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.