ตอนที่
๓ ของเรื่องนี้เป็นกรณีของ
reboiler
ชนิด
shell
and tube ที่วางนอน
รูปที่
๑ และ ๒ เป็น shell
and tube แบบธรรมดา
(คือส่วนตัว
shell
มีลักษณะเป็นทรงกระบอก)
รูปที่
๓ เป็นคำอธิบายหมายเหตุในรูปที่
๑ และ ๒ รูปที่ ๔ เป็นกรณีของ
shell
and tube ชนิด
kettle
type คือตัว
shell
ด้านบนจะโป่งนูนออกมา
กรณีหลังมีนี้แต่เฉพาะแบบด้านบนมาแสดงให้ดู
(รูปแบบด้านข้างหายไป)
ส่วนรูปที่
๕ เป็นคำอธิบายหมายเหตุในรูปที่
๔ โดยในทั้งสองกรณี
ของเหลวที่ต้องการต้มให้เดือดจะไหลเข้าส่วน
shell
ส่วนตัวกลางให้ความร้อนจะไหลเข้าส่วน
tube
(อันนี้แตกต่างไปจากกรณีของ
thermosyphon
ที่วางตั้งในแนวดิ่งที่กล่าวถึงในตอนที่
๒ ที่ของเหลวที่ต้องการต้มให้เดือดจะไหลในส่วน
tube
ส่วนตัวกลางให้ความร้อนจะไหลในส่วน
shell)
ในการเดินท่อเชื่อมระหว่างสองตำแหน่งนั้น
การเดินท่อที่ตรงที่สุดและมีข้องอน้อยที่สุดจะมี
pressure
drop ต่ำสุด
แต่ท่อตรงดังกล่าวจะมีความยืดหยุ่นต่ำกว่าท่อที่มีการโค้งงอ
ด้วยเหตุนี้ท่อที่ใช้กับของไหลที่ร้อน
(เช่นไอน้ำ)
ที่ต้องวางในแนวเส้นตรงเป็นระยะทางไกล
จึงจำเป็นต้องมีการทำ loop
เอาไว้ให้ท่อขยายตัวได้
แต่สำหรับท่อที่เชื่อมระหว่างตำแหน่งสองตำแหน่งที่ไม่ได้อยู่ห่างกันมาก
(เช่นจากก้นหอกลั่นมายัง
reboiler)
การให้ท่อมีการหักงอจะเป็นวิธีการที่เหมาะสมมากกว่าในการลดความเค้นที่เกิดจากการขยายตัวของเส้นท่อเมื่อท่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น
แต่ทั้งนี้ต้องคำนึงถึงความดันลดที่เพิ่มขึ้นด้วยว่าจะส่งผลต่อการไหลหรือไม่
โดยเฉพาะการไหลที่อาศัยแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว
ด้วยเหตุนี้ในแบบที่นำมาแสดงนั้นจึงมีการระบุว่า
รูปแบบการเดินท่อเป็นแนวตรงที่สุด
(straight
run) นั้นเป็นรูปแบบที่เหมาะสม
แต่ทั้งนี้ต้องพิจารณาถึงความเค้นที่จะเกิดขึ้นด้วย
ซึ่งถ้าพบว่าความเค้นนั้นสูงเกินไป
ก็ให้เลือกแนวทางเดินท่ออีกแนวทางหนึ่ง
(alternative
route)
ที่นี้เราลองมาดูหมายเหตุต่าง
ๆ ในรูปที่ ๓ ที่อ้างอิงไปยังรูปที่
๑ และ ๒
Note
1 หรือหมายเหตุ
๑ กล่าวว่าถ้าที่ว่างเหนือศีรษะมีมากเพียงพอที่คนจะเดินลอดได้
ดังนั้นระหว่างห่างจากตัวหอกลั่นมายังท่อที่ไหลเข้าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นควรมีระยะอย่างน้อย
1000
mm แต่ถ้าระยะเหนือศีรษะมีไม่มากพอ
(คือคนเดินลอดไปตรง
ๆ ไม่ได้)
ก็สามารถย้ายตำแหน่งที่ตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้มาอยู่ใกล้กับตัวหอกลั่นได้
ตราบเท่าที่ไม่มีปัญหาเรื่องระยะห่างระหว่างท่อ
ระยะห่างจากพื้น
และปัญหาเรื่องความเค้นที่จะเกิดขึ้นในท่อ
Note
2 หรือหมายเหตุ
๒ กล่าวว่า horizontal
reboiler นั้นมักจะวางอยู่ที่ระดับพื้นดิน
เว้นแต่ว่ากระบวนการผลิตมีข้อกำหนดไว้เป็นอย่างอื่น
และในกรณีที่ต้องทำการติดตั้ง
horizontal
reboier แบบยกระดับสูงขึ้นมา
ก็ควรมีโครงสร้างติดตั้งแยกออกมาต่างหากเพื่อการเข้าถึงได้ในระหว่างการใช้งานและการซ่อมบำรุง
Note
3 หรือหมายเหตุ
๓ กล่าวถึงการกำหนดตัว support
ว่าจะให้ด้านไหนเป็นด้านยึดตรึงและด้านไหนเป็นด้านที่เคลื่อนที่ได้จากการขยายตัว
จำเป็นต้องพิจารณาตัวท่อที่ต่ออยู่ด้วย
เพื่อลดผลต่างการขยายตัวให้มีค่าต่ำที่สุด
กล่าวคือท่อที่เชื่อมต่อระหว่างหอกลั่นกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้น
เรามองได้ว่าปลายด้านที่ต่อเข้ากับหอกลั่นเป็นด้านที่อยู่กับที่
ความเค้นในเส้นท่อจะเกิดจากการที่ท่อนั้นร้อนและยืดตัว
และการยืดตัวของหม้อต้มซ้ำจากความร้อน
ทำให้ปลายด้านที่ต่ออยู่กับหม้อต้มซ้ำนั้นมีการเคลื่อนตำแหน่ง
Note
4 หรือหมายเหตุ
๔ กล่าวว่า
ถ้าตัวหม้อต้มซ้ำนั้นตั้งอยู่ที่ระดับพื้นดิน
ตัวที่เป็นตัวกำหนดความสูงต่ำสุดของหม้อต้มซ้ำจากพื้นอาจเป็นระบบท่อไอน้ำ
(ที่ไอน้ำที่ควบแน่นจะไหลด้วยแรงโน้มถ่วง)
แทนที่จะเป็นท่อของ
process
fluid
ทีนี้เราลองมาดูกรณีของหม้อต้มซ้ำชนิด
kettle
type (รูปที่
๔ และ ๕)
ดูบ้าง
(ถ้านึกภาพไม่ออกว่า
kettle
type reboiler หน้าตาเป็นอย่างไร
ดูได้ที่รูปที่ ๖ ท้ายสุด)
Note
1 หรือหมายเหตุ
๑ กล่าวว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด
kettle
type นั้นอาจใช้เป็นตัวให้ความร้อนหรือลดอุณหภูมิลงต่ำก็ได้
แม้ว่าในรูปจะแสดงท่อไอน้ำเอาไว้
แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะใช้แหล่งให้พลังงานความร้อนรูปแบบอื่นไม่ได้
Note
2 หรือหมายเหตุ
๒
กล่าวว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้มีการนำมาใช้เป็นหม้อต้มซ้ำในบางครั้ง
ซึ่งจะใช้ในกรณีที่มีไอเกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก
Note
3 หรือหมายเหตุ
๓ กล่าวถึงการติดตั้งอุปกรณ์วัดระดับ
ว่าถ้าหากระดับอุปกรณ์นั้นอยู่สูงเกินกว่าระดับปรกติที่ยอมรับได้
ก็อาจต้องมีการทำชานชาลาหรือบันไดสำหรับปีนขึ้นไปยังตัวอุปกรณ์ดังกล่าว
ตรงนี้เป็นผลจากการที่ถ้านำเอาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้มาทำหน้าที่เป็นหม้อต้มซ้ำ
เนื่องจากส่วน shell
ที่อยู่เหนือมัดท่อ
(tube
bundle) นั้นมีที่ว่างอยู่มาก
ระดับของเหลวในส่วน shell
ควรที่จะท่วมตัวมัดท่อเอาไว้
แต่ไม่ควรท่วมเต็มตัว shell
Note
4 หรือหมายเหตุ
๔ กล่าวว่าถ้าเป็นไปได้
ให้ทำการติดตั้งอุปกรณ์วัดระดับและวาล์วควบคุมให้อยู่เคียงข้างกัน
ทั้งนี้เพื่อให้การปรับระดับด้วยมือ
(ด้วยการควบคุมการเปิดท่อ
bypass
วาล์วควบคุม)
นั้นทำได้ง่ายขึ้น
Note
5 หรือหมายเหตุ
๕ กล่าวถึงความจำเป็นที่ต้องมีบันไดหรือชานชาลาหรือไม่นั้น
ว่าถูกกำหนดโดยระดับความสูงของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
วันนี้คงจะจบเพียงแค่นี้ก่อน
ต้องขอตัวไปนอนพักจากไข้หวัดที่กำลังกำเริบ
เล่นเอาซะงอมเลย
รูปที่
๑ ภาพการจัดวาง horizontal
reboiler (ตัวขวา)
ข้างหอกลั่น
(ตัวซ้าย)
ภาพนี้เป็นภาพเมื่อมองจากทางด้านบน
รูปที่
๒ ภาพการจัดวาง horizontal
reboiler (ตัวขวา)
ข้างหอกลั่น
(ตัวซ้าย)
ภาพนี้เป็นภาพเมื่อมองจากทางด้านข้าง
รูปที่
๓ รายละเอียดหมายเหตุต่าง
ๆ ที่มีการกล่าวถึงใน piping
layout ของรูปที่
๑ และ ๒
รูปที่
๔ ภาพการจัดวาง kettle
type reboiler ภาพนี้เป็นภาพเมื่อมองจากทางด้านบน
รูปที่
๕ รายละเอียดหมายเหตุต่าง
ๆ ที่มีการกล่าวถึงใน piping
layout ของรูปที่
๔
รูปที่
๖ Kettlye
type reboiler (รูปจาก
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kettle_reboiler.svg)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น