ความเป็นมาและลักษณะการใช้งาน
โรงงานผลิตอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน เช่น หม้อหุงข้าว กระติกน้ำรอน กระทะไฟฟ้า พัดลม ฯ
จำเป็นต้องใช้เครื่องฉีดพลาสติกเพื่อผลิตชิ้นสวนต่างๆ โดยเครื่องฉีดพลาสติกจะมีการสูญเสียพลังงานในสองส่วนหลักๆ คือ มอเตอร์ และฮีตเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งฮีตเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องฉีดพลาสติกในโรงงานจะตั้งอุณหภูมิไว้ในช่วง 190-250 oC
ปัญหาของอุปกรณ์/ระบบก่อนปรับปรุง
วัสดุท่อฉีดพลาสติกของเครื่องฉีดพลาสติกทั้งหมด ไม่ได้ทำการหุ้มฉนวน ทำให้อุณหภูมิที่ผิวของชุด Electrical Heater มีค่าเฉลี่ย 220oC ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน และอุณหภูมิบริเวรพื้นที่ทำงานสูง
รูปแสดง การตรวจวัด Electrical Heater ของเครื่องเป่าพลาสติก No.5
แนวคิด และขั้นตอนการดำเนินการ
เบื้องต้นพิจารณาทดสอบติดตั้งกับเครื่องเป่าพลาสติกที่ทำงานประมาณ 15 ช.ม. คือเครื่อง No.5 โรงงาน 2 N0.10,12 และ 14 โรงงาน 1 รวมจำนวน 4 เครื่อง โดยมีขั้นตอนการดำเนินการต่าง ๆ ดังนี้
- ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิที่ผิว Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติกก่อนการหุ้มฉนวน
- วัดหาขนาดของชุด Electrical Heater (Diameter)
- หุ้มฉนวนด้วยเซรามิกไฟเบอร์ที่มีความหนาไม่น้อยกว่า 1 นิ้ว
- ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิที่ผิวท่อเครื่องฉีดพลาสติกหลังจากการหุ้มฉนวน
จำนวนเครื่องฉีดพลาสติกที่จะทำการหุ้มฉนวน
= 4 เครื่อง
จำนวนชั่วโมงการทำงาน
= 15 ชั่วโมง/วัน
= 312 วัน/ปี
เครื่องเป่าพลาสติก No.5 450T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L
= 1.2 m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts
= 220 oC
รัศมีภายนอก, R
= 0.08 m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, As
= 44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
= 44 x 0.08 x 1 x 1.2/7
= 0.60 m2
เครื่องเป่าพลาสติก No.10 208T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L
= 1.04 m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts
= 200 oC
รัศมีภายนอก, R
= 0.08 m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, As
= 44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
= 44 x 0.08 x 1 x 1.04/7
= 0.52 m2
เครื่องเป่าพลาสติก No.12 200T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L
= 0.8 m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts
= 200 oC
รัศมีภายนอก, R
= 0.08 m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, As
= 44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
= 44 x 0.08 x 1 x 0.8/7
= 0.40 m2
เครื่องเป่าพลาสติก No.14 175T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L
= 0.9 m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts
= 200 oC
รัศมีภายนอก, R
= 0.07 m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, As
= 44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
= 44 x 0.07 x 1 x 0.9/7
= 0.40 m2
อุณหภูมิอากาศภายนอก, Tair
= 35 oC
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน, ho
= 10 W/m2K
การสูญเสียปริมาณความร้อนคำนวณจากสมการ Q
= Asho(Ts-Tair )
การใช้พลังงานก่อนปรับปรุง
ค่าการสูญเสียปริมาณความร้อนก่อนหุ้มฉนวน Q1
= (0.6+0.53+0.4+0.4) x10 x (220-35)
= 3.57 kW
การใช้พลังงานหลังปรับปรุง
อุณหภูมิที่ผิวของ Heater หลังหุ้มฉนวน, Ts2
= 45 oC
ความหนาของฉนวน, tIns
= 0.025 m
ค่าการสูญเสียปริมาณความร้อนหลังหุ้มฉนวน Q1
= (0.625+0.555+0.425+0.425) x 10 x (70-35)
= 0.71 kW
ผลประหยัดพลังงาน
ดังนั้นจะลดการสูญเสียความร้อนได้ (Q1-Q2)
= 3.57 – 0.71
= 2.86 kW
พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้
= 2.86 x 15 ชม./วัน x 312 วัน/ปี
= 13,384.8 kWh/ปี
ค่าไฟฟ้าที่ประหยัดได้
= 13,384.8 x 4.27 บาท/ปี
= 57,153.1 บาท/ปี
คิดเป็นผลประหยัดจากพลังงาน
= 1.141 toe/ปี
สภาพหลังปรับปรุง
การดำเนินการมาตรการหุ้มฉนวน Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติกช่วยลดการสูญเสียความร้อนในกระบวนการผลิต และยังทำให้อากาศภายในโรงงานเย็นลง
ก่อนปรับปรุง หลังปรับปรัง
รูปแสดงสภาพหลังติดตั้งฉนวนจำนวน 4 เครื่อง
ก่อนปรับปรุง หลังปรับปรัง
กราฟแสดงการพลังงานก่อนและหลังปรับปรุง
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน, ho = 10 W/m2K หาจากไหนหรอครับ
ตอบลบ