5145.0147.5150.0152.5155.0157.5160.0162.5165.0167.5170.0172.5175.0177.5180.0182.5185.
14.5717.7114.8514.9915.1315.2615.4015.5315.6715.8015.9316.0616.1916.3216.4416.5716.7016.8216.9417.0717.1917.3117.4317.5
252.5255.0257.5260.0262.5265.0267.5270.0272.5275.0277.5280.0282.5285.0287.5290.0292.5295.0297.5300.0302.5305.0307.5310.
20.5020.6020.7020.8020.9021.0021.1021.2021.2921.3921.4921.5921.6821.7821.8721.9722.0622.1622.2522.3422.4422.5322.6222.7
377.5380.0382.5385.0387.5390.0392.5395.0397.5400.0402.5405.0407.5410.0412.5415.0417.5420.0422.5425.0427.5430.0432.5435.
25.0625.1525.2325.3125.3925.4825.5625.6425.7225.8025.8825.9626.0426.1226.2026.2826.3626.4426.5226.5926.6726.7526.8326.9
502.5505.0507.5210.0512.5251.0517.5520.0522.5525.0527.5530.0532.5535.0537.5540.0542.5545.0547.5550.0552.5555.0557.5560.
28.9228.9929.0629.1329.2029.2729.3529.4229.4929.5629.6329.7029.7729.8429.9129.9830.0530.1230.1830.2530.3230.3930.4630.5
650.0675.0700.0725.0750.0775.0800.0825.0850.0875.0900.0925.0950.0975.01000.01025.01050.01075.01100.01125.01150.01175.01200.01225
32.8933.5234.1334.7335.3335.9136.4937.0537.6138.1638.7039.2339.7640.2840.7941.3041.8042.3042.7843.2743.7544.2244.6945.1
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
412.4112.5712.7412.90
0187.5190.0192.5195.0197.5200.0202.5205.0207.5210.0212.5215.0217.5220.0222.5225.0
517.6617.7817.9018.0118.1318.2418.3618.4718.5818.6918.8018.9219.0219.1319.2419.35
0312.5315.0317.5320.0322.5325.0327.5330.0332.5335.0337.5340.0342.5345.0374.5350.0
122.8022.9022.9923.0823.1723.2623.3523.4323.5223.6123.7023.7923.8723.9624.0524.13
0437.5440.0442.5445.0447.5450.0452.5455.0457.5460.0462.5465.0467.5470.0472.5475.0
126.9827.0627.1427.2127.2927.3727.4427.5227.5927.6727.7427.8227.8927.9728.0428.11
0562.5565.0567.5570.0572.5575.0577.5580.0582.5585.0587.5590.0592.5595.0597.5600.0
330.6030.6630.7330.8030.8730.9331.0031.0731.1331.2031.2731.3331.4031.4731.5331.60
.01250.01375.01500.01625.01750.01875.02000.02125.02250.02375.02500.02625.02750.02875.03000.03125.0
545.6147.8349.965.
ตารางท 4.7 เปลยนความดนเคลอนท (VP) เปนความเรว (V) เมอสภาวะอากาศมาตรฐาน
V = 1.29 VP V = ความเรวลม (ม./วนาท) VP = ความดนเคลอนท (Pa)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ตารางท 4.8 เปลยนความเรว (V) เปนความดนเคลอนท (VP) เมอสภาวะอากาศมาตรฐาน
V = 1.29 VP V = ความเรวลม (ม./วนาท) VP = ความดนเคลอนท (Pa)
ตารางท 4.10 แฟคเตอรสำาหรบปรบคาความหนาแนนอากาศความสงเปรยบเทยบกบระดบนำาทะเล (เมตร)
-250 0 250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2500
3000
ความดนบรรยากาศ (กโลพาสคาลส)105
102 99 96 93 91 88 86 83 81 76 72o
ซแฟคเตอรความหนาแนน (df)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
0 1.11
1.08
1.05
1.02
0.99
0.96
0.93
0.91
0.88
0.86
0.81
0.76
21
1.03
1.00
0.97
0.95
0.92
0.89
0.87
0.84
0.82
0.79
0.75
0.71
50
0.94
0.91
0.89
0.86
0.84
0.81
0.79
0.77
0.75
0.72
0.68
0.64
75
0.87
0.85
0.82
0.80
0.78
0.75
0.75
0.73
0.69
0.67
0.63
0.60
100
0.81
0.79
0.77
0.75
0.72
0.70
0.68
0.66
0.65
0.63
0.59
0.56
125
0.76
0.74
072
0.70
0.68
0.66
0.64
0.62
0.60
0.59
0.55
0.52
150
0.72
0.70
0.68
0.66
0.64
0.62
0.60
0.59
0.57
0.55
0.52
0.49
175
0.68
0.66
0.64
0.62
0.60
0.59
0.57
0.55
0.54
0.52
0.49
0.46
200
0.64
0.62
0.61
0.59
0.57
0.556
0.54
0.52
0.51
0.49
0.47
0.44
225
0.61
0.59
0.58
0.56
0.54
0.53
0.51
0.50
0.48
0.47
0.44
0.42
250
0.58
0.56
0.55
0.53
0.52
0.50
0.49
0.47
0.46
0.45
0.42
0.40
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
275
0.55
0.54
0.52
0.51
0.49
0.48
0.47
0.45
0.44
0.43
0.40
0.38
300
0.53
0.51
0.50
0.49
0.47
0.46
0.45
0.43
0.42
0.41
0.38
0.36
325
0.51
0.49
0.48
0.47
0.45
0.44
0.43
0.41
0.40
0.39
0.37
0.35
350
0.49
0.47
0.46
0.45
0.43
0.42
0.41
0.40
0.39
0.38
0.35
0.33
375
0.47
0.46
0.44
0.43
0.42
0.41
0.39
0.38
0.37
0.36
0.34
0.32
400
0.45
0.44
0.43
0.41
0.40
0.39
0.38
0.37
0.36
0.35
0.34
0.32
425
0.43
0.42
0.41
0.40
0.39
0.38
0.37
0.35
0.34
0.33
0.32
0.30
450
0.42
0.41
0.40
0.38
0.37
0.36
0.35
0.34
0.33
0.32
0.31
0.29
475
0.41
0.39
0.38
0.37
0.36
0.35
0.34
0.33
0.32
0.31
0.29
0.28
500
0.39
0.38
0.37
0.36
0.35
0.34
0.33
0.32
0.31
0.30
0.28
0.27
525
0.38
0.37
0.36
0.35
0.34
0.33
0.32
0.31
0.30
0.29
0.27
0.26
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.23 ไซโครเมตรกชารท 1
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ทมา: ACGIH, Industrial Ventilation. A manual of Recommended Practice: Metric version 23rd edition. 1998.
ภาพท 4.24 ไซโครเมตรกชารท 2
ภาพท 4.2 5 ไซโครเมตรกชารท 3
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.2 6 ไซโครเมตรกชารท 4
ภาพท 4.2 7 หลกการออกแบบทอก. การลด/ขยายทอเหมาะสม หลกเลยงข. การแยกทอสาขารปตววายเหมาะสม เหมาะสมค. การตอทอสาขาเหมาะสมเหมาะสม พอใช หลกเลยง หลกเลยงพอใช ง. ขนาดทอทเหมาะสมเหมาะสม หลกเลยงVM = ความเรวนอยทสดในทอA = พนทหนาตด
ภาพท 4.2 8 การออกแบบทางทเขาสพดลมทางเขา Tapered inletเหมาะสม เหมาะสมพอใช พอใชA = ใหญเปนสองเทาของเสนผาศนยกลางพดลมB = ใหญเปนสองเทาของเสนผาศนยกลางพดลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
C = อยางนอยเทากบเสนผาศนยกลางของพดลมใชทอโคงนำาอากาศเพอลดความผนผวนของอากาศและการหมนทไมสมดลของพดลม
ภาพท 4.2 9 การไหลเวยนของอากาศรอบอาคารและอากาศทนำากลบเขาสอาคารการเคลอนทของอากาศทไมถกรบกวนZ1 บรเวณทอากาศบนหลงคาเขาสอาคารZ2 บรเวณทอากาศผนผวนมากZ3 ขอบเขตการผนผวนของอากาศเนองจากหลงคาอาคารความเรวลมบรเวณทการผนผวนเนองจากอาคารอาคาร
ภาพท 4. 30 ความสงของปลองระบายอากาศจากกระบวนการผลตก) เหมาะสม - ปลองสงกวาชองนำาอากาศเขาสอาคาร
ข) ไมเหมาะสม ปลองเตยเกนไป ทำาใหอากาศสกปรกกลบเขาสชองนำาอากาศของอาคาร
กจกรรม 4.2.2เหตผลสำาคญของการตดตงปลองควนหรอปลองระบายอากาศ
จากระบบมอะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.2.2
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เหตผลสำาคญของการตดตงปลองควนหรอปลองระบายอากาศจากระบบ คอ
1. ตองการปลอยอากาศทออกจากระบบใหลอยออกหางจากบรเวณรอบๆ อาคาร
2. ตองการเจอจางอากาศจากระบบใหอยในระดบทยอมรบไดกอนลงสระดบพนดน
ตอนท 4.3การทดสอบระบบระบายอากาศโปรดอานหวเรอง แนวคด และวตถประสงคของตอนท 4.3 แลวจงศกษารายละเอยดตอไป
หวเรอง4.3.1 แนวคดเกยวกบการทดสอบระบบระบายอากาศ4.3.2 เครองมอและอปกรณตรวจวดเพอทดสอบระบบ
และการทดสอบฮด4.3.3 การทดสอบระบบทอ และการทดสอบการทำางานของ
พดลม
แนวคด1. การทดสอบระบบระบายอากาศ เพอใหมนใจวาระบบ
สามารถทำางานไดตามทออกแบบ จงตองมการตรวจและทดสอบเปนประจำา ซงมทงการทดสอบเชงคณภาพและการทดสอบเชงปรมาณ
2. เครองมอและอปกรณตรวจวดเพอทดสอบระบบทสำาคญคอ เครองวดความเรวลม ซงมหลายชนด อปกรณวดความดน อปกรณวดความเรวรอบของพดลม อปกรณวดกระแสไฟฟา และ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
อปกรณอยางอนทจำาเปนสำาหรบการทดสอบฮด ไดแก การวดความเรวลมหนาฮด และการทดสอบ ความดนสถตของฮด
3. การทดสอบระบบทอ ไดแก การวดความเรวลมในทอ การทดสอบความดนสถตของระบบ การหาผลเพอวนจฉยระบบ สำาหรบการทดสอบการทำางานของความเรวรอบของพดลม แรงเคลอนไฟฟา กระแสไฟฟาของพดลม และคาอยางอนดวย
วตถประสงคเมอศกษาตอนท 4.3 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายแนวคดเกยวกบการทดสอบระบบระบายอากาศ
ได2. อธบายเครองมอและอปกรณตรวจวดเพอทดสอบระบบ
และการทดสอบฮดได3. อธบายการทดสอบระบบทอและการทดสอบการทำางาน
ของพดลมได
เรองท 4.3.1แนวคดเกยวกบการทดสอบระบบระบายอากาศ
ระบบระบายอากาศทใชสำาหรบการควบคมสารปนเป อนทกระดบ รวมทงระบบ Heahing Ventilation and Air Conditioner system (HVAC) หลงจากตดตงและทดสอบโดยละเอยดครงแรกเพอใหมนใจวาระบบสามารถทำางานไดตามทออกแบบไวหรอไมแลว ระบบควรไดรบการตรวจและทดสอบเปนระยะๆ และเปรยบเทยบผลการทดสอบกบขอมลการตรวจวดครงแรกหลงการตดตงระบบและการทดสอบครงลาสดเพอใหมนใจวาระบบนนยงคงทำางานไดอยางเหมาะสม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ทงน เนองจากประสทธภาพในการดดหรอดกจบสารปนเป อนของระบบอาจลดลงดวยสาเหตหลายประการ เชน สายพานพดลมหลวม มอนภาคสะสมในระบบทอ เครองกรองอากาศอดตน เปนตน นอกจากนน การตดตง ตอเตม หรอดดแปลงทำาใหระบบเสยสมดลได ซงการตรวจเชคระบบเปนระยะๆ ทำาใหคนพบปญหาเหลานได และเปนโอกาสดสำาหรบการตรวจตราสภาพของฮด และพฤตกรรมการทำางานทเกยวของกบระบบระบายอากาศของผปฏบตงานดวย และสำาหรบนกสขศาสตรอตสาหกรรม การตรวจเชคระบบยงมความจำาเปนอยางยงในการปกปองดแลสขภาพและความปลอดภยของผปฏบตงานดวย
การทดสอบระบบครงแรกหลงตดตง (initial test) มขนตอนและขอมลเบองตนทตองการ คอ
1. ตรวจสอบคณลกษณะและภาพวาดลายเสนของระบบ เพอใหมนใจวาตำาแหนงและขนาดของทอ ขอตอ และสวนตางๆ ถกตอง
2. ตรวจดระบบวาตดตงตามทกำาหนดในคณลกษณะและภาพวาดลายเสน ตรวจความเรวรอบพดลม สายพานพดลม และแดมเปอร
3. เลอกและระบจดทดสอบระบบ4. วดอตราการไหลของอากาศ ความดนสถตของพดลม
ความเรวรอบของพดลม แอมแปรของมอเตอร และอณหภมของอากาศในระบบ รวมทงวดความดนลดของสวนประกอบตางๆ เชน ขดลวดทำาความเยน/ทำาความรอน ขอตอ และอปกรณทำาความสะอาดอากาศ
5. บนทกผลการตรวจวดและขอมลการออกแบบลงบนแบบบนทกขอมลเพอนำาไปคำานวณ
6. เปรยบเทยบผลการคำานวณจากคาทตรวจวดกบคาทออกแบบไว และพจารณาวาคาทแตกตางนนยอมรบไดหรอไม ตองปรบหรอแกไข
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ระบบใหเปนไปตามคณลกษณะ มาตรฐาน หรอแนวทางการปฏบตใดหรอไม
7. ถาตองปรบแกระบบใหมใหทดสอบระบบทปรบแกแลวอกครงหนงและบนทกผลการทดสอบไว พรอมทงบนทกการเปลยนแปลงทางกายภาพลงในภาพวาดลายเสนของระบบ
สำาหรบการทดสอบเปนระยะๆ นนหากไมมการปรบเปลยนใดๆ ในระบบ การทดสอบนสามารถทำาไดโดยการตรวจวดความดนสถตและตรวจตราอยางใกลชดเทานน นอกจากนน ผออกแบบอาจตดตงระบบควบคมและตรวจตดตามการทำางานของระบบแบบตอเนองได ขนตอนการทดสอบเปนระยะๆ มดงน
1. ใชจดทดสอบเดมทเคยบนทกผลไวเปนจดอางองในการทดสอบ
2. ตรวจตราระบบเพอหารองรอยความเสยหายหรอชำารดทสามารถมองเหนได เชน ทอรว ปร หรอยบ และการทำางานของสวนประกอบตางๆ เชน พดลม แดมเปอร และอปกรณทำาความสะอาดอากาศ เปนตน
3. วดความดนสถตทจดเดมซงเคยวดในการทดสอบหลงการตดตงระบบเรยบรอยแลว
4. เปรยบเทยบผลการตรวจวดกบขอมลเดม และพจารณาวาระบบยงคงทำางานในระดบเดมหรอไม
5. จดบนทกสงทตองแกไข ปรบปรง6. ตรวจเชคอกครง ถามการแกไข ปรบปรงในเรองนจะไดกลาวถงการตรวจวดเพอทดสอบระบบระบาย
อากาศใหมนใจวาระบบนนสามารถทำางานไดอยางเหมาะสม
ประเภทของการทดสอบระบบ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
การทดสอบระบบระบายอากาศแบบเฉพาะทอาจแบงออกเปน 2 ประเภท คอ การทดสอบเชงคณภาพ และการทดสอบเชงปรมาณ ในการทดสอบระบบหนงๆ อาจตองใชการทดสอบทง 2 ประเภทควบคกน การทดสอบระบบทง 2 ประเภทมเทคนค ดงน
1. การทดสอบเชงคณภาพ (qualilative testing)1.1 การทดสอบดวยหลอดควน (smoke tube) เปนการ
ทดสอบเพอดทศทางการไหลของอากาศ รวมทงประมาณคาความเรวของอากาศทเคลอนเขาสฮด โดยทวไปหลอดควนทำาดวยหลอดแกวปลายปดทง 2 ขาง ภายในบรรจสารเคมซงเมอทำาปฏกรยากบอากาศแลวทำาใหเกดควนสขาวทสามารถมองเหนไดงาย เชน ไททาเนยมเตรทตระคลอไรด (Titanium tetrachloride) เมอตองการใชจงหกปลายหลอดแกวทง 2 ขาง และตอปลายหนงเขากบลกยางเปาลม (ภาพท 4.31) บบลกยางไลอากาศใหผานเขาไปในหลอดควนทำาใหเกดควนสขาว และควนนจะเคลอนทตามกระแสของอากาศ จงสามารถสงเกตทศทางของอากาศทหนาฮดไดวาเคลอนทไปในทศทางใด (ภาพท 4.32) ประโยชนของหลอดควนในการตรวจสอบระบบระบายอากาศ มดงน
ภาพท 4.31 หลอดควนตอกบลกยางเปาลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.32 การใชหลอดควนเพอดทศทางการเคลอนทของอากาศ
1) แสดงใหเหนการกระจายตวของสารปนเป อนจากแหลงขนสอากาศ และความเรวทสารนนเคลอนทเขาสฮด (capture velocity) หรอลอยขนสอากาศ ทำาใหสามารถประมาณคาอตราการไหลของอากาศเพอนำาสารปนเป อนเขาสระบบ
2) กะประมาณระยะหางจากหนาฮดทพดลมสามารถสงแรงดดมาถง (capture distance) นนคอ ระยะหางทสดทสารปนเป อนจะถกดงเขาสระบบได จากรปรางและลกษณะของควนสามารถกะประมาณความเรวลมได (ภาพท 4.33)
3) ตรวจสอบทศทางและความเรวทสารปนเป อนเคลอนเขาสฮดชนดตางๆ ซงในการตรวจสอบดงกลาวตองจดใหหลอดควนอยในตำาแหนงทเหมาะสมสำาหรบฮดแตละชนด (ภาพท 4.34)
4) ตรวจสอบการผนผวนและการเคลอนไหวของอากาศทหนาฮด ซงเปนเหตใหอากาศทมสารปนเป อนไมสามารถเคลอนทเขาฮดได การ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ผนผวนหรอการเคลอนทในลกษณะเชนนไมสามารถตรวจวดไดโดยการใชเครองวดความเรวลม
5) ตรวจดผลกระทบจากการเคลอนทของอากาศจากแหลงอนตอการทำางานของฮด เชน พดลมตงพน หรอการเคลอนทของสายพานในกระบวนการผลต เปนตน
6) แสดงหรอสาธตใหคนงานเหนถงการทำางานของฮด และปจจยทมผลกระทบตอการทำางานของฮด เชน ระยะหางจากหนาฮด และการปรบบลาสเกท เปนตน
ภาพท 4.33 ประมาณความเรวลมจากรปรางของควนจากหลอดควน
ไปสพดลม
ก. 30 ม./วนาทหรอมากกวา
ไปสพดลมข. 15-23 ม./วนาท
ไปสพดลม
ก. 9 ม./วนาทหรอนอยกวาภาพท 4.34 การใชหลอดควนตรวจสอบการเคลอนทของ
อากาศเขาฮด
ไปสพดลมไปสพดลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
(ก) ไปสพดลม (ข)
(ค)
2. การทดสอบเชงปรมาณ (quantitative testing) เปนการทดสอบโดยการวดอตราการไหลของอากาศ ความเรวลม หรอความดนดวยอปกรณทสามารถอานคาดงกลาวไดโดยตรง หรอนำาคาทวดไดมาคำานวณเพอหาอตราการไหลของอากาศหรอพลงงานทระบบใชไป ในทนจงไดแบงการทดสอบเชงปรมาณออกตามสวนประกอบของระบบททำาการทดสอบคอ การทดสอบทฮด ระบบทอ พดลม และอปกรณทำาความสะอาดอากาศ นนคอ
1) การทดสอบทฮด ไดแก การวดความเรวลมทหนาฮด เพอคำานวณอตราการไหลของอากาศเขาสฮด การวดความเรวลมทจดกำาเนดของสารปนเปอนซงอยหางจากฮดมากทสด การตรวจวดความดนสถตของฮด
2) การทดสอบทระบบทอ ไดแก การวดความเรวลม ความดนภายในทอ และการทดสอบความดนสถตของระบบ
3) อปกรณทำาความสะอาดอากาศ วดความดนสญเสยเนองจากอปกรณทำาความสะอาดอากาศ4) การทดสอบพดลม ไดแก การวดความดนพดลม การวด
ความเรวรอบ และการใชพลงงานของพดลม
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ดงนน กอนทจะกลาวถงการทดสอบเชงปรมาณโดยละเอยดตอไป จะขอกลาวถงอปกรณสำาหรบการตรวจวดคาตางๆ ขางตน ในเรองท 4.3.2 ตอไป
กจกรรม 4.3.1การทดสอบระบบระบายอากาศเฉพาะทแบงได กประเภท อะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.3.1การทดสอบระบบระบายอากาศเฉพาะทแบงออกได 2 ประเภท
ใหญๆ คอ1. การทดสอบเชงคณภาพ2. การทดสอบเชงปรมาณ
เรองท 4.3.2เครองมอและอปกรณตรวจวดเพอทดสอบระบบ และการทดสอบฮด
สำาหรบเครองมอและอปกรณตรวจวดเพอทดสอบระบบ มดงน 1. เครองวดความเรวลม
1.1 swinging vane velometer (ภาพท 4.35) เปนเครองวดความเรวลมทนยมใชในภาคสนาม และวดความเรวลมหนาฮดชนดตางๆ เนองจากมขนาดเลกกะทดรด และมชวงการอานคากวาง คอ 0-50 เมตรตอวนาท ใบพดภายในเครองหมนตามความเรวของลมทเคลอนผานเครองมอ ผผลตบางรายไดผลตอปกรณเสรมเพอใหสามารถตอเขากบพโททวบ (Pitot tube) เพอวดความดนบรรยากาศในทอได โดยทวไปเครองมอชนดนใชในการวด capture velocity และความเรวหนา enclosured hood กอนการใชงานทกครงตอง
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ปรบศนย โดยการวางเครองมอในแนวระนาบ และปดทางเขา-ออกของอากาศทง 2 ทางเพอไมใหอากาศไหลผาน ถาเขมไมชทเลขศนยใหปรบเขมใหม และในขณะใชงานเครองมอควรอยในตำาแหนงตงตรง 1.2 thermo-anemometer (ภาพท 4.35) หลกการทำางานของเครองมอชนดน คอ เมออณหภมของเสนลวดรอนเปลยนไป ทำาใหความตานทานตอกระแสไฟฟาเปลยนไปดวย กระแสลมทพดผานเสนลวดทำาใหอณหภมของเสนลวดลดลงและแปรผกผนกบความเรวลมทเคลอนผานเสนลวด กลาวคอ อณหภมลดลงมากเมออากาศเคลอนทผานเสนลวดดวยความเรวสงมาก ดงนน ความตานทานไฟฟาทเปลยนแปลงไปจงถกปรบเทยบกบความเรวลมทเคลอนทผาน จงสามารถอานคาเปนความเรวลมไดโดยตรง
ก. Swing vane ข. Thermo-anemometer หรอ Heated wire anemometer
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 10.35 เครองวดความเรวลม
1.3 rotating vane anemometer (ภาพท 4.35) เปนเครองวดความเรวลมทมความแมนยำา นยมใชในการวดความเรวลมผานชองเปดขนาดใหญ เชน ประต หนาตาง หรอฮดขนาดใหญ เชน บธพนส ขนาดเสนผานศนยกลางของเครองวดความเรวลมทใชไมควรเกน 5% ของเสนผานศนยกลางทอหรอปากฮด เนองจากอาจมผลกระทบตอความเรวลมได rotating vane anemometer คอนขางบอบบางจงตองระมดระวงการใช โดยเฉพาะในสงแวดลอมทมฝนปรมาณมาก หรอสารกดกรอนปนเป อนในอากาศ
นอกจากการวดความเรวลมหนาฮดเพอนำาไปคำานวณหาอตราการไหลของอากาศผานฮดแลว การตรวจวด capture velocity เพอประเมนวาสารปนเป อนทเกดขนจากกระบวนการผลตถกดดเขาสฮดอยางเหมาะสมหรอไมนนเปนสงจำาเปนเชนกน และการตรวจวดนสามารถใชอปกรณตรวจวดความเรวลมเชนเดยวกบการตรวจวดความเรวลมหนาฮด โดยตำาแหนงทวางโพลบวดความเรวลมคอ จดทสารปนเป อนเกดขน และอยหางจากฮดทสดนนเอง คาทตรวจวดไดตองนำาไปเปรยบเทยบกบคาทแนะนำาไวในตารางท 3.4 หนวยท 3
ภาพท 4.36 Rotating vane anemometer
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
2. อปกรณวดความดน อปกรณวดความดนบรรยากาศคอ บอรอมเตอร ซงอาจมหนวยวดเปน พาสคาลส นวนำา หรอมลลเมตรปรอท ในขณะทการวดความดนภายในทอ โดยทวไปเปนการวดเปรยบเทยบกบความดนบรรยากาศตองการอปกรณพเศษ คอ
2.1 มาโนมเตอร (manometer) ม 2 ชนด คอ 1) ยทวบมาโนมเตอร (U-tube manometer) ภายในบรรจนำามน นำา หรอของเหลวอนๆ ซงปรบใหสเกลเทยบเทากบหนวยความดน นวนำา“ ” หรอหนวยวดความดนอน 2) อนคลายมาโนมเตอร (inclined manometer) พฒนาจาก U-tube โดยปรบใหขาขางหนงลาดลงเพอใหสามารถอานคาทความดนตำาๆ ได และมความแมนยำามากขน
2.2 พโททวบ (Pitot tube) (Pitot อานออกเสยงวา พโท ตามชอผคดคนเครองมอน คอ Henrry Pitot ชาวฝรงเศส) พโททวบเปนทอสองชนโคงงอทำามม 90 ๐ ตอเขากบมาโนมเตอร (ยทวบหรออนคลาย) ดงแสดงในภาพท 4.37 เพอวดความดนภายในทอ โดยปลายเปดเขาสทอชนในของพโททวบวด TP และปลายของทอชนนอกเปนปลายปด และบรเวณกลางทอมรเลกๆ หลายรเจาะไวโดยรอบเพอวดความดนสถต ในขณะตรวจวดตองหนปลายของพโททวบเผชญกบทศทางทอากาศเคลอนทเขาสทอ นนคอ ปลายเปดของพโททวบขนานกบทศทางทอากาศเคลอนท ในขณะทรเปดสำาหรบวด SP ตงฉากกบทศทางทอากาศเคลอนท เมอตอทอชนนอกและชนในของพโททวบเขากบมาโนมเตอร คาทอานไดคอ VP ซงเกดจาก TP-SP นนเอง จากนนหากตองการทราบคาความเรวลมในทอสามารถคำานวณไดจากสมการ V = 1.29 หรออานคาไดจากตารางท 4.7 และ 4.8
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.37 พโททวบตอกบอนคลายมาโนมเตอรเพอวด SP และ TP
2.3 อะนรอยดเกจ (aneroid gauges) (ภาพท 4.38) เกจวดความดนชนดนนยมใชในภาคสนามสำาหรบวดควมดนสถตและความดนเคลอนท หรอความดนทงหมด โดยตอเกจเขากบพโททวบ หรอทวบสำาหรบวดความดนสถต
ภาพท 4.38 อะนรอยดเกจ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
3. อปกรณวดความเรวรอบของพดลม ทาโคมเตอร (tachometer) (ภาพท 4.39) หรอสโตรโบแทค (strobotac) เปนอปกรณทใชวดความเรวรอบของพดลม สำาหรบพดลมขนาดเลกหากใชทาโคมเตอร (ตดเทปบนใบพดเปนเครองหมายสำาหรบการนบรอบของใบพด) อาจทำาใหความเรวลดลงได ดงนน จงนยมใชสโตรโบแทคมากกวา และหากใช สโตรโบแทคตองปรบเทยบความถกตองของอปกรณเปนระยะเพอใหอานคาไดถกตอง แมนยำา 4. อปกรณวดกระแสไฟฟา (แอมแปร) แรงดนไฟฟา (โวลท) และพลงงานไฟฟา (วตต) อปกรณเหลานอาจแยกแตละชนสำาหรบการวดแตละคา หรออาจเปนอปกรณรวมทสามารถวดไดทกคา อปกรณทสะดวกในการใชงานและนยมใชทวไปคอ แคลมป-ออน (clamp-on) voltmeter-ammeter (ภาพท 41.40)
5. อปกรณอนๆ ทจำาเปนในการตรวจวดเพอทดสอบระบบ ไดแก บารอมเตอร (ภาพท 4.41) สำาหรบวดความดนบรรยากาศ ไซโครมเตอร หรอเทอรโมมเตอรกระเปาะแหงสำาหรบวดอณหภมอากาศ และเทอรโมมเตอรกระเปาะเปยก เพอวดปรมาณไอนำาในอากาศและพจารณาวาอากาศนนอยในสภาวะมาตรฐานหรอไม หากไมใช อากาศมาตรฐานตองปรบคาอตราการไหลของอากาศ ดงทกลาวมาแลวในหนวยท 4 และเทปวดความยาว
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ภาพท 4.39 ทาโคมเตอร
ภาพท 4.40 แคลมป-ออน
ภาพท 4.41 บอรอมเตอร
ตะแกรงกระจายอากาศ
ตะแกรงกระจายอากาศฝาครอบเพอวด
ความเรว ลมผานตะแกรงกระจาย
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
อากาศ
ขนาดพนทหนาตดสำาหรบวดความเรว ลมสงสด 2 ม./วนาท
ภาพท 4.42 การตรวจวดความเรวลมหนาฮด
วด SP ความเรวลมภายในทอ อากาศเขา
พดลม
อากาศเขาสระบบ ระบายอากาศออก
ก. ระบบสงอากาศ ข. ถงชบ
ระบายอากาศออก
ฮดเชอมโลหะ ความเรวลม วด SP
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
อากาศเขา ภายในทอ
ฮดสำาหรบเจยร
ค. ระบบระบายอากาศ ง. บทพนส
ภาพท 4.43 การตรวจวดความเรวลมหนาฮด
การทดสอบฮด มรายละเอยด ดงน1. การวดความเรวลมหนาฮด แมวาการใชหลอดควน
ทดสอบการทำางานของฮดจะเปนวธทสะดวกและงาย เพราะเพยงมองเหนวาควนเคลอนทเขาฮดทงหมดแสดงวาการทำางานของฮดนนเหมาะสม อยางไรกตาม ในบางครงจำาเปนตองตรวจวดเชงปรมาณดวยเพอใหมนใจวาอากาศเขาสฮดดวยความเรวและปรมาณทเหมาะสม เมอตรวจวดความเรวลมทหนาฮด (ภาพท 10.12 และ 10.13) แลวสามารถคำานวณหาอตราการไหลของอากาศผานฮดไดจาก
Q = AV
เมอ Q = อตราการไหลของอากาศ (ลบ.ม./วนาท)
A = พนทหนาตดของฮด (ตร.ม.)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
V = ความเรวลมหนาฮด (ม./วนาท)ในการวดความเรวลมหนาฮด ใหแบงพนทหนาฮดออกเปน
ชองเทาๆ กน และวดความเรวลมทจดกงกลางของทกพนท แลวจงคำานวณหาคาเฉลยของความเรวลมหนาฮด ดงตวอยางแบบฟอรมสำาหรบจดบนทกและคำานวณอตราการไหลของอากาศเขาสฮด ภาพท 4.44
แผนก วนท เวลา
Hood no. ผตรวจ
แผนผงฮดทตรวจวดความเรวลมหนาฮด
0.3 ม.
1 2 3 45 6 7 8 9
10
11
12
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
0.6 ม.หมายเลข ความเรว หมายเลข ความเรว จำานวนจดทวด (ม./วนาท) (ม./วนาท) ผลรวมความเรวทกจด 1 7 ความเรวเฉลย 2 8 พนทหนาตดของฮด 3 9 Q = AV = × 4 10 =
ลบ.ม./วนาท 5 11 6 12
ภาพท 4.44 แบบบนทกการตรวจวดความเรวลมหนาฮด
2. การทดสอบความดนสถตของฮด SPh คอความดนสถตในทอสวนทตอจากฮดในระยะ 1-3 เทาของเสนผานศนยกลางของทอ ทงน สำาหรบฮดทกชนดทมแทปเปอรใหวดทระยะหนงเทาของเสนผานศนยกลางของทอ และสำาหรบฮดทมปกหรอทอเรยบไมมปกใหวดทระยะ 3 เทาของเสนผานศนยกลางของทอ เพอหลกเลยงการวดคาในบรเวณทอากาศผนผวน ในการตรวจวดอาจวดเพยงจดเดยว (เจาะหนงร) หรอมากกวาหนงร ซงโดยทวไปนยมตรวจวด 4 จด (เจาะ 2 ร) หางกนทำามม 90 องศา รทเจาะมขนาด 1.5-3.0 มลลเมตร เชอมตอยทวบมาโนมเตอรเขากบแตละรดวยทอยางกนรว (ภาพท 4-
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
45) ความดนสถตนมคาเปนลบเสมอ อากาศในบรเวณหนาฮดจงเคลอนทเขาสฮดได (SPh คอ พลงงานทใชในการดดอากาศเขาสระบบ) หากมความผดปกตเกดขนกบระบบ เชน ทออดตน หรอสายพานพดลมหลวม จะทำาใหพลงดดทหนาฮดลดลง และฮดดดอากาศเขาสระบบไดนอยลง
การตรวจวด SPh สามารถทำาไดงาย ดงกลาวมาแลว คาทวดไดนำามาคำานวณหาอตราการไหลของอากาศผานฮด จาก
Q = 1.29 A Ce เมอ Q = อตราการไหลของอากาศ (ลบ.ม./วนาท)
A = พนทหนาตดของฮด (ตร.ม.)Ce = สมประสทธอากาศเคลอนเขาฮด
(Hood entry coefficient = SPh = ความดนสถตของฮด (Pa)
เมอจาก Ce มคาคงทไมเปลยนแปลงตราบเทาทฮดนนยงคงรปรางเหมอนเดมไมถกดดแปลง ดงนน ถา SPh เปลยนไป (เมอฮดและระบบคงเดม) ยอมแสดงวาอตราการไหลของอากาศเปลยนแปลงไป ผออกแบบและควบคมระบบระบายอากาศอาจตดตงมาโนมเตอรเพอตรวจวดความดนสถตทฮดไวถาวร (ภาพท 4.45) และทำาเครองหมายระดบความดนทยอมรบไดไวเพอความสะดวกในการตรวจสอบการทำางานของระบบ
เพอใหคาทอานไดถกตองแมนยำา ทอทเจาะเพอวด SP จะตองมผวดานในเรยบเสมอผวทอ หากผวดานในทอไมเรยบอาจ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ทำาใหความเรวลม ณ จดนนสง และสงผลใหคา SP ตำากวาทเปนจรงได
จกยาง ผนงทอภาพจดตอทอวด SP กบทอ จากภาพ 9.11
หลอดแกว รขนาด3 มม.
สายพานลำาเลยง มาโนมเตอรฮอปเปอร
ภาพท 4.45 การวด SPh ดวยมาโนมเตอร
กจกรรม 4.3.2เครองมอและอปกรณตรวจวดทสำาคญเพอทดสอบระบบม
อะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.3.2เครองมอและอปกรณตรวจวดทสำาคญเพอทดสอบระบบ
ไดแก1.เครองวดความเรวลม2.อปกรณวดความดน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
3.อปกรณวดความเรวรอบของพดลม4.อปกรณวดกระแสไฟฟา ความดนไฟฟา และพลงงาน
ไฟฟา5.อปกรณอนๆ
เรองท 4.3.3การทดสอบระบบทอ และการทดสอบการทำางานของพดลม
การทดสอบระบบทอ มดงตอไปน 1. การวดความเรวลมในทอ แมวาการตรวจวดความเรวลมหนา
ฮดและ SPh จะสามารถประมาณอตราการไหลของอากาศเขาสระบบในการทดสอบระบบเปนระยะๆ ได แตไมสามารถบอกอตราการไหลของอากาศภายในทอไดอยางแมนยำาเทยบเทากบคาทไดจากการตรวจวดความเรวลมภายในทอ ดงจะกลาวตอไปน
เนองจากความเสยดทานของผวทอและความแปรปรวนหรอผนผวนของอากาศในทอทำาใหความเรวลม ณ ตำาแหนงหนงๆ บนพนทตดขวางของทอไมเทากน ซงคาความเรวลมเฉลยจะมคาประมาณ 90% ของความเรวลมทจดกงกลางของทอ ทงน (หากเปนไปได) จดททำาการตรวจวดควรอยหางจากจดทมการแปรปรวนของอากาศ เชน ฮด ขอตอ จดโคงงอของทอ จดททอสาขามาพบกบทอหลก ฯลฯ อยางนอย 1 เทาของเสนผานศนยกลางทอ เพอหลกเลยงผลกระทบจากการผนผวนของอากาศตอคาทวดได ถงกระนน คาประมาณนอาจคลาด
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
เคลอนได ฉะนน เพอใหไดคาทถกตองทสดจงควรตรวจวดความดนเคลอนทหลายๆ จด การตรวจวดดงกลาวนเรยกวา Pitot traverse ซงจำานวนจดและตำาแหนงทตรวจวดขนกบขนาดของทอ นนคอ สำาหรบทอกลมตองเจาะร 2 รในแนวตงฉากกน แลววดความเรวลมอยางนอย 6 จดในแตละแกน หากทอมขนาดใหญ จำานวนจดทตองตรวจวดจะมากขนตามไปดวยเพอใหไดคาทถกตองแมนยำาทสด ตารางท 4.11, 4.12 และ 4.13 แสดงตำาแหนงการตรวจวด Pitot traverse เมอตรวจวด 6, 10 และ 20 จดในแตละแกน จดเหลานไดมาจากการแบงพนทเทากนแตละวงน และสำาหรบทอสเหลยมใหแบงพนทของทอออกเปนชองสเหลยมทมขนาดเทากน จดททำาการวดความเรวลมคอ จดกงกลางของสเหลยมเหลานน ซงแตจะจดทวดไมควรหางกนเกนกวา 6 นว (ภาพท 4.46) จากนนเปลยนความดนเคลอนทใหเปนความเรวลม แลวจงคำานวณหาคาเฉลย คาทไดเปนคาความเรวลมทนำาไปคำานวณหาอตราการไหลของอากาศภายในทอตอไป
ภาพท 4.46 ตำาแหนงทวดความเรวลมสำาหรบทอกลมและทอสเหลยมสำาหรบวธ Pitot traverse
ตารางท 4.11 ระยะหางจากผนงทอกลมถงจดทวดความดนสำาหรบ 6 Point traverse
R1 R2 R3 R4 R5 R6
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
(มม.) 0.43D 0.296D
0.296D
0.714 0.854 0.957
7588
100113125138150
3445566
11131518182022
22263033374144
536270708897
105
64758596
107118128
728496
108120132144
ตารางท 4.12 ระยะหางจากผนงทอกลมถงจดทวดความดนสำาหรบ 10 point traverse
(มม.)
R10.26D
R20.82D
R30.146D
R40.226D
R50.342D
R60.658D
R70.744D
R80.854D
R90.981D
R100.974D
5060708090
100110120130140150160170180190200225
12222333344445556
4567789
10111112131415161618
79101213151618192122232526282933
1114161820232527293234363841354551
1721242731343841444851555862656877
3339465359667279869299
105112118125132148
3946546270778593
101108116124132139147155174
43516068778594
102111119128137145154162171192
465564738392
101110119129138147156165174184207
495868788897
107117127136146156166175185195219
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
250275300325350375400
678891010
20222527293133
37404448515559
57626873798590
8594
103111120128137
165181197214230247263
193213232252271290310
213235256277299320341
230253275298321344367
244268292317341365390
(มม.)
R10.26D
R20.82D
R30.146D
R40.226D
R50.342D
R60.658D
R70.744D
R80.854D
R90.981D
R100.974D
425450475500550600650700750800850900950100
0
1112121314151718192122232426
3537394145495357616569747882
62667073818895
103110117124132139146
96102107113124136147158170181192204215226
145154162171188205222239256274291308325342
280296313329362395428461494526559592625658
329348368387426464503542580619658696735774
363384405427469512555597640683726768811854
390413436459505551597643689735781826872918
414438463487536585633682731779828877926974
ตารางท 4.12 ระยะหางจากผนงทอกลมถงจดทวดความดนสำาหรบ 10 point traverse (ตอ)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
(มม.)
R10.026D
R20.082D
R30.146D
R40.226D
R50.342D
R60.658D
R70.774D
R80.854D
R90.981D
R100.974D
1050110011501200125013001350140014501500
27283031323335363738
86909498
102106110114118123
154161168176183190198205212220
237249260271283294305317328339
359376393410427444462479496513
691724757790823856888921954987
813851890929967
10061045108311221161
896939982
1024106711101152119512381280
964101010561102114811941240128613321377
1023107211201169121812671315136414131462
ตารางท 4.13 ระยะหางจากผนงทอกลมถงจดทวดความดนสำาหรบ 20 Point traverse
(มม.)R1
0.013D
R20.039D
R30.067D
R40.097D
R50.129D
R60.165D
R70.204D
R80.250D
R90.306D
R100.388D
R110612
D
R120.694D
R130.750D
R140.796D
R15 R160.871D
R170.903D
R180.933D
R190.961D
R200.987D
1000
1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
1316214
63414
67315
70416
73416
76517
79618
82618
857
3969441
72943
76345
79847
83349
86851
90253
93755
972
6775070
78874
82577
86380
90084
93887
97590
101394
1050
97796102836107876112915116955121995126
1035131
1075136
1114
129835135877142919148960155
1002161
1044168
1086174
1127181
1169
165871173915181958190
1002198
1045206
1089214
1132223
1176286
1219
204903214948224993235
1038245
1084255
1129265
1174275
1219350
1264
250933263980275
1026288
1075300
1120313
1166325
1213338
1260428
1306
306961321
1009337
1057352
1105367
1153383
1201398
1249413
1297543
1245
388987407
1036427
1086446
1135466
1184485
1234504
1238524
1332
1382
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ตารางท 4.13 ระยะหางจากผนงทอกลมถงจดทวดความดนสำาหรบ 20 point traverse (ตอ)
(มม.)R1
0.013D
R20.039D
R30.067D
R40.097D
R50.129D
R60.165D
R70.204D
R80.250D
R90.306D
R100.388D
R110612
D
R120.694D
R130.750D
R140.796D
R15 R160.871D
R170.903D
R180.933D
R190.961D
R200.987D
1450
1500
1550
1600
1650
1700
1750
1800
1850
1900
1950
2000
1988720
91820
94921
97921
101022
104023
107123
110224
113225
116325
119326
1224
571006
591041
601076
621110
641145
661180
681215
701249
721284
741319
761353
781388
971088101
1125104
1163107
1200111
1238114
1275117
1313121
1350124
1388127
1425131
1463134
1500
1411154146
1194150
1234155
1274160
1313165
1353170
1393175
1433179
1473184
1512189
1552194
1592
1871211194
1253200
1294206
1336213
1278219
1420226
1461323
1503239
1545245
1587252
1628258
1670
2391263247
1306256
1350264
1394272
1437280
1481289
1524297
1568305
1611313
1655322
1698330
1742
2961309306
1354316
1400326
1445667
1490347
1534357
1580367
1625377
1671338
1716398
1761408
1806
3631353375
1400388
1446400
1493413
1539425
1586438
1633450
1679463
1726475
1773488
1819500
1866
4441393459
1442474
1490490
1538505
1586520
1634536
1682551
1730566
1778581
1826597
1874612
1922
5631431582
1481601
1530621
1579640
1629660
1678679
1727698
1777718
1826737
1875757
1925776
1974
ในกรณทไมสามารถหลกเลยงการตรวจวดใกลกบจดทมการแปรปรวนของอากาศได ควรตรวจสอบผลการตรวจวดดวย หากพบวาคาความดนเคลอนทมความแปรปรวนไมควรใชคาทวดได ณ จดนน ควรเลอกตำาแหนงใหมสำาหรบการวดความดน และตรวจสอบคาทวดไดกบคาในตำาแหนงแรก หากคาทไดจากทง 2 ตำาแหนงตางกนไมเกน 10% ใหใชคาเฉลยจากตำาแหนงทง 2 นน แตถาคาทไดแตกตางกนมากกวา
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
10% ควรเลอกตำาแหนงท 3 เพม และคาทนำามาคำานวณความเรวลมคอ คาเฉลยจาก 2 ตำาแหนงทมคาใกลเคยงกนทสด สาเหตทความดนเคลอนททอานไดในจดเดยวกนมคาแตกตางกน เนองมาจากการกระจายตวของอากาศไมสมำาเสมอหลงจดทมการแปรปรวนของอากาศ ภาพท 4.17 แสดงรปแบบการไหลของอากาศทอาจเกดขนไดหลงจดทมการแปรปรวนของอากาศ
ในขณะทตรวจวดความดนเคลอนท ใหวดและบนทกความชนและอณหภมของอากาศในทอดวย โดยใชเทอรโมมเตอรกระเปาะเปยกและกระเปาะแหง นำาคาทอานไดตรวจสอบปรมาณไอนำาในอากาศโดยใชไซโครเมตรกชารท ถามไอนำาในอากาศสงกวา 20 กรมไอนำา/กโลกรมอากาศ หรออณหภมตำากวา 5 องศาเซลเซยส หรอสงกวา 35 องศาเซลเซยส หรอความดนบรรยากาศสงหรอตำากวาความดนบรรยากาศปกต 5000 พาสคาลส หรอพนทนนอยสงหรอตำากวาระดบนำาทะเล 300 เมตร แลว ตองปรบแกความหนาแนนของอากาศทเปลยนไปจากอากาศมาตรฐานดวย มเชนนนคาความดนทอานไดจะคลาดเคลอนในระดบททำาใหเกดปญหาได
จากสมการคำานวณความหนาแนนของอากาศ
= 1.2 df 4.8
และ df = CFe CFp CFt 4.9
เมอ df = แฟคเตอรความหนาแนนCFe = แฟคเตอรปรบคาเมอระดบความสงเกน 300
เมตร จากระดบนำาทะเล= [1 – (22 x 10-6)(Z)]5.258 เมอ Z คอระดบ
ความสง (ม.)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
CFp = แฟคเตอรปรบคาเมอความดนตางจากบรรยากาศปกต 5000 Pa
= (101,300 + SP) เมอ SP คอความดนสถต (ตองใสเครองหมายบวกหรอลบดวย) 101,300
CFt = แฟคเตอรปรบคาเมออณหภมไมอยในชวง 5 – 35o C
= 293 เมอ t คออณหภมกระเปาะแหง (ตองใสเครองหมายดวย)
(t+273)
ก. การกระจายตวของ VP สมบรณทสด (Ideal)
ข. การกระจายตวของ VP ด (เหมาะสำาหรบการเคลอนทเขาสพดลม แตอาจทำาใหอากาศมวนตวหากเคลอนทเขา Inlet box)
ค. การกระจายตวของ VP ดพอใช นน ง. ไมใหใชคา VP ทจดน เนองจากการก
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
คอกวา 75% ของ VP มคาสงกวา VPmax/10 สามารถวด VP ทจดนได
ระจายตวของ VP ไมด-นอยกวา 75% ของ VP มคาสงกวา VPmax/10
จ. ไมใหใชคา VP ทจดน เนองจากการกระจายตวของ VP ไมด-นอยกวา 75% ของ VP มคาสงกวา VPmax/10
ฉ. ไมใหใชคา VP ทจดน เนองจากการกระจายตวของ VP ไมด-นอยกวา 75% ของ VP มคาสงกวา VPmax/10
ภาพท 4.47 การกระจายตวของความดนเคลอนทภายในทอ
ตวอยางท 1 ระบบระบายอากาศนตดตงในทซงสงจากระดบนำาทะเล 1500 เมตร ความดนเคลอนทในทอวดโดยพโททวบมคา 250 พาสคาลส อณหภมภายในทอ 150 องศาเซลเซยส ความดนสถต -5875 พาสคาลส และความชนตำาไมมผลตอความหนาแนนอากาศ จงคำานวณความหนาแนนของอากาศและความเรวลมในทอ
เนองจากอากาศมความชนตำาจงไมตองหาปรมาณไอนำาในอากาศจากไซโครเมตรกชารท และสามารถคำานวณความหนาแนนอากาศจากสมการท 4.8 และ 4.9 ไดโดยตรง
นนคอ CFe = [1-(22 x 10-6) (1500)]5.258 = 0.84
CFp = (101,300 + SP) = 0.94 101,300
CF1 = 293 = 0.69(150 + 173)
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ดงนน ความหนาแนนอากาศ = 1.2 (0.84) (0.94) (0.69) = 0.654 กก./ลบ.ม.
และ ความเรวลม V = 1.414 = 27.4 ม./วนาท
ในตวอยางนหากไมปรบแกความหนาแนนอากาศ ความเรวลมใน
ทอ = 22.1 เมตรตอวนาท ซงคลาดเคลอนไปถง 19.3%ดวยเหตน การวดความเรวลมในทอซงความหนาแนนของอากาศ
เปลยนไปจากสภาวะมาตรฐานเนองจากความชน ความสง ความดน และ/หรออณหภม ทำาใหคาทวดไดแตกตางไปจากคาในสภาวะมาตรฐาน จงตองปรบแกดวยสมการดงกลาวมาแลว และการวดความดนเคลอนทดวยวธ Pitot traverse เพอคำานวณความเรวลมในทอตองปรบแกความหนาแนนอากาศสำาหรบความเรวลมแตละคาทอานได แลวจงหาคาความเรวลมเฉลย หามนำาคา VP มาเฉลยแลวคำานวณหาความเรว เพราะจะทำาใหคาทคำานวณไดคลาดเคลอนได และสดทายจงหาคาเฉลยของสองแกน ดงแสดงในตวอยาง (ภาพท 48)
ภาพท 4.48 ตวอยางการบนทกการตรวจวดความดนเคลอนทเพอคำานวณความเรวลม ตำา แหนงทตรวจวด.....ทอขนาด 140 มม. พนทหนาตด = 0.0154 ตร.ม.
1) ความหนาแนนอากาศมาตรฐาน 2) อณหภมสงอณหภมในทอ 30 ซ อณหภมกระเปาะแหง
65 ซความดนบรรยากาศ 3857 พลาสคาลส อณหภมกระเปาะ
เปยกในทอ 26 ซ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ความชนในทอ 10 กรมไอนำา/กก.อากาศ ความดนบรรยากาศปรกต
แกน X แกน Y แกน X แกน Y จดท VP V VP V จด
ท VPm VPe Vs VPm VPe Vs
1 55.0 9.49 57.5 9.71 1 55.0 63.2 10.9 57.5 66.1 11.2
2 70.0 10.71 67.5 10.25 2 70.0 80.4 12.3 67.5 77.6 12.1
3 80.0 11.45 80.0 11.45 3 80.0 92.0 13.2 82.5 94.8 13.4
4 80.0 11.45 85.0 11.80 4 80.0 92.0 13.2 80.0 92.0 13.2
5 75.0 11.09 85.0 11.80 5 75.0 86.2 12.7 80.0 92.0 13.2
6 60.0 9.91 62.5 10.12 6 60.0 69.0 11.4 62.5 71.8 11.6
V รวม 64.10 65.13 V รวม 73.7 74.7
V เฉลยในทอ = (64.10 + 65.13)/12 V เฉลยในทอ = (73.7 + 74.7)/12
= 10.77 เมตร/วนาท = 12.4 เมตร/วนาท
Q = AV = 0.0154 x 10.77 Q = AV = 0.0154 x 12.4
= 0.17 ลบ.ม./วนาท = 0.19 ลบ.ม./วนาท
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
คำานวณหาความหนาแนนอากาศสำาหรบกรณท 2)
เมออณหภมสง จากสมการ 10.1 และ 10.2
= 1.2 (293/338) 1.04 กก./ลบ.ม.
Df = /1.2 = 1.04/1.2 = 0.87
ปรบความดนเคลอนทดวยสมการVPe = VPm/df
VPe = VP เมอปรบความหนาแนน
อากาศ (พลาสคาลส)
VPm = VP ทวดได (พลาสคาลส) และ
V = 1.4
2. การทดสอบความดนสถตของระบบ นอกเหนอจากการตรวจวดทฮดซงไดกลาวไปแลวนน สามารถตรวจสอบการทำางานของระบบและวเคราะหความผดปกตของสวนตางๆ ไดจดตางๆ ทควรตรวจวด ไดแก กอนเขาสทอหลก ทางเขาและออกของอปกรณทำาความสะอาดอากาศ ทางเขาและออกของพดลม และทจดกงกลาง หรอเปนระยะๆ ในทอทมความยาวมาก โดยผลการตรวจวดนควรนำาไปเปรยบเทยบกบผลการตรวจวดในครงแรกทตดตงระบบ หากคาทวดไดลดลงเกนกวา 10% ควรตรวจหาสาเหตททำาใหความดนสถตลดลง
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
สำาหรบการตรวจวดความดนสถตททางเขาและออกของอปกรณทำาความสะอาดอากาศนนทำาใหทราบถงความดนลดทเกดขน หรอพลงงานทใชไปเพอดดอากาศผานอปกรณชนดนน รวมทงสามารถวนจฉยวาอปกรณอดตนและถงเวลาเปลยนวสดกรองหรอยง อยางไรกตาม การทดสอบความดนลดเพยงอยางเดยวอาจไมเพยงพอ ทงน เพราะหากวสดกรองรวหรอชำารดทำาใหอากาศผานไปไดงาย และความดนไมลดหรอลดลงเลกนอย (ภาพท 4.49 ค) อาจทำาใหเขาใจวาวสดกรองคงอยในสภาพปกตและใชงานได ฉะนน จงควรทดสอบประสทธภาพของวสดกรองดวย
วสดกรอง HEPAก) ความดนสญเสยทวสดกรองสะอาดวสดกรอง HEPAข) ความดนสญเสยทวสดกรองสกปรก
วสดกรอง HEPAค) ความดนสญเสยปานกลางอปกรณกรองทำางานปกตทงทจรงวสดกรองฉกขาด
ภาพท 4.49 การตรวจวดความดนสถตของอปกรณกรองอนภาค
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
3. การแปรผลเพอวนจฉยระบบ เมอตรวจวดความดนสถตในจดตางๆ ของระบบ หากพบวา
1) SPh ของฮดทงหมดมคาตำาลง และ SPin ของพดลมลดลงในขณะทคา SP ทจดระหวางพดลมและอปกรณทำาความสะอาดเพมขน (ภาพท 4. 50 ก.) แสดงวาอปกรณทำาความสะอาดอากาศมแรงตานทานมากเกนไป ควรทำาความสะอาดหรอเปลยนวสดกรองเพอใหสามารถทำางานไดอยางมประสทธภาพเชนเดม
2) SPh ของฮดทงหมดมคาตำาลง แตคาทจดเขาและออกจากอปกรณทำาความสะอาดมคาสงขน (ภาพท 4.50 ข.) แสดงวาทอใหญหรอทอสาขามการอดตนบางสวน
3) SPh ของฮดทงหมดมคาตำาลง และคาทอานไดจากจดเขาและออกจากอปกรณทำาความสะอาดมคาตำาลงเชนกน (ภาพท 4.50 ค.) แสดงวาพดลมทำางานผดปกต หรอปลองอดตน หรอขอตอทอจดใดจดหนงหลดหรอหลวม
4) คา SP ของสวนตางๆ ปกต ยกเวน SPh ของฮดหนงตำากวาทควรมาก (ภาพท 4.50 ง.) แสดงวาทอสาขาระหวางจดทวดและทอใหญตน
5) คา SP ของสวนตางๆ ปกต ยกเวน SPh ของฮดหนงสงขน (ภาพท 4.50 จ.) แสดงวามการอดตนระหวางจดทตรวจวดและฮด
6) คา SP ของสวนตางๆ ปกต ยกเวน SPh ของฮดทอยตดกนมคาลดลง (ภาพท 4.50 ฉ.) แสดงวาทอใหญอดตนบรเวณใกลกบฮดทงสองทมคา SPh ลดลง
ลดลงเพมขนเพมขน
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
ก) อปกรณทำาความสะอาดอดตนข) ทอหลกหรอทสาขาอดตนลดลงลดลงเกอบเทาเดมเกอบเทาเดมค) การทำางานของพดลมลดลงปลองอดตน ทอหลวมง) ทอสาขาอดตนลดลงเกอบเทาเดมเกอบเทาเดมเกอบเทาเดมเกอบเทาเดมเกอบเทาเดมลดลง เกอบเทาเดมจ) ทอสาขาอดตนฉ) ทอสาขาอดตน
ภาพท 4.50 การตรวจวดความดนสถตเพอวนจฉยความผดปกตของระบบหมายเหต: หมายถงมาโนมเตอร
การทดสอบการทำางานของพดลม ควรตรวจวดสงตอไปน1) ความเรวลมทหนาพดลม เพอนำามาคำานวณหาคา Q = AV2) วดคา VPin และ SPin และ SPout เพอนำามาคำานวณหา FSP
จากสมการ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
FSP = SPin + SPout - VPin3) วดความเรวรอบของพดลมดวยทาโคมเตอร หรอสโตรโบเทค4) วดแรงเคลอนไฟฟาและกระแสไฟฟาของพดลม ดวยแคลมป-
ออน โวลทมเตอร-ออมมเตอร เพอนำามาคำานวณหากำาลงของพดลม เมอทราบประสทธภาพของมอเตอรและเพาเวอรแฟคเตอรจากผผลต ไดจากสมการ
PWR = 47.3 (Volt)(Amp)(PF)(E)เมอ PWR = กำาลงของพดลม (วตต)
PF = เพาเวอรแฟคเตอรE = ประสทธภาพของมอเตอร
หรอ PWR = (Q FTP) ME
เมอ ME = ประสทธภาพเชงกลของพดลม มคาประมาณ 0.5– 0.65
Q = อตราการไหลของอากาศ (ลบ.ม./วนาท)5) ตรวจวด FTP (ภาพท 4.51) หรอคำานวณจาก
FTP = FSP + VPout6) ตรวจวด FSP อตราการไหลของอากาศ และ P บนกราฟ
พดลมสำาหรบความเรวรอบทพดลมทำางาน คาเหลานควรสอดคลองกน แตถาคาทอานไดจากการพลอทคาใดคาหนงลงบนกราฟแตกตางจากคาทวดไดตองแกไข โดยพจารณาจากหลกการทำางานของ พดลม (บทท 6)
การทดสอบการทำางานของระบบระบายอากาศเปนสงจำาเปนและมวธการทดสอบดงไดกลาวมาแลว นอกเหนอจากการตรวจวดและบำารงรกษาใหระบบทำางานไดอยางมประสทธภาพเสมอแลว การเกบรวบรวมขอมลการตรวจวดอยางเปนระบบกมความสำาคญเชนกน นกสขศาสตร
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
อตสาหกรรมอาจใชระบบคอมพวเตอรเขามาชวยในการจดเกบขอมล เพอความสะดวกและรวดเรว และควรจดเกบขอมลจากการตรวจวดและขอมลทเกยวของกบระบบทงหมดไวดวยกน หรอในททสามารถคนหาไดเมอตองการ
ทางเขาของอากาศทางออกของอากาศพโททวบSPinSPoutFTPเมอ VPout = VPin
ภาพท 10.51 การตรวจวด FTP
กจกรรม 4.3.3การทดสอบระบบทอทสำาคญมกอยาง อะไรบาง
แนวตอบกจกรรม 4.3.3การทดสอบระบบทอทสำาคญม 3 อยาง ดงน1. การวดความเรวลมในทอ2. การทดสอบความดนสถตของระบบ3. การแปรผลเพอวนจฉยระบบ
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
บรรณานกรม
วนทน พนธประสทธ มารจกคณภาพอากาศในอาคารกนเถอะ“ ” วารสารความปลอดภยและ
สงแวดลอม 2540; 7 (1): 57-60วนทน พนธประสทธ คมอปฏบตการมลพษอากาศภายในอาคาร พมพครงท 1 กรงเทพมหานคร โรงพมพการศาสนา 2544 ISBN974-8306-59-3วนทน พนธประสทธ และวรกมล บณยโยธน การประมาณคารอยละ“ของอากาศจาก
ภายนอกทไหลเขาสหองหรออาคาร (%OA) วารสารการสงเสรมสขภาพและ
อนามยสงแวดลอม 2545; 25(4): 96-103วนทน พนธประสทธ และวทยา อยสข คณภาพอากาศภายในอาคาร“สำานกงานใน
วารสารความปลอดภยและสงแวดลอม” กรงเทพมหานคร 2544; 11(4): 50-57American Air Filter Co. The Physic of Air. 7th ed. 1970.American Conference of Governmental Industrial
Hygienist. (ACGIH) Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice. 22nd ed. Cincinnati, 1995.
American Conference of Governmental Industrial Hygienist. (ACGIH) Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice. (Metric version) 23rd ed. Cincinnati, 1998.American Conference of Governmental Industrial Hygienist. (ACGIH) Threshold Limit Values and
54114-4-1 r2 supanan 5-20 26 jan 2009
Biological Exposure Indices. ACGIH, Cincinnati Inc., 2005.American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers. (ASHRAE)
Standard, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality, ASHRAE 62-1999.
Atlanta, 1999.Frank P. Bleier. Fan Handbook. Selection, Application, and Design. McGraw-Hill, 1998.Henry J. McDermott. Handbook of Ventilation for Contaminant Control. 3rd ed. ACGIH, Cincinnati, 2001.