"Metering
pump" จะให้แปลเป็นไทยว่าปั๊มอะไรดีล่ะ
เห็นบางคนก็แปลว่าเป็นปั๊มสูบจ่ายสารเคมี
บางคนก็บอกว่าเป็น "Dosing
pump" (แล้วคำถามก็ตามมาอีกว่า
dosing
pump คืออะไร)
แต่ถ้าจะให้ตรงกับความหมายของมันแล้ว
Metering
pump คือปั๊มที่สามารถปรับเปลี่ยนอัตราการไหลได้อย่างต่อเนื่อง
ส่วนจะเอาคุณสมบัติข้อนี้ไปใช้ทำอะไรนั้นมันเป็นอีกเรื่องหนึ่ง
เช่นนำไปใช้ในงานจ่ายสารเคมีในปริมาณที่แน่นอนให้กับระบบ
ในกรณีนี้ก็เรียกได้ว่ามันทำหน้าที่เป็น
dosing
pump หรือปั๊มจ่ายสารเคมีก็ได้
การควบคุมอัตราการจ่ายของเหลวของปั๊มที่เห็นทำกันก็มีอยู่
๒ วิธี
วิธีแรกคือใช้การปรับระดับการปิด-เปิดวาล์วควบคุมที่ท่อด้านขาออก
วิธีการนี้เป็นวิธีการปรกติที่ใช้กันทั่วไปกับปั๊มหอยโข่ง
คือเราไม่ไปยุ่งอะไรกับตัวปั๊ม
ให้ปั๊มหอยโข่งมันหมุนของมันไปเรื่อย
ๆ แล้วใช้การปรับระดับการเปิดวาล์วด้านขาออกแทนว่าจะให้ไหลมากไหลน้อย
โดย
ในบางครั้งก็อาจต้องช่วยด้วยการเปลี่ยนความเร็วรอบการหมุนของปั๊มด้วยการเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วเปลี่ยนไป
ที่เคยเจอคือกรณีที่พบว่าต้องเปิดวาล์วเพียงเล็กน้อยเพื่อให้ได้อัตราการไหลตามต้องการอันเนื่องมาจากปั๊มมีขนาดใหญ่เกินไป
เขาก็แก้ปัญหาด้วยการเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วเพิ่มขึ้น
ปั๊มจะได้หมุนช้าลง
ทำให้วาล์วควบคุมอัตราการไหลทำงานได้ดีขึ้น
และจะว่าไปผมเองก็ยังไม่เคยเห็นหรือเคยได้ยินการใช้ปั๊มหอยโข่งกับระบบที่ต้องการอัตราการไหลต่ำ
ๆ ในปริมาตรที่แน่นอน
วิธีการควบคุมอัตราการไหลด้วยการปรับระดับการปิด-เปิดวาล์วด้านขาออกนี้นี้ไม่นิยมทำกับปั๊มพวก
positive
displacement เพราะถ้าวาล์วด้านขาออกเปิดน้อยเมื่อใด
จะส่งผลต่อความดันด้านขาออกมาก
วิธีการปรับอัตราการไหลวิธีที่สองใช้การปรับการทำงานที่ตัวปั๊ม
วิธีการนี้ไม่ค่อยนิยมทำกับปั๊มหอยโข่ง
แต่จะเห็นเป็นเรื่องปรกติสำหรับปั๊มแบบ
positive
displacemnt เพราะโดยปรกติแล้วสำหรับปั๊มหอยโข่งส่วนใหญ่
ตัวมอเตอร์ไฟฟ้าจะไปหมุนใบพัดของปั๊มหอยโข่งโดยตรง
การปรับอัตราการไหลต้องไปปรับรอบการหมุนของใบพัด
ในกรณีของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
การปรับอัตราการหมุนของมอเตอร์ทำได้ด้วยการปรับ
"ความถี่"
ของกระแสไฟฟ้า
กล่าวคือไฟฟ้าบ้านเราที่ความถี่ปรกติ
50
Hz ถ้าต้องการให้มอเตอร์หมุนเร็วขึ้นก็ต้องปรับความถี่ให้สูงขึ้น
ในทางกลับกันถ้าต้องการให้มอเตอร์หมุนช้าลงก็ต้องปรับความถี่ให้ต่ำลง
การเปลี่ยนความถี่ของกระแสไฟฟ้านี้แต่เดิมเป็นเรื่องยาก
แต่ในปัจจุบันที่การพัฒนาการทางด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลังมีมากขึ้น
ทำให้อุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับเริ่มแพร่หลายมากขึ้น
ทำให้ต่อไปเราอาจจะเห็นการปรับอัตราการไหลของปั๊มหอยโข่งด้วยการปรับความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์
ปั๊มตระกูล
positive
displacement นั้น
มอเตอร์ไฟฟ้าไม่ได้ไปขับเคลื่อนชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่ผลักดันของเหลวโดยตรง
แต่ส่งผ่านกำลังการหมุนของมอเตอร์ผ่านกลไกต่าง
ๆ เพื่อไปขับเคลื่อนชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่ผลักดันของเหลว
ดังนั้นการปรับอัตราการจ่ายของเหลวของปั๊มจึงมักทำด้วยการปรับการทำงานของชิ้นส่วนกลไกเหล่านี้
เช่นในกรณีของปั๊มลูกสูบที่ต้องมีกลไกเปลี่ยนการหมุนของเพลามอเตอร์ให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นเพื่อไปขับเคลื่อนลูกสูบ
ระยะช่วงชักของลูกสูบในกระบอกสูบจะเป็นตัวกำหนดปริมาตรของเหลวที่จ่ายในการอัดแต่ละครั้ง
การปรับระยะการเดินทางของระยะช่วงชักนี้ก็จะทำให้ปริมาตรของเหลวที่จ่ายออกในการอัดแต่ละครั้งเปลี่ยนไปด้วย
ส่วนวิธีการทำได้อย่างไรบ้างนั้น
ลองค้นดูตัวอย่างโดยใช้
google
และคำสำคัญ
"crank
stroke adjustment mechanism" นี้ดูก็ได้
รูปที่
๑ ตัวอย่าง P&ID
ของ
metering
pump เดี่ยว
แม้ว่าในรูปนี้จะเห็นเสมือนว่าถังเก็บของเหลวต้องอยู่สูงกว่าตัวปั๊ม
แต่ในความเป็นจริงมันไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น
ถังเก็บสารเคมีก็ไม่จำเป็นต้องมีใบพัดกวน
ขึ้นอยู่กับสารที่ต้องการจ่าย
เช่นกรณีที่เป็นสเรอรี่
(slurry
คือของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยอยู่)
จำเป็นต้องมีการปั่นกวนให้ของแข็งแขวนลอยกระจายตัวให้สม่ำเสมอทั่วทั้งถังก่อน
จากนั้นจึงค่อยทำการสูบจ่าย
รูปที่
๒ ตัวอย่าง P&ID
ของ
metering
pump ๒
ตัวที่ตัวหนึ่งทำงานและอีกตัวหนึ่งเป็นตัวสำรอง
จุดหนึ่งที่ต้องคำนึงในที่นี้ก็คือปรกติแล้วท่อด้านข้าออกของวาล์วระบายความดันไม่ควรจะมีของเหลวค้างอยู่
เพราะน้ำหนักของเหลวด้านขาออกจะกดลิ้นวาล์วเอาไว้ทำให้วาล์วเปิดที่ความดันสูงขึ้น
ดังนั้นในกรณีที่เป็นของเหลวจึงมักวางแนวท่อด้านขาออกของวาล์วระบายความดันให้ของเหลวด้านขาออกนั้นไหลออกไปจากตัววาล์ว
(เช่นวางท่อให้ลาดเอียงลงต่ำ)
รูปที่
๓ ตัวอย่าง P&ID
ของ
metering
pump ๒
ตัวที่ตัวหนึ่งทำงานและอีกตัวหนึ่งเป็นตัวสำรอง
รูปนี้จะว่าไปแล้วก็เหมือนกับรูปที่
๒ เพียงแต่เป็นตัวอย่างกรณีที่การปรับช่วงชักของ
metering
pump ใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติเท่านั้น
และเนื่องจากใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติก็สามารถใช้ระบบดังกล่าวป้องกันความเสียหายในกรณีที่ความดันด้านขาออกสูงมากเกินไปด้วยการหยุดการทำงานของปั๊ม
แทนการใช้วาล์วระบายความดัน
รูปนี้เป็นตัวอย่างกรณีสมมุติของอุปกรณ์เป็นชุดประกอบสำเร็จซื้อมาติดตั้งทั้งระบบ
ส่วน donut
float คืออะไรนั้นต้องขอยอมรับว่าไม่รู้
เพราะเพิ่งเคยเจอคำนี้เป็นครั้งแรก
รูปที่
๔ รูปนี้เขาบอกว่าเป็นปั๊มจ่ายสารเคมี
แต่จะว่าไปแล้วรูปแบบก็เหมือนกับรูปที่
๒ และอย่างที่กล่าวไว้ในรูปที่
๑
ว่าแม้ว่าในรูปนี้จะเห็นเสมือนว่าถังเก็บของเหลวต้องอยู่สูงกว่าตัวปั๊ม
แต่ในความเป็นจริงมันไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น
นอกจากนี้รูปนี้ยังมีอีกจุดหนึ่งที่อยากเตือนให้ระวังคือเส้นด้านขาออกจากวาล์วระบายความดันที่ในรูปนั้นวาดกลับเข้าไปใกล้ก้นถัง
ซึ่งอาจทำให้เข้าใจผิดได้ว่าท่อดังกล่าวต้องย้อนกลับไปที่ก้นถัง
ทั้งที่ในความเป็นจริงนั้นท่อด้านขาออกจากวาล์วระบายความดันไม่ควรมีของเหลวค้างอยู่
เพราะแรงกดของของเหลวที่ค้างอยู่จะทำให้วาล์วเปิดที่ความดันสูงขึ้น
ในโรงงานอุตสาหกรรม
แม้ว่าจะเป็นโรงงานขนาดใหญ่
แต่ก็มีบางหน่วยเหมือนกันที่ต้องการการป้อนของเหลวในปริมาตรน้อย
ๆ ในปริมาณที่แน่นอน
ซึ่งจุดนี้เป็นจุดที่ทำให้
metering
pump เข้ามามีบทบาทในกระบวนการผลิต
ที่ผมเคยเจอก็มีที่หอทำน้ำเย็น
(cooling
tower) ที่ต้องมีการเติมสารเคมีหลายชนิดเพื่อปรับสภาพน้ำ
(เช่นสารละลายกรดกำมะถันเพื่อลดค่าพีเอช
สารเคมีลดการเกาะติดของคราบสกปรก
เป็นต้น)
หรือในกระบวนการพอลิเมอร์ไรซ์แบบสเรอรี่ที่ต้องป้อนสเรอรี่ตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าสู่ถังปฏิกรณ์ในปริมาณที่ถูกต้องสำหรับการผลิตพอลิเมอร์แต่ละเกรด
ในกรณีที่ต้องการปริมาตรการไหลที่ต่ำและไม่ต้องการความดันที่สูงอะไร
(เช่นการเติมสารเคมีเข้าบ่อน้ำ)
ก็อาจใช้ปั๊มสารเคมีเล็ก
ๆ พวก peristaltic
pump (ที่ภาษาไทยมีคนแปลว่าปั๊มรีดท่อ)
แต่ในกรณีที่ต้องการอัตราการไหลที่มากขึ้นและเป็นระบบที่มีความดัน
(เช่นปั๊มป้อนสเรอรี่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่กล่าวมาข้างต้น)
ก็จะใช้พวก
piston
pump
ปิดท้ายที่ว่างหน้ากระดาษด้วยภาพบรรยากาศภายในมหาวิทยาลัยในช่วงสายของวันนี้ก็แล้วกันครับ
วันที่ฟ้าเต็มไปด้วยเมฆ
ตั้งแต่เช้านี้ยังไม่เห็นแสงแดดเลย
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น