รายงาน

Chilled Water Air Condition System

Design (Condenser Side)

เสนอศ.ดร สมศ กด�� ไชยะภิ�น นท์�

จั ดท์�าโดยนายพี�รติ� วติะก�ลส�น4930337421นายพี�รพีงษ์� วณิ�ชย�

ธนาร กษ์� 4930339721

นายภิฤศ ติ $งเศรษ์ฐพีาน�ช4930353421

1

นายวรบุ'ติร ก�(มใจัเย*น4930441021นายวศ�น แสงน',มพีงษ์�4930465021

รายงานน�$เป็.นส,วนหน0(งของว�ชา Energy and Thermal-Fluid System

Design II (2103362)

คำ�าน�า

ในปั�จจ�บั�นนอุ�ณหภู�มิ�ขอุงอุากาศได้�เพิ่��มิสู�งข�นอุย่ างมิาก เพิ่"�อุให�มิน�ษย่$สูามิารถอุย่� ได้�อุย่ างสูบัาย่จ�งต้�อุงมิการใช้�เคร"�อุงปัร�บัอุากาศเข�ามิาช้ วย่ ซึ่��งหากเปั,นเพิ่ย่งบั�านเร"อุนทั่��วไปัเคร"�อุงปัร�บัอุากาศช้น�ด้ทั่�มิการแย่กระหว างสู วน Air Handling Unit ก�บัสู วนขอุง Condenser หร"อุทั่�เรย่กว าแบับั Split Type ก0คงเพิ่ย่งพิ่อุสู1าหร�บัการใช้�งาน แต้ สู1าหร�บัอุาคารขนาด้ใหญ่ ทั่�มิพิ่"นทั่�สู1าหร�บัระบับัปัร�บัอุากาศอุย่ างจ1าก�ด้น�น การเลื"อุกใช้� Chiller เพิ่"�อุแลืกเปัลื�ย่นความิร�อุนก�บัสูารทั่1าความิเย่0นจ�งเปั,นทั่างเลื"อุกหน��งทั่�สูะด้วกแลืะเหมิาะสูมิ เพิ่ราะเราไมิ จ1าเปั,นต้�อุงมิพิ่"นทั่�สู1าหร�บัต้�ด้ต้�ง Condenser รอุบัๆอุาคาร โด้ย่เฉพิ่าะถ�าเปั,นต้�กสู�งน�น ก0ต้�ด้ต้�งแลืะด้�แลืต้�ว Condenser

จะทั่1าได้�อุย่ างย่ากลื1าบัากแลืะเสู�ย่งต้ อุอุ�นต้ราย่อุย่ างมิาก ซึ่��งในราย่งานน จะน1าเสูนอุเก�ย่วก�บัการอุอุกแบับั Chiller ในสู วนขอุง

2

ระบับั Condenser แลืะ Cooling Tower นอุกจากนย่�งรวมิไปัถ�งการอุอุกแบับัระบับัระบัาย่อุากาศภูาย่ในอุาคารให�มิสูภูาพิ่อุากาศทั่�เหมิาะสูมิ โด้ย่ภูาย่ในราย่งานจะปัระกอุบัไปัด้�วย่ข�นต้อุนการอุอุกแบับั ต้�วอุย่ างการค1านวณ การทั่1า Parametric Study แลืะเกร0ด้ความิร� �ต้ างๆ

ทั่างคณะผู้��จ�ด้ทั่1าได้�หว�งเปั,นอุย่ างย่��งว า ราย่งานฉบั�บันจะช้ วย่ให�ผู้��อุ านเข�าใจเก�ย่วก�บัการอุอุกแบับั Chiller ก�บัระบับัปัร�บัอุากาศ แลืะสูามิารถน1าแนวทั่างไปัปัระย่�กต้$ใช้�ในการอุอุกแบับัต้ อุ ๆ ไปัได้� ซึ่��งหากมิข�อุบักพิ่ร อุงปัระการใด้ทั่างคณะผู้��จ�ด้ทั่1าต้�อุงขอุอุภู�ย่มิา ณ ทั่�นด้�วย่

คณะผู้��จ�ด้ทั่1า

สารบุ ญ

เร4(อง

หน5า

Abstract 4Project Assignment 5

3

1. สูารทั่1าความิเย่0น (Refrigerant)

142. เคร"�อุงควบัแน น (Condenser)

183. ระบับัทั่ อุ (Piping system)

344. หอุทั่1าความิเย่0น (Cooling tower)

415. การเลื"อุกปั�8 มิ (Pump selection)

506. ระบับัระบัาย่อุากาศ (Ventilation)

56Appendix A

66Appendix B

70

4

Abstractงานทั่�ได้�ร�บัมิอุบัหมิาย่ค"อุการอุอุกแบับัระบับัทั่1าความิเย่0น

Chilled Water System ช้น�ด้ทั่�ใช้�น1าในการระบัาย่ความิร�อุน (Water Cooled) ในสู วนขอุง Condensing Side ซึ่��งปัระกอุบัด้�วย่ 2 สู วนหลื�กๆ ค"อุ สู วนขอุงระบับัทั่1าความิเย่0นซึ่��งได้�ร�บัมิอุบัหมิาย่ให�อุอุกแบับั Condenser แลืะอุกสู วนค"อุระบับัทั่ อุน1าระบัาย่ความิร�อุน (Condenser Water)

ในด้�านขอุงระบับัทั่1าความิเย่0นในสู วนทั่�ได้�ร�บัมิอุบัหมิาย่ให�ทั่1าการอุอุกแบับั มิสู วนปัระกอุบัทั่�สู1าค�ญ่ ค"อุ ต้�ว Condenser แลืะ Cooling Tower สู1าหร�บัการอุอุกแบับั Heat exchanger ทั่�ใช้�ในระบับั Chiller น�น ใช้�ร�ปัแบับั shell and tube เน"�อุงจากสูามิารถรอุงร�บั flow rate ทั่�สู�งได้�แลืะมิปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ในการถ าย่เทั่ความิร�อุนทั่�ด้ โด้ย่ทั่1าการอุอุกแบับัเพิ่"�อุให�สูามิารถได้� ปัร�มิาณขอุง Load ความิเย่0นต้ามิทั่�ต้�อุงการ โด้ย่เร��มิจากการเลื"อุก Condensing Temperature แลืะเลื"อุก Refrigerant จะทั่1าให�สูามิารถค1านวณหา อุ�ณหภู�มิ�ขอุงน1าทั่�เข�าอุอุก Condenser ได้� จากน�นจ�งทั่1าการค1านวณค า Heat Exchanger ซึ่��งเมิ"�อุน1า Heat

Exchanger ทั่�สูามิารถให�ปัร�มิาณความิเย่0นได้�ต้ามิทั่�ต้�อุงการมิาพิ่�จารณาปัระกอุบัก�บัการ ทั่1า Parametric Study แลื�วจะสูามิารถอุอุกแบับัขนาด้แลืะสู วนปัระกอุบัต้ างๆขอุง Condenser แลืะ Cooling Tower ทั่�เหมิาะสูมิทั่�สู�ด้ได้� ซึ่��งได้�ข�อุสูร�ปัว า สู1าหร�บั Cooling load 3600 ต้�นความิเย่0น ขอุงต้�ก 48 ช้�น ควรใช้�

5

Chiller 9 เคร"�อุงขนาด้เสู�นผู้ านศ�นย่$กลืาง 1.52 m ย่าว 2.54m

ทั่1าการต้ อุขนานก�น Cooling Tower จ1านวน 9 เคร"�อุง ขนาด้ กว�าง x ย่าว x สู�ง เปั,น 4.1 x 7.9 x 5.6 m ต้ อุขนานเช้ นก�น

สู วนในระบับัทั่ อุน1าระบัาย่ความิร�อุน ปัระกอุบัไปัด้�วย่ Cooling

Tower, Pump, Piping, Valve แลืะ Fitting ซึ่��งได้�ทั่1าการอุอุกแบับัระบับัทั่ อุสู งน1าข�นลืงอุาคาร โด้ย่เร��มิจากการเลื"อุกต้1าแหน งแลืะจ1านวน Chiller แลืะ Pump วางระบับัทั่ อุ เลื"อุกขนาด้ทั่ อุ รวมิทั่�งอุอุกแบับัจ1านวนแลืะต้1าแหน งขอุงวาลื$วทั่�งหมิด้ทั่�ใช้�ในระบับั รวมิทั่�งก1าหนด้ Control Volume เพิ่"�อุค1านวณหา Head Loss ขอุงระบับั เมิ"�อุทั่ราบัถ�งราย่ลืะเอุย่ด้ขอุงระบับัแลื�ว ข�นต้อุนต้ อุมิาจ�งเปั,นการหา System curve ซึ่��งเมิ"�อุพิ่�จารณาร วมิก�บั Parametric

Study แลื�ว จะทั่1าให�สูามิารถเลื"อุก Pump ซึ่��งเปั,นข�นต้อุนสู�ด้ทั่�าย่ได้� ในสู วนสู�ด้ทั่�าย่น�นค"อุการอุอุกแบับัระบับัระบัาย่อุากาศภูาย่ใน

อุาคาร ซึ่��งทั่ อุสู1าหร�บัระบัาย่อุากาศอุอุกทั่�เราเลื"อุกใช้�เปั,นแบับัทั่ อุสู�เหลื�ย่มิเพิ่"�อุปัระหย่�ด้พิ่"นทั่�โด้ย่มิจ1านวนทั่ อุทั่�งสู�น 12 ทั่ อุ ขนาด้เปั,น 0.2 x 0.8 m โด้ย่แต้ ลืะทั่ อุจะมิช้ อุงร�บัอุากาศจากในอุาคาร 3 ช้ อุงรวมิทั่�งสู�น 36 ช้ อุงแลืะทั่�ปัลืาย่สู�ด้ขอุงช้ อุงจะมิการต้�ด้พิ่�ด้ลืมิสู1าหร�บัด้�ด้อุากาศอุอุก โด้ย่การเลื"อุกพิ่�ด้ลืมิจะพิ่�จารณาจาก characteristic curve ขอุงพิ่�ด้ลืมิแลืะได้�พิ่�ด้ลืมิเปั,นร� น Centrifugal fan MR400R ซึ่��งมิอุ�ต้ราการไหลื 1812.5 cfm

แลืะ Pressure ขอุงพิ่�ด้ลืมิ 0.3292 inch water ในขณะทั่�ช้ อุงสู1าหร�บัอุากาศเข�าน�น เราจะต้�ด้ต้�งเปั,นแผู้งกรอุงอุากาศอุย่� บัร�เวณก1าแพิ่ง 10 จ�ด้ด้�านข�างอุาคาร โด้ย่เหต้�ทั่�เราเลื"อุกใช้�พิ่�ด้ลืมิด้�ด้อุากาศอุอุกเพิ่ย่งอุย่ างเด้ย่วน�น เพิ่ราะเราไมิ ต้�อุงการให�อุากาศเสูย่ กลื��น แลืะก:าซึ่ CO2 จากการหาย่ใจสูะสูมิภูาย่ในพิ่"นทั่�ทั่1างานน��นเอุง Project Assignment

Building with 48 storeys of 3.5 meter height has a total area of 64800 square meter. Each floor has an area of 1200 square meter which is

6

including the 140 square meter (core area 10x14 meter) The plan area is 30x45 meter. Each floor need cooling capacity of 75 ton (900,000 BTUH). The building has an additional basement floor of 1200 square meter with 4.5 meter height including the 48 storeys for using as the back of the house area. Design the chilled water air conditioning system with heat exchanger in the part of the condenser pumping system of the condenser water side of the system and cooling towers. Let the condenser water capacity be 3 GPM for 1 refrigeration ton, the condenser water temperature shall be 90- 100 degree Fahrenheit. Specify all necessary accessories needed for the system such as valves, strainer, check valve, control valves ,chemical treatment system ,and/or balancing valves, etc . In this project the cooling towers shall be installed at the roof of the building. And design ventilation system for each floor (Fan and duct), use the ventilation standard for office space

อุาคารสู�ง 48 ช้�นแต้ ลืะช้�นสู�ง 3.5 มิ. มิพิ่"นทั่�ทั่�งหมิด้ 64,800

m2 แต้ ลืะช้�นมิพิ่"นทั่� 1350 m2 พิ่"นทั่�เสูา 140 m2 โด้ย่แต้ ลืะช้�นต้�อุงการความิเย่0นขนาด้ 75 ต้�น อุาคารมิช้�นใต้�ด้�นลื�ก 4.5 m ให�อุอุกแบับั Chiller ในสู วนขอุง Condenser, ระบับัทั่ อุแลืะ Pump

ทั่�ใช้�ก�บัน1าใน Condenser, แลืะ Cooling Tower โด้ย่น1ามิอุ�ต้ราไหลื 3 GPM ต้ อุ 1 ต้�นความิเย่0น แลืะอุ�ณหภู�มิ�อุย่� ในช้ วง 90-100 oF ให�ระบั�อุ�ปักรณ$อุ"�นๆทั่�จ1าเปั,นมิาด้�วย่ ซึ่��ง Cooling Tower จะถ�กต้�ด้ต้�งบันด้าด้ฟ้<าขอุงอุาคาร แลืะให�อุอุกแบับัระบับัระบัาย่อุากาศภูาย่ในอุาคารแต้ ลืะช้�น

ซึ่��งข�อุมิ�ลืขอุงอุาคารโด้ย่สูร�ปัอุย่� ในต้ารางทั่� 1 แลืะร�ปัภูาพิ่ขอุงอุาคารด้�ได้�จากร�ปัทั่� 1

7

ในการอุอุกแบับัจะปัระกอุบัไปัด้�วย่ข�นต้อุนทั่�งสู�น 6 ข�นต้อุนค"อุ1. เลื"อุก Refrigerant

2. อุอุกแบับั Condenser

3. วางระบับัทั่ อุ4. เลื"อุก Cooling Tower

5. เลื"อุก Pump

6. อุอุกแบับัระบับัระบัาย่อุากาศ

โด้ย่มิภูาพิ่รวมิขอุงอุาคารทั่�อุอุกแบับัเสูร0จสู�นแลื�วอุย่� ในสู วนต้ อุไปัขอุงราย่งานฉบั�บัน

ติาราง ก ข5อม�ลติ,างๆ ของอาคำาร

Quantity

คำวามส�งติ0ก (รวมช $นใติ5ด�น) 172.5 m

พี4$นท์�(ใช5งานในแติ,ละช $น 1210 m2

ป็ร�มาณิคำวามเย*นท์ $งหมดท์�(ติ5องการ

3600 tons

อ ติราการไหลของน�$าใน Condenser

3 GPM/ton

อ'ณิหภิ�ม�ของน�$าใน Condenser

90-100 oF

8

ร�ป็ท์�( 1 โคำรงสร5างของอาคำารร�ป็ ก โคำรงสร5างอาคำาร

Chilled Water System (Condensing Side)

ระบับั Water Chiller ในงานทั่�ได้�ร�บั เปั0นช้น�ด้ ระบัาย่ความิร�อุนด้�วย่ น1า (Water Cooled) ในสู วนทั่�ได้�ร�บัมิอุบัหมิาย่ค"อุ Condensing Side (ร�ปัทั่� 1) แบั งอุอุกเปั,น 2 ระบับัทั่�เก�ย่วข�อุงก�น ปัระกอุบัด้�วย่ ระบับัใน “ Chiller” ซึ่��งได้�ร�บัมิอุบัหมิาย่ให�อุอุกแบับัในสู วนขอุง Condenser ต้ อุมิาค"อุ ระบับัทั่“ อุน1าระบัาย่ความิร�อุน ซึ่��งเช้"�อุมิก�บัต้�ว ” Condenser ปัระกอุบัด้�วย่

1.หอระบุายคำวามร5อน (Cooling Tower)

9

2.ท์,อน�$าระบุายคำวามร5อน (Condenser Water Piping )

3.Valve มิหน�าทั่� ควบัค�มิอุ�ต้ราการไหลื ณ ต้1าแหน งต้ างๆภูาย่ในระบับั

4.ข5อติ,อ ( Fitting ) มิหน�าทั่� เช้"�อุมิต้ อุทั่ อุน1าเข�าด้�วย่ก�นเคำร4(องส�บุน�$าระบุายคำวามร5อน (Condenser Water

Pump) โด้ย่เคร"�อุงสู�บัน1าระบัาย่ความิร�อุน จะทั่1าหน�าทั่�ข�บัเคลื"�อุนน1าระบัาย่ความิร�อุนผู้ าน Condenser ขอุงเคร"�อุงทั่1าน1าเย่0น เมิ"�อุน1าร�อุนข�น ก0จะถ�กสู งไปัย่�งหอุระบัาย่ความิร�อุน ซึ่��งจะทั่1าให�น1าเย่0นลืงแลืะน1ากลื�บัมิาใช้�ระบัาย่ความิร�อุนใหมิ วนไปัอุย่ างนเร"�อุย่ๆ อุย่ างไรก0ต้ามิ ระบับันน�บัเปั0น ระบุบุเป็�ด (Open System) หอุระบัาย่ความิร�อุน มิลื�กษณะเปั0นหอุฉด้น1า แลืะมิอุ างร�บั

ร�ป็ท์�( 1 ส,วนของ Condensing Side ซึ่0(งเป็.นส,วนท์�(ได5ร บุมอบุหมายให5ออกแบุบุ

ในระบุบุ Water Cooled Water Chiller

10

Riser Diagramเมิ"�อุทั่1าการอุอุกแบับัแลืะเลื"อุก อุ�ปักรณ$ต้ างๆข�างต้�นแลื�วน1ามิารวมิก�น จะสูามิารถเขย่นเค�าโครงขอุงระบับัได้�ด้�งน

ร�ป็ท์�( 2 ภิาพีรวมของการวางระบุบุระบุายคำวามร5อนส,วน condenser ของอาคำาร

11

ติารางท์�( 1 Equipment Schedule ส,วน Condenser

ของอาคำารท์ $งหมด

ช4(อ จั�านวนติ ว

1. Pump2. Chiller3. Cooling Tower4. Globe Valve5. Gate Valve6. Check Valve7. Strainer8. Bend 909. Tee Joint10. Flexible joint

999

1827

99

422436

12

ร�ป็ท์�( 3 การวางระบุบุระบุายคำวามร5อนส,วน condenser

บุร�เวณิดาดฟ้9าของอาคำาร

ติารางท์�( 2 Equipment Schedule ส,วน Condenser

บุร�เวณิดาดฟ้9าของอาคำาร

ช4(อ จั�านวนติ ว

1. Cooling Tower2. Globe Valve3. Gate Valve4. Bend 905. Tee Joint6. Flexible joint

999

121218

13

ร�ป็ท์�( 4 การวางระบุบุระบุายคำวามร5อนส,วน condenser

บุร�เวณิช $นใติ5ด�นของอาคำาร

ติารางท์�( 3 Equipment Schedule ส,วน Condenser

บุร�เวณิช $นใติ5ด�นของอาคำาร

ช4(อ จั�านวนติ ว

1. Pump2. Chiller3. Globe

Valve4. Gate Valve5. Check

Valve6. Strainer7. Bend 908. Tee Joint9. Flexible

999

1899

301218

14

joint

ร�ป็ท์�( 5 การวางท์,อของระบุบุระบุายอากาศ

ติารางท์�( 4 Equipment Schedule ส,วน ventilation

ของแติ,ละช $นในอาคำาร

ช4(อ จั�านวนติ ว1. filler2. fan3. pipe

101212

15

ร�ป็ท์�( 6 ล กษ์ณิะ และ ขนาด ของท์,อ

ติารางท์�( 5 Equipment Schedule ส,วน piping of

ventilation ของแติ,ละช $นในอาคำาร

ช4(อ จั�านวนติ ว

1. bend joint 902. tee joint3. reducer

121

16

1. สารท์�าคำวามเย*น (Refrigerant)ในการอุอุกแบับั Condenser น�นการเลื"อุกสูารทั่1าความิเย่0นมิ

สู วนสู1าค�ญ่อุย่ างย่��งในการอุอุกแบับั โด้ย่ปั�จจ�ย่ในการเลื"อุกสูารทั่1าความิเย่0นทั่�ใช้�มิด้�งน

1. ค าความิเปั,นพิ่�ษแลืะการต้�ด้ไฟ้ 2. การทั่1าลืาย่โอุโซึ่นแลืะผู้ลืกระทั่บัต้ อุสูภูาวะโลืกร�อุน3. Evaporating Pressure & Condensing

Pressure4. Critical Temperature & Critical Pressure5. Freezing Point6. Volume of suction vapor7. ราคาโด้ย่ทั่��วไปัสูารทั่1าความิเย่0นทั่�ใช้�ก�บั Chiller น�นน�ย่มิใช้�ก�นอุย่� 4

ช้น�ด้ค"อุ R-22, R-123,

R-134a แลืะ R-410a ซึ่��งเราจะพิ่�จารณาจากเกณฑ์$ด้�งน1. คำ,าคำวามเป็.นพี�ษ์และการติ�ดไฟ้ เราสูามิารถสู�งเกต้ได้�จาก

รห�สู โด้ย่เราจะแบั งค าความิเปั,นพิ่�ษค"อุมิความิเปั,นพิ่�ษต้1�า (A) แลืะมิความิเปั,นพิ่�ษสู�ง (B) แลืะต้ อุทั่�าย่ด้�วย่เลืขแสูด้งความิสูามิารถในการต้�ด้ไฟ้ค"อุ ไมิ ต้�ด้ไฟ้ (1) สูามิารถต้�ด้ไฟ้ได้�ต้1�า (2) สูามิารถต้�ด้ไฟ้ได้�สู�ง (3)

สูารทั่1าความิเย่0นทั่�ง 4 ช้น�ด้ทั่�สูามิารถใช้�ได้�น� นมิค าความิปัลือุด้ภู�ย่เปั,น A1 ทั่�งหมิด้

2. การท์�าลายโอโซึ่นและผลกระท์บุติ,อสภิาวะโลกร5อน เราพิ่�จารณาให�ค าทั่1าลืาย่โอุโซึ่น (ODP) แลืะค ากระทั่บัสูภูาวะโลืกร�อุน (HGWP) มิค าน�อุย่ทั่�สู�ด้ โด้ย่สูารทั่1าความิเย่0นทั่�ง 4 ช้น�ด้มิค าด้�งน

R-22 : ODP = 0.055 HGWP = 1700R-123 : ODP = 0.020 HGWP = 120R-134a : ODP = 0 HGWP = 1300R-410a : ODP = 0 HGWP = 2000

17

ซึ่��งเราพิ่บัว ามิเพิ่ย่ง R-134a แลืะ R-410a เทั่ าน�นทั่�ไมิ ทั่1าลืาย่โอุโซึ่น แต้ ก0ย่�งคงมิปั�ญ่หาในเร"�อุงการทั่1าให�เก�ด้โลืกร�อุนอุย่� บั�าง

3. Evaporating Pressure & Condensing Pressure ค า Evaporating Pressure (Po) ขอุงสูารทั่1าความิเย่0นทั่�เลื"อุกใช้�ควรมิค าสู�งกว าความิด้�นบัรรย่ากาศเลื0กน�อุย่ แต้ ไมิ มิากจนเก�นไปัเพิ่"�อุปั<อุงก�นไมิ ให�อุากาศแลืะความิช้"นจากภูาย่นอุกร��วซึ่�มิเข�าไปัผู้สูมิก�บัสูารทั่1าความิเย่0นข�างในจนเก�ด้ความิเสูย่หาย่ ในขณะทั่�ค า Condensing Pressure (Pk) จะมิค าสู�งข�นต้ามิ Po ทั่�เพิ่��มิสู�งข�นแลืะจะสู งผู้ลืให�สูารทั่1าความิเย่0นทั่�มิค า Pk ต้1�ากว าน�นจ1าเปั,นต้�อุงใช้� Compressor, Condenser, Evaporator, แลืะทั่ อุทั่�มิขนาด้ใหญ่ กว า

ติารางท์�( 1.1 คำ,า Po และ Pk ของสารท์�าคำวามเย*นชน�ดติ,างๆ

4. Critical Temperature & Critical Pressure ค า Critical Temperature (Tc) น�นต้�อุงมิค าสู�งกว า Condensing Temperature เพิ่"�อุให�ระบับัสูามิารถทั่1างานได้�

18

อุย่ างเปั,นปักต้� แลืะหากค า Tc มิค าสู�งน�นจะสู งผู้ลืให�ปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ COP มิค าสู�งข�นด้�วย่ ในขณะทั่� Critical Pressure (Pc) น�นหากมิค าทั่�สู�งจะสู งผู้ลืให�ค า Pk มิค าสู�งข�นไปัด้�วย่น��นเอุง

5. Freezing Point ค า Freezing Point (Tf) จ1าเปั,นต้�อุงมิค าทั่�ต้1�ากว าช้ วงขอุงอุ�ณหภู�มิ�ทั่�เราใช้�งานเพิ่"�อุปั<อุงก�นไมิ ให�สูารทั่1าความิเย่0นกลืาย่เปั,นขอุงแข0งแลืะไมิ สูามิารถใช้�งานก�บัระบับัได้�

ติารางท์�( 1.2 คำ,า Tc ,Pc และ Tf ของสารท์�าคำวามเย*นชน�ดติ,างๆ

19

จากต้ารางเราพิ่บัว า R-134a มิค า Tc ทั่�สู�งกว าแลืะมิค า Pc ทั่�ต้1�ากว า R-22 ในขณะทั่�ค า Tf ขอุงสูารทั่�ง 2 ช้น�ด้น�นมิค าต้1�ากว าอุ�ณหภู�มิ�ใช้�งานด้�วย่ก�นทั่�ง 2 ช้น�ด้

6. Volume of suction vapor ค า Volume of

suction vapor (V*) มิผู้ลืต้ อุการเลื"อุกใช้�ช้น�ด้แลืะขนาด้ขอุง Compressor โด้ย่สูารทั่1าความิเย่0นทั่�มิค า V* ต้1�าแลืะมิค า P สู�งมิ�กจะใช้�ก�บั Reciprocating Compressor ในขณะทั่�สูารทั่1าความิเย่0นทั่�มิค า V* สู�งแลืะมิค า P ต้1�ามิ�กจะใช้�ก�บั Centrifugal Compressor

ติารางท์�( 1.3 คำ,า V* ของสารท์�าคำวามเย*นชน�ดติ,างๆ

20

เน"�อุงจาก Compressor ทั่�เราจะเลื"อุกใช้�น�นเปั,นแบับั Centrifugal ด้�งน�น R-134a ทั่�มิค า V* สู�งกว า R-22 จ�งเหมิาะสูมิก�บัการใช้�งานมิากกว า

7.ราคำา ในปั�จจ�บั�นนสูารทั่1าความิเย่0นทั่�สู งผู้ลืกระทั่บัต้ อุโอุโซึ่นช้น�ด้เก าๆเช้ น R-12 หร"อุ R-22 ได้�ถ�กลืด้จ1านวนการผู้ลื�ต้ลืงด้�งน�นราคาทั่�ขาย่ในปั�จจ�บั�นจ�งสู�งข�น เทั่ย่บัก�บัในอุด้ต้ทั่� R-22 มิราคาถ�กกว ามิาก แลืะราคาขาย่ลื าสู�ด้สู1ารวจจาก http://www.refrigerantstore.com/ เปั,นด้�งนR-22 = 6.63$/lb R-123 = 6.05$/lb R-134a 3.97$/lb R-410a = 9.56$/lb

จากปั�จจ�ย่ทั่�งหมิด้ข�างต้�นน�น เราสูามิารถสูร�ปัได้�ว า R-134a

เป็.นสารท์�าคำวามเย*นท์�(เหมาะสมก บุการใช5งานในการออกแบุบุคำร $งน�$มากท์�(ส'ดเพิ่ราะ R-134a ไมิ ทั่1าลืาย่โอุโซึ่น มิราคาทั่�ไมิ แพิ่ง แลืะมิค�ณสูมิบั�ต้�เฉพิ่าะต้�วขอุงสูารทั่�ด้พิ่อุสูมิควรเมิ"�อุเทั่ย่บัก�บัสูาร R-22 ทั่�มิค�ณสูมิบั�ต้�ด้กว า แต้ ทั่1าลืาย่โอุโซึ่นแลืะมิราคาแพิ่งข�นมิาก

2. Heat exchanger designCondenser design

STEP 1 สู��งทั่�ต้�อุงพิ่�จารณา ก อุนการอุอุกแบับั

Condenser load (ภูาระขอุงเคร"�อุงควบัแน น)

21

ถ�าภูาระต้ อุเคร"�อุงควบัแน นมิค าสู�ง จะสู งผู้ลืให� condenser มิขนาด้ใหญ่ แต้ มิจ1านวนน�อุย่

ปัร�มิาณแลืะอุ�ณหภู�มิ�ทั่�เพิ่��มิข�นขอุงต้�วกลืางหลื อุเย่0น (น1า)สู งผู้ลืต้ อุการอุอุกแบับัปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ในการระบัาย่ความิร�อุนขอุง condenser

ความิสูามิารถในการระบัาย่ความิร�อุนขอุง หอุทั่1าความิเย่0นสู งผู้ลืต้ อุปัร�มิาณแลืะอุ�ณหภู�มิ�ทั่�เพิ่��มิข�นขอุงต้�วกลืางหลื อุเย่0น (น1า)

พิ่ลื�งงานทั่�ใช้�ขอุงคอุมิเพิ่รสูเซึ่อุร$ แลืะ ปั� มิ (ค าไฟ้)

สู งผู้ลืต้ อุจ1านวน condenser ทั่�เหมิาะสูมิ อุ�ต้ราการเก�ด้ความิสูกปัรก (Fouling rates)

สู งผู้ลืต้ อุการอุอุกแบับัปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ในการระบัาย่ความิร�อุนขอุง condenser

พิ่"นทั่�ในการต้�ด้ต้�ง สู งผู้ลืต้ อุจ1านวน condenser สู�งสู�ด้ทั่�สูามิารถ ต้�ด้ต้�งได้�

ราคา ค าใช้ จ าย่ สู งผู้ลืต้ อุจ1านวน condenser ทั่�เหมิาะสูมิ

STEP 2 ก1าหนด้ช้น�ด้ condenser - Water-cooled condensers- Shell-and- tube condenser - ก1าหนด้ให� refrigerant ควบัแน นภูาย่ใน shell ด้�งร�ปัทั่� 2.1

เพิ่ราะ การก1าหนด้เช้ นนเปั,นทั่�น�ย่มิใช้�ในทั่างปัฏิ�บั�ต้�โด้ย่ทั่��วไปั การก1าหนด้ให� Refrigerant ควบัแน นภูาย่ในทั่ อุน�นไมิ เปั,นทั่�น�ย่มิเพิ่ราะมิความิซึ่�บัซึ่�อุนในการค1านวณ

22

ร�ป็ท์�( 2.2 2-phase Water-cooled Shell and tube Condenser

STEP 3 ก1าหนด้ อุ�ณหภู�มิ�ควบัแน น แลืะอุ�ณหภู�มิ�ระเหย่ต้�วขอุง refrigerant เพิ่"�อุหาค า Heat rejection ratio จากร�ปัทั่� 2.2

ก1าหนด้ Condensing Temperature = 43 oC

Evaporator Temperature = -1 oC จะได้� Heat rejection ratio = 1.20

ร�ป็ท์�( 2.2 แสดงติาราง การเล4อก Heat rejection ratio

จัากอ'ณิหภิ�ม�คำวบุแน,น และอ'ณิหภิ�ม�ระเหยติ ว

23

Water in

Water out

Refrigerant Gas

Refrigerant Liquid

STEP 4 ก1าหนด้ ภูาระควบัแน นขอุง condenser เพิ่"�อุค1านวณหาอุ�ณหภู�มิ�น1าทั่�เพิ่��มิข�นหลื�งจากการแลืกเปัลื�ย่นความิร�อุนQ = (Heat Rejection Ratio)*(Cooling load)Q = mC∆T ในทั่�น ก1าหนด้ Cooling load/ 1 Condenser = 400 ton refrigeration (1 TR = 3.5167 kW)เพิ่ราะฉะน�น จ1านวน Condenser ทั่�งหมิด้ = 3600/400 = 9

ต้�ว (Overall Cooling load =3600 TR)Q = (1.20)*(400*3.5167) = 1688.016 kWแลืะ m = mass flow rate = 75.56 kg/s สู1าหร�บั condenser 1 ต้�ว C = Specific Heat Capacity = 4.179 (kJ/kg.K) จะได้� ∆T = Q/mC = 1688.016/ (4.179*75.56) = 5.345 oCแลืะค า log mean temperature = ∆tm = ((43-32.22)-(43-37.56))/ln(43-32,22)/(43-37.56)

= 13.27 oCSTEP 5 หาค า properties ขอุง refrigerant แลืะ น1าทั่� อุ�ณหภู�มิ�ผู้�วเฉลื�ย่ (film temperature)

สู1าหร�บั R-134a ทั่� T= 38.95 o C Thermal conductivity (kf) = 0.0744Density (f) (kg/m^3) = 1136Viscosity (f) (kg.m^-1.s^-1) = 0.0001607Enthalpy (hfg) (kJ/kg) = 160300

สู1าหร�บัน1าทั่� T = 34.89 o C (water inlet= 32.22 oC, water outlet = 37.56 oC)Thermal conductivity (kf) = 0.625Density (f) (kg/m^3) = 998

24

Viscosity (f) (kg.m^-1.s^-1) = 7.2E-04 Prandtl Number = 4.85

STEP 6 ก1าหนด้ ค�ณสูมิบั�ต้�ขอุง Shell and tubeShell diameter = 1.52 m (60 inch)Number of tube (Nt) = 1680Number of tube for Sub cooling (Ns) = 10Outside diameter tube (O.D.) (m) = 0.0254Inside diameter tube (I.D.) (m) = 0.024155 (BWG 14)Number of pass = 1Fouling Factor (1/hf) = 0.001

STEP 7 สู�ต้รค1านวณ แลืะการค1านวณหาพิ่"นทั่�ผู้�วทั่�ใช้�ในการถ าย่เทั่ความิร�อุน แลืะความิย่าวทั่ อุทั่�งหมิด้ทั่�ใช้�- NOMENCLATUREU0 = Overall heat-transfer coefficientho = Condensing film coefficient of heat transferAo = Outside or refrigerant-side areahf = Coefficient of heat transfer through the scalehi = Water-side coefficient of heat transferAi = Water-side area∆x = Thickness of the metal-tubek = Thermal conductivity of the tube materialAm = Mean tube surface area

25

ร�ป็ท์�( 2.3 ช $นของคำวามติ5านท์านคำวามร5อนในเคำร4(องคำวบุแน,น

- ความิต้�านทั่านความิร�อุนทั่�งหมิด้

R = 1/UoAo = 1/hoAo + ∆x /kAm +1/hfAi +1/hiAi

จะได้� 1/Uo = 1/ho +Ao/hfAi + A0/hiAi เมิ"�อุไมิ ค�ด้ผู้ลืจากการน1าความิร�อุนทั่�ผู้�วทั่ อุ

แลืะ ho = 0.725 ((kf3f

2ghfg ) / ( NDof∆t))^(1/4)

เมิ"�อุ N = number of tubes in a vertical row Do = Outside diameter tube (O.D.) (m) Kf = Thermal conductivity of the refrigerant at film temperature f

= Density of the refrigerant at film temperature f = Viscosity of the refrigerant at film temperature hfg = Enthalpy of the refrigerant ∆t = Temperature different between tube wall temp. and condensing temp. g = 9.81 m/s2

- หมิาย่เหต้� สู�ต้รการค1านวณทั่�งหมิด้อุ�างอุ�งมิาจาก

26

1. Refrigeration and Air Conditioning Second Edition, C P Arora ,Mc Graw Hill

2. Design of Fluid Thermal system Second Edition , William s. Janna

- แผู้นภูาพิ่ข�นต้อุนการค1านวณ

27

ค าค�ณสูมิบั�ต้�ขอุงสูารทั่1าความิเย่0นทั่� 38.95 oC

ค าค�ณสูมิบั�ต้�ขอุงน1าทั่� 34.89 oC

ค าค�ณสูมิบั�ต้�ขอุง Shell and tube

ho

hi

Area ratio (Ao/Ai)

UoQ=UoAo∆tm

Ao Ao=NtDoL L=tube length

จากโหลืด้ความิเย่0นทั่�ต้�อุงการทั่1าได้� (Q) ก1าหนด้ค�ณสูมิบั�ต้�ขอุงสูารทั่1างาน ได้�แก น1าแลืะสูารทั่1าความิเย่0น จากน�นอุอุกแบับั ร�ปัร างขอุง Shell and tube ทั่�ต้�อุงการ ค1านวณหาพิ่"นทั่�ทั่�งหมิด้ทั่�ต้�อุงใช้�ในการถ าย่เทั่ความิร�อุน จากน�นจะได้�ความิย่าวทั่ อุทั่�งหมิด้ หร"ความิย่าว Shell น��นเอุง

Refrigerant-side

Temperature differential (Tc-Tw) = 8.12Number of tube in vertical row = 461. Condensing film coefficient of heat transfer

ho = 0.725 ((kf3f

2ghfg ) / ( NDof∆t))^(1/4)

ho = 0.725 ((0.07443113629.81160300 ) ( 460.02540.00016078.12))^(1/4)ho = 624.08 (W.m^-2.K^-1)

Water-side

1. Reynolds NumbersRe = (4dm/dt) (IDf)Re = (475.56) (0.024155 7.2E-04)

28

Re = 5,501,187.66 2. Nusselt Numbers (Turbulent Flow Re>10000)

Nu = 0.023 (Re^4/5) (Prandtl Number ^0.4)

Nu = 0.023 (5,501,187.66 ^4/5) (4.85^0.4)

Nu = 10,675.543. Water-side coefficient of heat transfer

hi = (Nu kf) (ID)hi = (10,675.540.625 ) (0.024155)hi = 276,224.80 (W.m-2.K-1)

Area ratio (Ao/Ai)

1. Outside or refrigerant-side area per unit length

Ao = Do1mAo = 0.02541mAo = 0.07979 m2

2. Water-side areaAi = Di1mAi = 0.0241551mAi = 0.07588 m2

3. Outside to inside surface area of the tubeAo/Ai = 1.052

Overall heat-transfer coefficient

1/Uo = 1/ho +Ao/hfAi + A0/hiAi

29

1/Uo = 1/624.08 + 1.052/0.001 + 1.052/276,224.80

Uo = 376.26 (W.m-2.K-1)

Outside surface areas (Ao)Ao = Q (Uo∆tm) Ao = (1688.016 1000) (376.26 13.27)Ao = 337.97 m2

Total Tube lengthL = Ao (NtDo)L = 337.97 (16800.0254)L = 2.54 m

Pressure Drop Calculation (water-side)

1. Flow AreasAt = NtID2 (4Np)At = 16800.0241552 (41)At = 0.7698 m2

2. VelocityV = dm/dt (At)V = 75.56 (9980.7698)V = 0.09834 m/s

3. Roughness factor (cm)E = 0.00015 cm

4. Friction factorf = 0.011

30

5. Pressure Drop∆P = (V2 2) ((fL ID) + 4) Np∆P = (9980.098342 2) ((0.0112.54

0.024155) + 4) 1∆P = 22.5 Pa

ติารางสร'ป็ Shell and tube configuration

ทั่1าการเลื"อุก ห�วเช้ลืลื$ ต้�วเช้ลืลื$แลืะสู วนทั่�าย่เช้ลืลื$ ต้ามิมิาต้รฐาน TEMA CODE (Tubular Exchanger Manufacturers Standard )

- Shell and tube แบับั AEL

- Shell diameter = 60 inch หร"อุ 1.52 m

- Tube diameter = 1inch หร"อุ 0.0254 m- Shell and tube length = 2.54 m- Number of tube = 1680

31

ร�ป็ท์�( 2.4 ภิาพีแสดง Shell and tube Heat

exchanger ท์�(ออกแบุบุไว5

32

ร�ป็ท์�( 2.5 ภิาพีแสดงส,วนห วของ Shell แบุบุ E

33

ร�ป็ท์�( 2.6 ภิาพีแสดงส,วนห วของ Shell แบุบุ A

34

- การว�เคำราะห�กรณิ�ศ0กษ์าของเคำร4(องคำวบุแน,น (Parametric study)

STEP 1 พิ่�จารณาจ1านวนเคร"�อุงควบัแน น ทั่�เหมิาะสูมิ ก�บัปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ แลืะพิ่"นทั่�ในการต้�ด้ต้�งรวมิทั่�งต้�อุงเหลื"อุพิ่"นทั่�ในการทั่1าความิสูะอุาด้แลืะต้�ด้ต้�งอุ�ปักรณ$ต้ างๆทั่�เก�ย่วข�อุง

จากการค1านวณข�างต้�นเราพิ่บัว า ถ�าเคร"�อุงควบัแน นมิขนาด้เลื0กลืง ปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ในการถ าย่เทั่ความิร�อุนจะเพิ่��มิข�น น��นค"อุ ถ�าใช้�เคร"�อุงควบัแน นจ1านวนมิากปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่ก0จะด้ไปัด้�วย่

ในเร"�อุงพิ่"นทั่�การต้�ด้ต้�ง เราต้�อุงเผู้"�อุพิ่"นทั่�ในการต้�ด้ต้�ง ปั� มิแลืะระบับัทั่ อุน1า ไมิ เพิ่ย่งแต้ ในสู วนขอุง “Condenser water

side” ในการทั่1างานจร�งต้�อุงเผู้"�อุในสู วนขอุง “Chilled

water side” ด้�วย่ เพิ่ราะฉะน�น เราจ�งใช้�จ1านวนเคร"�อุงควบัแน นมิากทั่�สู�ด้ให�เรย่งเปั,นแถวเด้ย่วต้ามิแนวย่าวขอุงอุาคาร ด้�งร�ปัทั่� 3

35

ร�ป็ท์�( 2.7 แสดงพี4$นท์�(ติ�ดติ $งเคำร4(องคำวบุแน,นในช $นใติ5ด�นของอาคำาร

สูร�ปัแลื�วเราจะสูามิารถใช้�เคร"�อุงควบัแน นได้�สู�งสู�ด้ 9 ต้�ว

STEP 2 พิ่�จารณาขนาด้ Shell แลืะ ขนาด้ขอุงทั่ อุให�เหมิาะสูมิแลืะมิปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่- ก1าหนด้ขนาด้เสู�นผู้ านศ�นย่$กลืางขอุง Shell เทั่ าก�บั 60 inch หร"อุ 1.52 m - ว�เคราะห$กรณศ�กษา ขอุงขนาด้ทั่ อุ 4 ขนาด้ด้�วย่ก�นได้�แก 1, 1.5, 2, 3 inch

ติารางท์�( 2.1 ติารางเป็ร�ยบุเท์�ยบุคำ,าคำ'ณิสมบุ ติ�ติ,างๆ ก บุขนาดท์,อ

Diameter

Tube length (m)

Bare tube surface area (m^2)

film temperature drop (oC)

1 2.14 285.55 7.031.5 3.26 311.54 7.282 4.03 236.09 7.593 8.45 341.64 7.82

จากต้ารางจะเห0นว าทั่ อุขนาด้ 1 น�ว มิความิเหมิาะสูมิในการน1ามิาใช้�งานมิากทั่�สู�ด้

36

ระบุบุคำวบุคำ'มไม,ให5เก�ดติะกร นน1าหลื อุเย่0น ค"อุ น1าทั่�ใช้�ใน condenser แลืะ cooling tower

เพิ่"�อุแลืกเปัลื�ย่นความิร�อุน ซึ่��งน1าทั่�มิอุ�ณหภู�มิ�สู�งจากคอุนเด้นเซึ่อุร$ จะทั่1าให�สูารลืะลืาย่พิ่วกห�นปั�นก อุต้�วกลืาย่เปั,นต้ะกร�นได้�ง าย่ แลืะเน"�อุงจากเปั,นระบับัเปัAด้ทั่�ต้�อุงสู�มิผู้�สูก�บัอุากาศภูาย่นอุกมิากมิาย่ ทั่1าให�ฝุ่�Cนแลืะสู��งสูกปัรกเข�าสู� น1า จ�งต้�อุงมิการควบัค�มิไมิ ให�เก�ด้ต้ะกร�นแลืะร�กษาความิสูะอุาด้ขอุงน1าหลื อุเย่0น ต้ะกร�นแลืะสู��งสูกปัรกทั่�เกาะผู้�วทั่ อุทั่อุงแด้งทั่1าให�ต้�านทั่านการถ าย่เทั่ความิร�อุนเรย่กว า Fouling factorปั�จจ�บั�นน�ย่มิก1าหนด้ค านเปั,น 0.000044 m2.K/W (0.00025

h.ft2.oF/Btu) หร"อุเทั่ย่บัเทั่ าต้ะกร�นหนา 0.075 mm แลืะจากทั่ด้ลือุงพิ่บัว า ต้ระก�นทั่�หนา 0.5 mm คอุมิเพิ่รสูเซึ่อุร$ต้�อุงใช้�ไฟ้ฟ้<าเพิ่��มิข�นปัระมิาณ 15%-20%

น1าเต้�มิ (Make-up Water) ค"อุน1าทั่�เต้�มิเข�าสู� ถ�งหร"อุระบับัเพิ่"�อุช้ด้เช้ย่น1าทั่�ระเหย่หร"อุหาย่ไปัจากระบับั ควรเปั,นน1าทั่�ความิกระด้�างต้1�า ถ�าเปั,นไปัได้�ควรใช้�เคร"�อุงก1าจ�ด้น1ากระด้�าง(Water Softener)

ทั่1าให�น1ากระด้�างไมิ เก�น 10 ppm มิสู��งทั่�ต้�อุงระว�งค"อุการบั1าร�งร�กษาเคร"�อุงก1าจ�ด้น1ากระด้�าง ค"อุการเปัลื�ย่นสูารเคมิ(Resin & Brine)

ต้ามิทั่�ผู้��ผู้ลื�ต้แนะน1าอุย่ างเคร งค�ด้ โด้ย่ต้�อุงต้รวจสูอุบัเปั,นระย่ะๆว าน1าทั่�อุอุกจากเคร"�อุงย่�งมิสูภูาพิ่ต้ามิมิาต้รฐานทั่�ระบั�เช้ นไมิ เก�น10 ppm

37

อุกทั่�งการระบัาย่น1าทั่�ง(Bleedoff/Blowdown) ก0เปั,นสู��งสู1าค�ญ่ทั่�จะลืด้ความิเข�มิข�นเพิ่"�อุไมิ ให�เก�นต้ะกร�น

การคำวบุคำ'ม Biofilm

สูาหร าย่ ต้ะไคร น1า รา แลืะบั�คเต้ร จะเจร�ญ่เต้�บัโต้ในระบับัน1าหลื อุเย่0นแลืะจะจ�บับันผู้�วทั่ อุขอุงคอุนเด้นเซึ่อุร$ทั่1าให�ต้�านทั่านการถ าย่เทั่ความิร�อุน เรย่กว า Biofilm หร"อุ Fouling จากสู��งมิช้ว�ต้ แลืะบั�คเต้รทั่�เปั,นเช้"อุโรคช้"�อุ Legionella ซึ่��งเปั,นอุ�นต้ราย่ กรมิอุนามิ�ย่บั�งค�บัให�ต้�อุงมิการปั<อุงก�น โด้ย่จะต้�อุงมิการเต้�มิสูารปั<อุงก�นแลืะฆ่ าสู��งมิช้ว�ต้เหลื าน ก:าซึ่โอุโซึ่น(Ozone) จะเปั,นทั่างเลื"อุกทั่�ด้ทั่�สู�ด้เพิ่ราะมิ�นสูลืาย่ต้�วได้�ง าย่ไมิ เปั,นมิลืภูาวะ แต้ ราคาอุาจจะแพิ่งกว าการใช้�สูารเคมิอุ"�นๆ แลืะมิ�กจะมิการกลื าวอุ�างว าโอุโซึ่นสูามิารถปั<อุงก�นหร"อุทั่1าลืาย่ต้ะกร�นได้� แต้ จากผู้ลืการว�จ�ย่จากหลืาย่แหลื งพิ่บัว า ไมิ ถ�งก�บัปั<อุงก�นต้ะกร�นได้� แต้ มิ�นสูามิารถปั<อุงก�น Fouling จาก Biofilm

ได้�ด้ สู วนการทั่1าลืาย่ต้ะกร�นน�นจะต้�อุงมิ Biofilm อุย่� ด้�วย่ การทั่1าลืาย่ Biofilm จะทั่1าให�ต้ะกร�นหลื�ด้อุอุกมิาด้�วย่ อุย่ างไรก0ต้ามิการทั่�มิ Biofilm ก0มิ�กทั่1าให�ต้ะกร�นเกาะผู้�วทั่ อุได้�ง าย่ข�น

โอุโซึ่นมิความิสูามิารถในการฆ่ าสู��งมิช้ว�ต้ทั่�ผู้ลื�ต้ Biofilm ได้�โด้ย่ในปัร�มิาณ o.4 mg/L จะฆ่ าได้�หมิด้ภูาย่ใน 2-3 นาทั่ หร"อุปัร�มิาณโอุโซึ่น 0.1 mg/L สูามิารถก1าจ�ด้ Biofilm ได้� 70-80%ใน 3 ช้��วโมิง สู วนการฆ่ า Legionella ปัร�มิาณโอุโซึ่นแมิ�จะน�อุย่กว า 0.1 mg/L ฆ่ าได้�ถ�ง 80% ข�อุมิ�ลืจากผู้��ผู้ลื�ต้โอุโซึ่น กลื าวว า ปัร�มิาณโอุโซึ่น 0.5–1.5 สู วนในลื�านสู วน สูามิารถก1าจ�ด้เช้"อุไวร�สูได้� 99%

โด้ย่ระย่ะเวลืาการฆ่ าเช้"อุต้�อุงไมิ น�อุย่กว า 1 นาทั่ ปัร�มิาณโอุโซึ่นทั่�ใช้�ในการก1าจ�ด้เช้"อุแบัคทั่เรย่ข�นอุย่� ก�บัช้น�ด้แลืะปัร�มิาณขอุงแบัคทั่เรย่

ว�ธ�ท์�าคำวามสะอาด condenser

มิอุย่� หลืาย่ว�ธิได้�แก

38

1. ใช้�แปัรงไนลือุนขนาด้เหมิาะสูมิ ทั่1าความิสูะอุาด้ในทั่ อุ เปั,นว�ธิข�ด้ทั่�ได้�ผู้ลืด้ทั่�สู�ด้ ในการทั่1าความิสูะอุาด้แต้ ลืะคร�งจ1าเปั,นต้�อุงถอุด้อุอุกมิา

2. ใช้�สูาระลืาย่ทั่างเคมิ ให�ว��งทั่1าความิสูะอุาด้ภูาย่ในทั่ อุ มิข�อุควรระว�ง ค"อุ สูารเคมิอุาจก�ด้หร"อุทั่1าลืาย่ผู้�วทั่ อุจนเก�ด้การร��วระหว างน1าก�บัสูารทั่1าความิเย่0นได้� จ�งควรทั่1าให�เปั,นกลืางก อุน จ1าเปั,นต้�อุงศ�กษาข�นต้อุนการทั่1าความิสูะอุาด้จากผู้��ผู้ลื�ต้

3. ใช้�ลื�กบัอุลืฟ้อุงน1าเลื0กๆจ1านวนมิาก ให�มิขนาด้ใหญ่ กว าร�ทั่ อุคอุนเด้นเซึ่อุร$เลื0กน�อุย่ ไหลืเข�าไปัข�ด้ถ�ผู้�วด้�านในทั่ อุทั่1าให�ต้ะกร�นแลืะสู��งสูกปัรกไมิ สูามิารถเกาะต้�ด้ผู้�วได้�ข�อุควรระว�ง ค"อุ จะต้�อุงเปัลื�ย่นลื�กบัอุลืต้ามิเวลืาทั่�ผู้��ผู้ลื�ต้ก1าหนด้ แลืะทั่�ด้�กลื�กบัอุลืจะต้�อุงไมิ ช้1าร�ด้

39

3. ระบุบุท์,อ (Piping system)การขนสู งน1าหร"อุขอุงไหลืมิอุย่� ด้�วย่ก�นหลืาย่ว�ธิ ได้�แก การ

ปัลื อุย่ไหลืไปัต้ามิแรงโน�มิถ วงขอุงโลืกต้ามิรางหร"อุคลือุงสู งน1า, การน1าน1าหร"อุขอุงไหลืใสู ภูาช้นะแลืะขนสู งไปัย่�งทั่�ทั่�ต้�อุงการ แต้ ว�ธิทั่�น�ย่มิแลืะใช้�ก�นอุย่ างแพิ่ร หลืาย่ในปั�จจ�บั�น อุกทั่�งย่�งมิความิสูะด้วก รวด้เร0วแลืะสูามิารถสู งน1าหร"อุขอุงไหลืน�นไปัย่�งทั่�ทั่�ต้�อุงการได้�โด้ย่ง าย่ น�นค"อุการสู งน1าหร"อุขอุงไหลืไปัต้ามิเสู�นทั่ อุ ด้�งน�นการอุอุกแบับัระบับัทั่ อุ (piping system) จ�งมิความิสู1าค�ญ่เปั,นอุย่ างมิาก แต้ ในระบับัทั่�ซึ่�บัซึ่�อุน ค"อุต้�อุงการสู งน1าไปัย่�งทั่�สู�งด้�วย่อุ�ต้ราการไหลืมิากๆ ก0จ1าเปั,นต้�อุงมิการอุอุกแบับัระบับัทั่ อุน1า อุย่ างระมิ�ด้ระมิ�ด้ระว�งเน"�อุงจากในเสู�นทั่ อุจะมิความิด้�นทั่�สู�งมิาก การอุอุกแบับัระบับัทั่ อุน1าจะปัระกอุบัไปัด้�วย่ การวางผู้�งทั่ อุ การเลื"อุกขนาด้แลืะว�สูด้�ขอุงทั่ อุ รวมิไปัถ�งการเลื"อุกแลืะต้�ด้ต้�งอุ�ปักรณ$เสูร�มิในเสู�นทั่ อุในต้1าแหน งทั่�เหมิาะสูมิ ระบับัทั่ อุจะแบั งเปั,น 3 สู วน ค"อุ ทั่ อุ (pipe) อุ�ปักรณ$เสูร�มิในทั่ อุ (fitting) แลืะการวางผู้�งทั่ อุท์,อ(Pipe)

การเลื"อุกขนาด้ขอุงทั่ อุทั่�ใช้�สู งน1าจะพิ่�จารณาถ�งความิเร0วขอุงน1าทั่�ไหลืในเสู�นทั่ อุ ซึ่��งความิเร0วน�นข�นอุย่� ก�บัอุ�ต้ราการไหลื ค"อุ ถ�าต้�อุงการสู งน1าด้�วย่อุ�ต้ราการไหลืทั่�สู�ง ขนาด้ขอุงทั่ อุก0ต้�อุงใหญ่ ต้ามิไปัด้�วย่ แลืะถ�าจ1าเปั,นต้�อุงสู งข�นไปัในทั่�สู�ง เช้ นจากช้�นใต้�ด้�นข�นไปัย่อุด้ต้�กทั่�สู�งๆ จ1าเปั,นต้�อุงพิ่�จารณาถ�งความิหนาทั่ อุด้�วย่ว ามิความิสูามิารถในการร�บัแรงด้�นทั่�เก�ด้จากการกด้ขอุงน1าหร"อุไมิ นอุกจากน�นในระบับัทั่�ทั่1าข�นเพิ่"�อุขนสู งน1าต้�อุงค1าน�งถ�งการเก�ด้สูน�มิด้�วย่น�นค"อุทั่ อุทั่�ใช้�ต้�อุงเปั,นทั่ อุทั่�สูามิารถก�นสูน�มิได้� หร"อุทั่1าจากว�สูด้�ทั่�ไมิ เปั,นสูน�มิ การพิ่�จารณาด้�านต้ างๆ ข�างต้�นสูร�ปัได้�ด้�งน

1. การเลื"อุกขนาด้ขอุงทั่ อุ

40

การพิ่�จารณา จะค�ด้ทั่ อุในวงรอุบัเด้ย่ว (one loop) ทั่�อุ�ต้ราการไหลื 3600 (10800/3) GPM

ติารางท์�( 3.1 ขนาด้ทั่ อุทั่�เหมิาะสูมิก�บัอุ�ต้ราการไหลื

Water Piping SizeGPM Pipe Size (inch)

25.0 - 55.0 2"80.0 - 136.0 3"136.0-240.0 3.5"

240.0 - 700.0 6"700.0 - 1400.0 8"

1400.0 - 2600.0 10"2600.0 - 3400.0 12"

Water Piping Size3400.0 - 4200.0 14"4200.0 - 5800.0 16"5800.0 - 7000.0 18"7000.0 - 8500.0 20"

8600 - 20000 24"

จากต้ารางทั่� 3.1 พิ่บัว าอุ�ต้ราการไหลื 3600 GPM ขนาด้ทั่�เหมิาะสูมิ ค"อุ ขนาด้ 14 น�ว จ�งเลื"อุกใช้�ทั่ อุขนาด้ 14 น�ว

2. การเลื"อุกช้น�ด้ขอุงทั่ อุการพิ่�จารณาช้น�ด้ขอุงทั่ อุน1า อุ�นด้�บัแรกค"อุ ทั่ อุน�นต้�อุงก�นสูน�มิได้� อุ�นด้�บัต้ อุมิาค"อุเร"�อุงความิสูามิารถในการร�บัแรงด้�นแลืะความิคงทั่น ในทั่�นจ�งเลื"อุกพิ่�จารณาทั่ อุ 2 ช้น�ด้ทั่�มิความิสูามิารถด้�งกลื าว ค"อุ ทั่ อุเหลื0กช้�บัสู�งกะสู (Galvanized Steel) แลืะทั่ อุเหลื0กด้1า (Black

Steel) ซึ่��งทั่ อุทั่�ง 2 ช้น�ด้ลื�วนมิความิสูามิารถในการร�บัแรงด้�น แลืะมิความิแข0งแรงคงทั่นไมิ ต้ างก�น เน"�อุงจากเปั,นทั่ อุเหลื0กทั่�งค� ด้�งน�นต้�วแปัรทั่�ใช้�ในการต้�ด้สู�นใจว าจะใช้�ทั่ อุช้น�ด้ใด้จ�งข�นอุย่� ก�บัราคาเปั,นสู1าค�ญ่

41

ติารางท์�( 3.2 แสดงราคำาติ,อท์,อนของท์,อเหล*กช'บุส งกะส� และท์,อเหล*กด�า

จากต้ารางทั่� 3.2 จะพิ่บัว าทั่ อุเหลื0กด้1ามิราคาทั่�ถ�กกว าทั่ อุเหลื0กช้�บัสู�งกะสู แมิ�ว าในทั่�อุงต้ลืาด้จะหาซึ่"อุทั่ อุเหลื0กช้�บัสู�งกะสูได้�ง าย่กว าก0ต้ามิแต้ เมิ"�อุพิ่�จารณาถ�งความิย่าวทั่ อุทั่�งหมิด้ทั่�ต้�อุงใช้�แลื�วค าใช้�จ าย่โด้ย่รวมิขอุงทั่ อุเหลื0กช้�บัสู�งกะสูจะสู�งกว ามิาก ด้�งน�นจ�งเลื"อุกใช้�ทั่ อุเหลื0กด้1า ซึ่��งมิความิสูามิารถต้รงต้ามิความิต้�อุงการ แลืะมิราคาไมิ สู�งมิาก

3. การเลื"อุกความิหนาทั่ อุหลื�งจากได้�ขนาด้แลืะช้น�ด้ขอุงทั่ อุแลื�ว จะต้�อุงพิ่�จารณาถ�งความิหนาขอุงทั่ อุด้�วย่ โด้ย่ความิหนาขอุงทั่ อุทั่��วไปัมิหลืากหลืาย่ต้ามิลื�กษณะการใช้�งาน เช้ น sch 30 ,sch 40 , sch 80 เปั,นต้�น เมิ"�อุทั่�ต้�วเลืขย่��งสู�งก0ย่��งมิความิหนามิากข�นแลืะร�บัแรงด้�นได้�มิากข�น แต้ ราคาขอุงทั่ อุน�นก0ต้�อุงมิากต้ามิไปัด้�วย่

จากทั่ อุทั่�เลื"อุกใช้� ค"อุ ทั่ อุเหลื0กด้1า (Black steel pipe)

ASTM A53 เกรด้ A schedule 40 ซึ่��งเปั,นความิหนาทั่ อุทั่�น�ย่มิใช้�ก�นทั่��วไปัจะพิ่�จารณาความิด้�นในเสู�นทั่ อุได้�ด้�งน

42

ท์,อเหล*กช'บุส งกะส�

ท์,อเหล*กด�า

ติารางท์�( 3.3 มาติรฐานท์,อCarbon Steel Pipes - Working Pressure

Nominal Size(inches)

Pipe Outsid

e Diame

terOD

(inches)

Schedule

Number or

weight

Wall Thickness- t -

(inches)

Inside

Diameter- d -(inches)

Working Pressure

ASTM A53 B to 400°F

Manu-

facturing

Process

Joint Type

psig

12 12.75

30 0.33012.09

0ERW W

449

ST 0.37512.00

0ERW W

528

40 0.40611.93

8ERW W

583

XS 0.50011.75

0ERW W

748

80 0.68711.37

6ERW W

1076

14 14.00

30ST 0.37513.25

0ERW W

481

40 0.43713.12

6ERW W

580

XS 0.50013.00

0ERW W

681

80 0.75012.50

0ERW W

1081

16 16.0030ST 0.375

15.250

ERW W421

40XS 0.50015.00

0ERW W

596

1. ค�ด้ความิด้�นสู�งสู�ด้ทั่�ทั่ อุร�บัได้� จาก ∆ = Pr / t

เมิ"�อุ ∆ ค"อุ มิค า 48000 psi หร"อุ 330.95 MPa

43

P ค"อุ ความิด้�นในแนวร�ศมิขอุงทั่ อุ r ค"อุ ร�ศมิภูาย่นอุกขอุงทั่ อุ (7”)

t ค"อุ ความิหนาขอุงทั่ อุ (0.437”) P = t / r = [(330.95 x 0.437)M / 7] = 20.661 MPa น�นค"อุ ความิด้�นทั่�ทั่ อุร�บัได้�สู�งสู�ด้มิค าเทั่ าก�บั 20.7 MPa

2. ค�ด้ความิด้�นในเสู�นทั่ อุทั่�เก�ด้จากระบับัน1า จาก first law equation

เมิ"�อุ P1 = 0 atm (gage) g = 9.81 m2/s v1 = 0 m/s 1 = 2 = 1000 kg/m3

z1 = 172.5 m z2 = 0

v2 = m/s

แลืะ ∆Hloss = Hmajor + Hminor

= 9.807 + 0.289 = 10.096 m

(ค า ∆Hmajor , Hminor แสูด้งการค1านวณอุย่� ทั่� appendix A)

แทั่นค าต้ างๆ ลืงใน first law equation

P2 = 1.59 MPaเมิ"�อุเปัรย่บัเทั่ย่บัความิด้�นทั่�ได้�จาก first law equation ก�บั

ความิด้�นสู�งสู�ด้ทั่�ทั่ อุร�บัได้� จะพิ่บัว า ความิด้�นทั่�ได้�จาก first law

equation มิค าน�อุย่กว าความิด้�นสู�งสู�ด้ทั่�ทั่ อุร�บัได้� (P ทั่ อุ > P ระบับั)

น�นค"อุทั่ อุเหลื0กด้1า (Black steel pipe) ASTM A53 เกรด้ A

schedule 40 สูามิารถร�บัความิด้�นทั่�เก�ด้จากระบับัได้�

อ'ป็กรณิ�เสร�มในเส5นท์,ออุ�ปักรณ$เสูร�มิในทั่ อุ ค"อุ ข�อุต้ อุ ข�อุงอุ อุ�ปักรณ$ทั่�ใช้�ลืด้ความิด้�น

อุ�ปักรณ$กรอุงมิวลืสูาร วาลื$ว ฯลืฯ ซึ่��งการเลื"อุกใช้�อุ�ปักรณ$ต้ างๆ ด้�ง

44

กลื าวเราค1าน�งถ�งการวางทั่ อุ ต้1าแหน ง ขนาด้ขอุงทั่ อุ แลืะลื�กษณะการใช้�งานเปั,นหลื�ก โด้ย่ทั่�งระบับัมิใช้�อุ�ปักรณ$ ด้�งน1. วาลื$ว (Valve)

1.1 Globe valve เปั,นวาลื$วทั่�สูามิารถปัร�บัอุ�ต้ราการไหลืในเสู�นทั่ อุต้ามิทั่�ต้�อุงการได้� ค"อุสูามิารถเปัAด้ - ปัAด้วาลื$วข�นลืงไมิ สู�ด้ได้�

1.2 Gate valve เปั,นวาลื$วทั่�เหมิาะในการเปัAด้ปัAด้เพิ่ย่งอุย่ างเด้ย่ว แมิ�จะใช้�ปัร�บัอุ�ต้ราการไหลืได้� แต้ น"�อุงด้�วย่ปัระต้�ก�นน1าถ�กอุอุกแบับัมิาในลื�กษณะเปั,นแผู้ น เมิ"�อุใช้�ไปัสู�กระย่ะปัระต้�จะเร��มิปัAด้ไมิ สูน�ทั่จ�งไมิ เหมิาะสูมิในการใช้�เพิ่"�อุปัร�บัอุ�ต้ราการไหลื

1.3 Check valve เปั,นวาลื$วทั่�อุอุกแบับัมิาก�นไมิ ให�น1าไหลืย่�อุนกลื�บั ค"อุ บั�งค�บัให�น1าไหลืทั่างเด้ย่ว (ร�ปัทั่� 3.1)

2. ทั่�กรอุงมิวลืสูาร (Strainer) เน"�อุงจากเปั,นระบับัน1าทั่�ใช้� หอุหลื อุเย่0น (cooling tower) เปั,นระบับัเปัAด้ จ�งทั่1าให�มิ�กมิฝุ่�Cนหร"อุสู��งสูกปัรกหลื�ด้เข�ามิาในระบับัได้�ง าย่ ด้�งน�นจ�งต้�อุงมิการต้�ด้ทั่�กรอุงมิวลืสูารไว�ด้�วย่ ลื�กษณะขอุงทั่�กรอุงมิวลืสูาร ค"อุ จะเปั,นต้ะแกรงทั่�อุย่� ในทั่ อุเมิ"�อุน1าทั่�มิสู��งสูกปัรกไหลืผู้ านก0จะถ�กด้�กเอุาไว� ปัลื อุย่ให�น1าทั่�สูะอุาด้ไหลืผู้ านได้�อุย่ างเด้ย่ว (ร�ปัทั่� 3.2)

3. ข�อุต้ อุย่"ด้หย่� น (Flexible joint) เปั,นข�อุต้ อุช้น�ด้หน��งทั่�มิความิสูามิารถขย่�บัได้�เลื0กน�อุย่ มิ�กต้�ด้ไว�หน�าแลืะหลื�งอุ�ปักรณ$ทั่�มิการสู��น เช้ น เคร"�อุงทั่1าน1าเย่0น (chiller), หอุหลื อุเย่0น (cooling tower)

เปั,นต้�น เพิ่"�อุปั<อุงก�นไมิ ให�การสู��นจากอุ�ปักรณ$เหลื านสู งผู้ านไปัย่�งทั่ อุ ซึ่��งจะทั่1าให�ทั่ อุได้�ร�บัความิเสูย่หาย่4. ข�อุต้ อุสูามิทั่าง (Tee joint) เปั,นข�อุต้ อุทั่�ใช้�ในการรวมิขอุงไหลืจาก 2 ทั่�ศทั่างให�เหลื"อุทั่�ศทั่างเด้ย่ว หร"อุแย่กขอุงไหลือุอุกเปั,น 2

ทั่�ศทั่าง

45

5. ข�อุต้ อุฉาก (Bend 90o) เปั,นข�อุต้ อุช้น�ด้หน��งซึ่��งบั�งค�บัการไหลืให�เปัลื�ย่นไปั 90 อุงศา โด้ย่ทั่�ร �ศมิความิโค�งขอุงข�อุต้ อุช้น�ด้นจะมิค าเทั่ าก�บัเสู�นผู้ านศ�นย่$กลืางขอุงทั่ อุ

ร�ป็ท์�( 3.1 วาล�วชน�ดติ,างๆ

การวางผ งท์,อ

การวางผู้�งทั่ อุ ค"อุ การวางต้1าแหน งขอุงทั่ อุอุย่ างเหมิาะสูมิ เช้ น ไมิ กด้ขวางพิ่"นทั่�มิากเก�นไปัจนไมิ มิพิ่"นทั่�สู1าหร�บัซึ่ อุมิบั1าร�งหร"อุทั่1าความิสูะอุาด้ ไมิ กด้ขวางทั่างเด้�น เปั,นต้�น แลืะการเด้�นทั่ อุทั่�ด้ควรค1าน�งถ�งความิสูวย่งามิ ไมิ ทั่1าให�การใช้�ปัระโย่ช้น$จากพิ่"นทั่�ใช้�สูอุย่ลืด้ลืงด้�วย่โด้ย่ต้�วอุย่ างแลืะต้1าแหน งขอุงวาลื$วต้ างๆในวงรอุบัหน��งแสูด้งในร�ปัทั่� 3.5 ทั่างเด้�นขอุงทั่ อุในช้�นใต้�ด้�นแสูด้งได้�ด้�งร�ปัทั่� 3.6 แลืะทั่างเด้�น

46

Globe valve

Gate valve

Check valve

ร�ป็ท์�( 3.2 ท์�(กรองมวลสาร

ร�ป็ท์�( 3.3 ข5อติ,อย4ดหย',น

ร�ป็ท์�( 3.4 ข5อติ,อฉาก - สามท์าง

ขอุงทั่ อุบันด้าด้ฟ้<าแสูด้งได้�ด้�งร�ปัทั่� 3.7 โด้ย่สู�ญ่ลื�กษณ$แลืะหน�าทั่�ใน Riser diagram สูามิารถด้�ได้�จากต้าราง 3.4

ติาราง 3.4 ส ญล กษ์ณิ� Loss Coefficient และหน5าท์�(ของ Valve และ Fitting ชน�ดติ,างๆ

ช4(อ ส ญล กษ์ณิ�

Loss(K)

หน5าท์�(

1. Globe valve

2. Gate valve

3. Pump4. Check valve & Strainer

5. Bend 90

6. Tee joint(run to run)

7. Flexible

joint

&

10

0.15

-

12

0.75

0.25

0.3

- ใช้�ในการเปัAด้ – ปัAด้ แลืะปัร�บัอุ�ต้ราการไหลืในขอุงน1าเสู�นทั่ อุ - ใช้�สู1าหร�บัเปัAด้ – ปัAด้ น1าในเสู�นทั่ อุเพิ่ย่งอุย่ างเด้ย่ว - ใช้�เพิ่"�อุสู งน1าในระบับัให�ได้�อุ�ต้ราการไหลืทั่�ต้�อุงการ - ใช้�เพิ่"�อุก�นน1าไหลืย่�อุนกลื�บัไปัย่�ง pump

- ใช้�เพิ่"�อุกรอุงสู��งแปัลืกปัลือุมิทั่�อุย่� ในระบับั - เปั,นข�อุงอุทั่�มิร�ศมิความิโค�งเทั่ าก�บัเสู�นผู้ านศ�นย่$กลืางทั่ อุ - ข�อุต้ อุสูามิทั่าง

- ใช้�เพิ่"�อุช้ วย่ไมิ ให�ทั่ อุได้�ร�บัความิเสูย่หาย่จากการสู��นขอุง pump,

chiller แลืะ cooling tower

47

ร�ป็ท์�( 3.5 แผนภิาพีไรเซึ่อร� (Riser diagram) ของวงรอบุเด�ยว (one loop)

48

4. หอท์�าคำวามเย*น (Cooling tower)

หอุทั่1าความิเย่0นเปั,นอุ�ปักรณ$เก0บัร�กษาน1าน1าอุ� นทั่�อุอุกจากเคร"�อุงควบัแน นจะถ�กปั�8 มิข�นไปัทั่�ด้�านบันขอุงหอุ จากน�นจะปัลื อุย่หน"อุพิ่ นมิาด้�านลื างขณะเด้ย่วก�นจะถ าย่เทั่ความิร�อุนให�ก�บัอุากาศทั่�ไหลืผู้ านหอุทั่1าความิเย่0น ทั่1าให�อุ�ณหภู�มิ�ลืด้ลืง

ถ�งแมิ�ว าความิร�อุนสู�มิผู้�สูบัางสู วนจะถ าย่เทั่อุอุกสู� อุากาศแต้ ผู้ลืทั่�งหมิด้แลื�วสู วนใหญ่ ได้�มิาจากการระเหย่ กลืาย่เปั,นไอุขอุน1าทั่�ต้กลืงมิาด้�านลื างขอุงหอุทั่1าความิเย่0นทั่1าให�มิวลืขอุงน1าทั่�เหลื"อุมิอุ�ณหภู�มิ�ลืด้ต้1�าลืง แลืะเน"�อุงจากอุ�ณหภู�มิ�แลืะความิช้"นขอุงอุากาศจะเพิ่��มิข�นเมิ"�อุอุากาศผู้ านหอุทั่1าความิเย่0นจ�งเห0นผู้ลืได้�ว า การหลื อุเย่0นขอุงหอุทั่1าความิเย่0นข�นอุย่� ก�บัอุ�ณหภู�มิ� wet bulb ขอุงอุากาศทั่�ไหลืเข�าหอุทั่1าความิเย่0นถ�าอุากาศ ทั่�ไหลืเข�ามิามิอุ�ณหภู�มิ� wet bulb ย่��งต้1�าเทั่ าไหรผู้ลืการหลื อุเย่0นก0มิมิากข�น

ต้�วปัระกอุบัอุ"�น ทั่�มิผู้ลืต้ อุการทั่1างานขอุงหอุทั่1าความิเย่0น

1. ปัร�มิาณขอุงน1าทั่�สู�มิผู้�สูก�บัอุากาศแลืะระย่ะเวลืาทั่�สู�มิผู้�สู2. ความิเร0วขอุงอุากาศทั่�ไหลืผู้ านหอุทั่1าความิเย่0น3. ทั่�ศทั่างการไหลืขอุงอุากาศ(ขนานขวางหร"อุสูวนทั่างก�บัน1า)

ในทั่างทั่ฤษฏิแลื�วอุ�ณหภู�มิ�ต้1�าสู�ด้ทั่�น1าสูามิารถถ�กหลื อุเย่0นค"อุอุ�ณหภู�มิ�ขอุง wet bulb ขอุงอุากาศทั่�ไหลืผู้ านเข�าหอุทั่1าความิเย่0นในกรณไอุขอุงน1าทั่�ปันเข�ามิาก�บัอุากาศทั่�ไหลือุอุกจะเปั,นไอุทั่� อุ��มิต้�วแต้ ในทั่างปัฏิ�บั�ต้�แลื�วไมิ สูามิารถทั่1าได้�เพิ่ราะอุ�ณหภู�มิ�ขอุงน1าหลื อุเย่0นทั่�อุอุกจากหอุทั่1าความิเย่0น จะสู�งกว าอุ�ณหภู�มิ�wet bulb ขอุงอุากาศทั่�เข�า 4K ถ�ง 4.5 K อุ�ณหภู�มิ�ทั่�แต้กต้ างระหว างอุ�ณหภู�มิ�ขอุง น1าทั่�อุอุกจากหอุทั่1าความิเย่0นก�บัอุ�ณหภู�มิ� wet bulb ขอุงอุากาศทั่�ไหลืเข�าหอุ

49

ทั่1าความิเย่0น เราเรย่กว า " Approach " สู วนอุ�ณหภู�มิ�ขอุงน1าทั่�ลืด้ลืงเมิ"�อุผู้ านเข�าไปัในหอุทั่1าความิเย่0นเรย่กว า Range

ภูาระขอุงหอุทั่1าความิเย่0นเราสูามิารถทั่�จะปัระมิาณได้�โด้ย่การว�ด้อุ�ต้ราการไหลืขอุงน1าทั่�ด้�านบัน ขอุงหอุทั่1าความิเย่0นแลืะอุ�ณหภู�มิ�ขอุงน1าทั่�เข�าแลืะอุอุกจากหอุทั่1าความิเย่0นโด้ย่ค1านวณจากสูมิการ

ภิาระหอท์�าคำวามเย*น = อ ติราการไหลของน�$า(L/s)(4.19 kJ/kg) x (two - twi)twi = อ'ณิหภิ�ม�ของน�$าเข5า two = อ'ณิหภิ�ม�ของน�$าออก

หล กการท์�างานของคำ�ลล�(งเท์าเวอร

การทั่�ค�ลืลื��งเทั่าเวอุรเปั∆นอุ�ปักรณ∆ทั่�ช้∆วย่ให∆1น1าสูามิา1รถถ∆าย่เทั่ความิร∆อุนไปัสู�∆อุากาศได้∆น�นสูามิารถอุธิ�บัาย่ด้∆วย่หลื�กการง∆าย่ๆ ค"อุ ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆เปั∆นอุ�ปักรณ∆ทั่�ช้∆วย่ในการฉด้น1าทั่�มิอุ�ณหภู�มิ�สู�ง ให∆กระจาย่ไปัเปั∆นลืะอุอุงเลื0กๆต้กผู้∆านแผู้งกระจาย่ลืะอุอุงน1า(Fill)ลืะอุอุงน1าเลื0กๆเหลื∆านจะสู�มิผู้�สูก�บัอุากาศทั่�ถ�กด้�ด้ผู้∆านแผู้งกระจาย่ลืะอุอุงน1าแลืะก∆อุให∆เก�ด้กระบัวนการถ∆าย่เทั่ความิร∆อุนสู�มิผู้�สู(Sensible Heat) ระหว∆างหย่ด้น1าทั่�มิอุ�ณหภู�มิ�สู�งก�บัอุากาศทั่�มิอุ�ณหภู�มิ�ต้1�า ขณะเด้ย่วก�นน�นบัางสู∆วนขอุงหย่ด้น1าก0จะระเหย่ต้�วกลืาย่เปั∆นไอุน1า แฝุ่งในอุากาศเพิ่ราะอุากาศเอุง ย่�งมิปัร�มิาณไอุน1าแฝุ่งทั่�ย่�งไมิ∆อุ��มิต้�วน1าจ�งสูามิารถระเหย่ต้�วกลืาย่เปั∆นไอุเพิ่��มิมิากได้∆อุก ซึ่��งกระบัวนการระเหย่ต้�วกลืาย่เปั∆นไอุขอุงน1านจ1าเปั∆นจะต้∆อุงใช้∆ความิร∆อุน ด้�งน�นน1าสู∆วนทั่�ระเหย่ต้�วจ�งด้�งความิร∆อุนจากปัร�มิาณน1าทั่�เหลื"อุ ซึ่��งต้ามิทั่ฤษฎีสูามิารถคาด้คะเนได้∆ว∆าการระเหย่ต้�วขอุงน1าปัร�มิาณเพิ่ย่ง 1% สูามิารถจะช้∆วย่ลืด้

50

อุ�ณหภู�มิ�ขอุงน1าทั่�เหลื"อุอุก 99% ได้∆ถ�งปัระมิาณ 10% ด้�งน�นค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆จ�งเปั∆นอุ�ปักรณ∆ทั่�สูามิารถ∆าย่เทั่ความิร∆อุนขอุงน1า อุอุกสู�∆อุากาศได้∆อุย่∆างมิปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่แลืะปั∆จจ�ย่ต้∆างๆ เหลื∆านไมิ∆ว∆าจะเปั∆นเพิ่ย่งปั∆จจ�ย่เด้ย่วหร"อุทั่�งหมิด้จะช้∆วย่ในการ ขบัวนการลืด้อุ�ณหภู�มิ�ขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ด้�งน

1. การแต้กต้�วเปั∆นฝุ่อุย่ขอุงน1าซึ่��งจะทั่1าให∆มิพิ่"นทั่�ผู้�วขอุงหย่ด้น1าทั่�ถ∆าย่เทั่ความิร∆อุนมิากข�น

2. การเพิ่��มิเน"อุทั่�การถ∆าย่เทั่ความิร∆อุน (Wetted

Surface) เพิ่"�อุทั่1าให∆น1ามิโอุกาสูสู�มิผู้�สูก�บัอุากาศมิากข�น3. การเพิ่��มิอุ�ต้ราการถ∆าย่เทั่ความิร∆อุนโด้ย่การเพิ่��มิปัร�มิาณ

ขอุงอุากาศ

พี�ก ดและการเล4อกหอท์�าคำวามเย*น

- การเลื"อุกใช้�หอุทั่1าความิเย่0น หลื�งจากทั่ราบัพิ่�ก�ด้ จะต้�อุงทั่ราบัข�อุมิ�ลืต้ อุไปัน

สูมิรรถนะทั่�ต้�อุงการขอุงหอุทั่1าความิเย่0นในหน วย่ก�โลืว�ต้ต้$ (หร"อุสูมิรรถนะเคร"�อุงอุ�ด้)

อุ�ณหภู�มิ� wet bulb ทั่�อุอุกแบับัไว� อุ�ณหภู�มิ�ทั่�อุอุกจากหอุทั่1าความิเย่0น

หร"อุจะทั่ราบัข�อุมิ�ลืต้ อุไปันก0ได้� อุ�ต้ราการไหลืขอุงน1าบันหอุทั่1าความิเย่0น (L/S)

อุ�ณหภู�มิ� wet bulb

อุ�ณหภู�มิ�น1าเข�า อุอุกจากหอุทั่1าความิเย่0น–  

การเล4อกชน�ดของคำ�ลล�(งเท์าเวอร

51

การเลื"อุกช้น�ด้ขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ ต้∆อุงอุาศ�ย่ความิร�∆แลืะปัระสูบัการณ∆ขอุงผู้�∆อุอุกแบับัมิาเปั∆นสู��งสู1าค�ญ่ในการต้กลืงใจ ซึ่��งเปั∆นการย่ากทั่�จะช้เฉพิ่าะเจาะจงไปัได้∆ว∆าค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ช้น�ด้ใด้ช้น�ด้หน��งจะมิความิเหมิาะสูมิก�บัโครงการแต้∆ลืะโครงการอุย่∆างไร แต้∆เปั∆นเร"�อุงทั่�จะต้∆อุงพิ่�จารณาอุย่∆างลืะเอุย่ด้ถ�ถ∆วน อุย่∆างไรก0ต้ามิพิ่อุจะมิปั∆จจ�ย่สู1าค�ญ่ๆ ทั่�ขอุแนะน1าเปั∆นแนวทั่างในการเลื"อุกช้น�ด้ขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ด้�งต้∆อุไปัน

1. งบุป็ระมาณิ งบัปัระมิาณในโครงการเปั∆นปั∆จจ�ย่ทั่�สู1าค�ญ่ในการก1าหนด้ช้น�ด้แลืะแหลื∆งทั่�มิาขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ซึ่��งเปั∆นทั่�แน∆นอุนว∆า ถ∆ามิงบัปัระมิาณมิากพิ่อุเพิ่ย่งก0จะสูามิารถใช้∆ค�ลืลื��งปัระเภูทั่ทั่�ด้มิความิคงทั่นมิอุาย่�การใช้∆งานสู�งได้∆ แต้∆ถ∆างบัปัระมิาณไมิ∆เพิ่ย่งพิ่อุก0อุาจจะต้∆อุงใช้∆ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ปัระเภูทั่ธิรรมิด้า ๆ ทั่�มิผู้ลื�ต้อุย่�∆ในปัระเทั่ศไทั่ย่ก0เปั∆นได้∆

2. ขอม�ลท์�(เก�(ยวก บุโคำรงการท์�(จัะใชคำ�ลล�(งเท์าเวอรน $น ลื�กษณะแลืะปัระเภูทั่ขอุงโครงการจะทั่1าให∆ก1าหนด้ได้∆ว∆าจะต้∆อุงใช้∆ว�สูด้�อุ�ปักรณ∆ปัระเภูทั่ไหน มิอุาย่�ย่"นนานแลืะคงทั่นเช้∆นใด้ การเปัลื�ย่นอุ�ปักรณ∆ใหมิ∆จะทั่1าได้∆หร"อุไมิ∆เก�ย่วก�บัทั่1าเลืทั่�ต้� งก0มิความิสู1าค�ญ่ต้∆อุงด้�ว∆าจะไปักระทั่บักระเทั่"อุนต้∆อุสู��งแวด้ลื∆อุมิหร"อุไมิ∆ หร"อุเก�ย่วก�บัเร"�อุงทั่�ศทั่างลืมิว∆าจะมิความิเก�ย่วข∆อุงก�บัการเลื"อุกค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆หร"อุไมิ∆

3. ขอม�ลเก�(ยวก บุผ�จั ดหาและบุร�การ ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ว∆าเปั∆นผู้�∆ทั่�ได้∆ทั่1าการขาย่ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆มิานานสู�กเทั่∆าใด้ มิการให∆บัร�การหลื�งการขาย่เพิ่ย่งไร มิอุะไหลื∆แลืะบัร�การทั่�จะสูามิารถเปัลื�ย่นทั่ด้แทั่นได้∆หร"อุไมิ∆ อุ�นนเปั∆นสู��งทั่�จะต้∆อุงพิ่�จารณาเปั∆นพิ่�เศษโด้ย่เฉพิ่าะ เมิ"�อุต้∆อุงการซึ่"อุค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆จากทั่�ไกลื ๆ เช้∆น ผู้ลื�ต้ภู�ณฑ์∆ขอุงย่�โรปัหร"อุอุเมิร�กา

4. ขอม�ลเก�(ยวก บุติ วคำ�ลล�(งเท์าเวอรเอง ต้�งค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆มิค�ณลื�กษณะทั่�แต้กต้∆างก�นอุอุกไปัมิากมิาย่ระหว∆างค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ช้น�ด้ต้∆าง ๆ ก�นแลืะมิาจากผู้�∆ผู้ลื�ต้ต้∆างราย่ก�น จ�ง

52

เปั∆นข∆อุมิ�ลืทั่�จะต้∆อุงมิาเปัรย่บัเทั่ย่บัก�นซึ่��งพิ่อุจะให∆ห�วข∆อุในการเปัรย่บัเทั่ย่บัได้∆ก0ค"อุ เร"�อุงขนาด้ แลืะน1าหน�กขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ทั่�จะใช้∆เร"�อุงพิ่ลื�งงานไฟ้ฟ้∆าขอุงมิอุเต้อุร∆พิ่�ด้ลืมิปัร�มิาณน1าสู�ญ่เสูย่แลืะจะต้∆อุงเต้�มิใหมิ∆ ระด้�บัเสูย่ง ความิสู��นสูะเทั่"อุน ว�สูด้�อุ�ปักรณ∆ทั่�ใช้∆อุาย่�ความิคงทั่นรวมิทั่�งปั∆จจ�ย่ปัลืกย่∆อุย่ต้∆าง ๆทั่�จะต้∆อุงน1ามิาพิ่�จารณาอุก

53

ร�ป็ท์�( 4.1 หอท์�าคำวามเย*นท์�(มาจัากย'โรป็ และ ญ�(ป็'=น

การเล4อกหอท์�าคำวามเย*น(Cooling Tower Selection)STEP 1 พิ่�จารณาช้น�ด้ขอุง หอุทั่1าความิเย่0นให�เหมิาะสูมิก�บังานในทั่�นเราพิ่�จารณา เพิ่ย่ง 2 ช้น�ด้ได้�แก -TCC พิ่�ด้ลืมิด้�ด้อุากาศแบับัไหลืต้�งฉากช้น�ด้แผู้ นฟ้Aลืมิ$ Induced draft cross flow cooling tower

ร�ป็ท์�( 4.2 หอท์�าคำวามเย*นชน�ดไหลติ $งฉาก

54

-TSC พิ่�ด้ลืมิด้�ด้อุากาศแบับัไหลืสูวนทั่างก�นช้น�ด้แผู้ นฟ้Aลืมิ$ Induced draft counter flow cooling tower

ร�ป็ท์�( 4.3 หอท์�าคำวามเย*นชน�ดไหลสวนท์าง

จากการปัร�กษาก�บั บัร�ษ�ทั่ ไทั่ย่ค�ลื��งเทั่าเอุอุร$ จ1าก�ด้ ผู้��จ1าหน าย่ อุอุกแบับั แลืะต้�ด้ต้�งหอุทั่1าความิเย่0น ทั่างบัร�ษ�ทั่แนะน1าว า ร� น TCC จะเหมิาะกว า TSC ในลื�กษณะงานอุาคารทั่�มิโหลืด้ความิเย่0นค อุนข�างสู�ง แลืะปัระหย่�ด้พิ่"นทั่�ต้�ด้ต้�งมิากกว า เพิ่ราะมิลื�กษณะเปั,นทั่รงสู�เหลื�ย่มิ นอุกจากน�นปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่การทั่1าความิเย่0นก0สู�งกว าด้�วย่

STEP 2 พิ่�จารณา ค าค�ณสูมิบั�ต้�ทั่�ต้�อุงทั่ราบัก อุนการเลื"อุก หอุทั่1าความิเย่0น ได้�แก Inlet water temperature = 38 oCOutlet water temperature = 31 oCWet bulb temperature = 28 oCWater flow rate ทั่�งหมิด้ 10800 GPM = 40882.2 lpm

STEP 3 การใช้� โปัรแกรมิคอุมิพิ่�วเต้อุร$ จาก บัร�ษ�ทั่ ไทั่ย่ค�ลื��งเทั่าเอุอุร$ จ1าก�ด้ เพิ่"�อุเลื"อุกร� นขอุงหอุทั่1าความิเย่0นให�เหมิาะสูมิก�บัค าค�ณสูมิบั�ต้� ทั่�ระบั�ไว�ในข�นต้อุนก อุนหน�าน- แบั งโหลืด้ความิเย่0นทั่�งหมิด้อุอุกเปั,น 9 หน วย่ (เพิ่ราะสูามิารถ วางทั่ อุน1า ให�เข�าก�บัอุ�ปักรณ$อุ"�นในระบับั ได้�อุย่ างมิปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่มิากทั่�สู�ด้)

55

ด้�งน�น หอุทั่1าความิเย่0นจะร�บั อุ�ต้ราการไหลื เทั่ าก�บั 4542.47 lpm

ต้ อุ 1 หน วย่หอุทั่1าความิเย่0น

ร�ป็ท์�( 4.4 แสดงการหาขนาด หอท์�าคำวามเย*นท์�(เหมาะสมด5วยโป็รแกรม คำอมพี�วเติอร�

จาก ร�ปัทั่� 4.3 เราพิ่บัว าสูามิารถเลื"อุกใช้� หอุทั่1าความิเย่0นได้� 5 แบับัด้�วย่ก�น ค"อุ แบับั 1,2,3,4 แลืะ 6 cell ถ�าพิ่�จารณา อุ�ต้ราการไหลืทั่�เหมิาะสูมิ พิ่บัว าใช้�ได้�เพิ่ย่งแบับัทั่� 1,2 แลืะ 3ด้�งน�นจ�งทั่1าการเปัรย่บัเทั่ย่บัข�อุมิ�ลืเร"�อุงพิ่"นทั่�ต้�ด้ต้�งด้�งน

ติารางท์�( 4.1 แสดงการเป็ร�ยบุเท์�ยบุขนาดของหอท์�าคำวามเย*น ติ,อ 1 cell

Number Model H(m) W(m) L(m)

56

of Cell TCC1 600 5.65 7.9 4.1252 300 4.45 4.93 2.6453 200 3.82 4.57 2.645

ร�ป็ท์�( 4.5 การบุอกขนาดของหอท์�าคำวามเย*น ติ,อ 1 cell

เน"�อุงจากพิ่"นทั่�ในการต้�ด้ต้�ง มิจ1าก�ด้บันช้�นด้าด้ฟ้<าขอุงอุาคารนอุกจากหอุทั่1าความิเย่0นแลื�วย่�งต้�อุงเหลื"อุพิ่"นทั่� ในการต้�ด้ต้�ง Expansion tank แลืะทั่ อุน1า อุกด้�วย่ หลื�งจากการค1านวณพิ่บัว า แบุบุท์�( 1 ม�คำวามเหมาะสมมากท์�(ส'ด เพีราะใช5พี4$นท์�(ในการติ�ดติ $งน5อย

57

ร�ป็ท์�( 4.6 แสดงพี4$นท์�(การติ�ดติ $งหอท์�าคำวามเย*น 9 หน,วย , หน,วยละ 1 cell

หอุทั่1าความิเย่0นทั่�น1ามิาใช้�งานในทั่�นค"อุ Model TCC 600

tons refrigeration จ1านวน 9 ต้�ว อุ�ต้ราการไหลืทั่�ให� ต้ อุ 1 ต้�ว ค"อุ 4542.47 lpm สู1าหร�บัการต้�ด้ต้�ง แลืะการด้�แลืร�กษา สูามิารถต้�ด้ต้ อุบัร�ษ�ทั่ ไทั่ย่ค�ลื��งเทั่าเอุอุร$ จ1าก�ด้ ได้�โด้ย่ต้รง หร"อุสูามิารถ ด้�จาก ค� มิ"อุทั่�ทั่างบัร�ษ�ทั่ให�มิา

58

การบุ�าร'งร กษ์าคำ�ลล�(งเท์าเวอร�การบั1าร�งร�กษาค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆เน"�อุงจากค�ลืลื��งเทั่าเว

อุร∆มิสู∆วนต้∆าง ๆ ทั่�มิาปัระกอุบัเข∆าเปั∆นค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆แลืะปัระกอุบัเข∆าเปั∆นระบับัการระบัาย่ความิร∆อุน ซึ่��งแมิ∆ว∆าอุาจจะมิช้�นสู∆วนหร"อุระบับัต้∆าง ๆ ไมิ∆มิากน�กแต้∆เน"�อุงจากมิความิช้"นมิลืะอุอุงน1าจ�งทั่1าให∆เก�ด้การผู้�กร∆อุน เก�ด้ต้ะกร�น เก�ด้ความิข�ด้ขวางต้∆อุช้�นสู∆วนทั่�เคลื"�อุนไหวต้∆าง ๆ จ�งจ1าเปั∆นทั่�จะต้∆อุงมิการบั1าร�งร�กษาค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆โด้ย่ต้รวจสูอุบัด้�แลืไปัเปั∆นระย่ะๆ ซึ่��งอุาจจะใช้∆เวลืาในช้∆วงทั่�ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ไมิ∆ทั่1างานโด้ย่การสู�บัเปัลื�ย่นหมิ�นเวย่นไปัใช้∆ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ต้�วอุ"�น เพิ่ราะการระบัาย่ระบับัอุากาศมิการเผู้"�อุค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆เอุาไว∆อุย่�∆แลื∆ว โด้ย่ช้∆วงเวลืาเหลื∆านช้∆างทั่�บั1าร�งร�กษาควรจะต้รวจสูอุบัสู��งต้∆าง ๆ ต้ามิห�ว ข∆อุด้�งต้∆อุไปัน

1. ต้รวจสูอุบัเก�ย่วก�บัสูภูาพิ่ต้ะกร�นแลืะสูารจ�ลืช้พิ่ต้∆าง ๆ ทั่�มิอุย่�∆ในค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ว∆ามิปัร�มิาณมิากน∆อุย่เพิ่ย่งใด้แลืะสูภูาพิ่ความิสูะอุาด้ขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ ถ∆าค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ย่�งไมิ∆สูกปัรกมิากเก�นไปัก0ย่�งอุาจจะใช้∆งานต้∆อุไปัได้∆ แต้∆ถ∆าค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆มิความิสูกปัรกเช้∆นมิเมิ"อุกจ�ลืช้พิ่ต้∆าง ๆ ต้�ด้อุย่�∆ต้ามิเบัซึ่�นหร"อุต้ามิแผู้∆นก�นลืะอุอุงน1ากระเซึ่0นก0อุาจจะจ1าเปั∆นถ�งข�นต้∆อุงระบัาย่น1าทั่�งอุอุกจากค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ เพิ่"�อุให∆ช้�นสู∆วนต้∆าง ๆ ถ�กก�บัแด้ด้เพิ่"�อุเปั∆นการฆ่∆าสูารจ�ลืช้พิ่เหลื∆าน แลืะอุาจจะข�ด้พิ่วกต้ะกร�นอุอุกจากเบัซึ่�นทั่�งไปั ซึ่��งมิ�กจะเปั∆นการลื∆างค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ คร�งใหญ่∆ปัระจ1าปั∆เพิ่"�อุทั่1าความิสูะอุาด้ค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ให∆มิสูภูาพิ่ด้สู1าหร�บัการใช้∆งานได้∆ต้∆อุไปั

2. การปัร�บัต้�งอุ�ปักรณ∆ควบัค�มิค�ณภูาพิ่น1าเต้�มิต้∆าง ๆ เช้∆น พิ่วกเคร"�อุงทั่1าน1าอุ∆อุน การปัร�บัต้�งปั∆∆มิฉด้เคมิ การปัร�บัอุ�ปักรณ∆ควบัค�มิการระบัาย่น1า หร"อุการเต้�มิสูารเคมิทั่�ก1าจ�ด้ต้ะกอุนหร"อุสูารจ�ลืช้พิ่ต้∆าง ๆ เพิ่��มิเต้�มิ

59

3. การต้รวจสูอุบัระบับัน1าเต้�มิ ได้∆แก∆ทั่∆อุน1า วาลื∆ว พิ่วกปั∆∆มิน1าเต้�มิ ว∆าย่�งคงทั่1างานอุย่�∆ได้∆

4. การต้รวจสูอุบัอุ�ปักรณ∆ทั่างด้∆านด้�ด้ลืมิ ได้∆แก∆ การต้รวจสูอุบัพิ่วกใบัพิ่�ด้ลืมิ มิ�มิขอุงใบัพิ่�ด้ลืมิ การต้รวจสูอุบัมิอุเต้อุร∆พิ่�ด้ลืมิ การต้รวจสูอุบัพิ่วกสูาย่พิ่าน หร"อุเฟ้∆อุงทั่ด้ในกรณทั่�มิการทั่ด้ก1าลื�งการต้รวจสูอุบัพิ่วกเพิ่ลืาต้∆อุแบัร��งต้∆าง ๆ

5. การต้รวจสูอุบัอุ�ปักรณ∆การฉด้น1า ได้∆แก∆ พิ่วกห�วฉด้น1าว∆าย่�งคงสูามิารถฉด้น1าได้∆เปั∆นลืะอุอุงฝุ่อุย่ได้∆อุย่∆างถ�กต้∆อุง แผู้∆นก�นน1ากระเซึ่0นย่�งไมิ∆ฉกขาด้แลืะสูามิารถปั∆อุงก�นการทั่�มิลืะอุอุงน1าเลื0ด้รอุด้อุอุกจากค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ได้∆

6. การต้รวจสูอุบัสูภูาพิ่ขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ทั่��ว ๆไปั เช้∆น การผู้�กร∆อุนขอุงช้�นสู∆วนทั่�เปั∆น โลืหะ การฉด้ขาด้ขอุงช้�นสู∆วนทั่�เปั∆นไฟ้เบัอุร∆กลื∆าสูเปั∆นต้�วถ�ง ความิต้�งขอุงลืวด้หร"อุนอุต้สูกร�ทั่�ย่�ด้ช้�นสู∆วนต้∆างๆ ขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ สูต้∆าง ๆ ซึ่��งราย่การเหลื∆านจะต้∆อุงทั่1าการแก∆ไขเปัลื�ย่นทั่ด้แทั่นหร"อุซึ่∆อุมิแซึ่มิให∆คงมิสูภูาพิ่เด้�มิ

สู1าหร�บัในกรณทั่�จะหย่�ด้ทั่1าการใช้∆งานต้∆อุค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆เปั∆นเวลืานาน ๆ ก0ควรจะทั่1าการระบัาย่น1าอุอุกจากค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆ให∆หมิด้ ทั่1าความิสูะอุาด้ทั่�งสู∆วนภูาย่ในแลืะภูาย่นอุกขอุงค�ลืลื��งเทั่าเวอุร∆รวมิทั่�งด้∆านเบัซึ่�นแลืะต้�วถ�งต้ างๆ

5. การเล4อกป็>? ม (Pump selection)จากการค1านวณจากระบับั สูามิารถเลื"อุกปั� มิมิาได้� 1 ร� น ค"อุ

ร� น SMN 201-250 จากบัร�ษ�ทั่ Sulzer แลืะทั่�จ�ด้ทั่1างานมิค าต้ างๆ ด้�งน

ต้าราง 5.1 ค�ณสูมิบั�ต้�ขอุงปั� มิร� น SMN 201-250

ป็ระส�ท์ธ�ภิาพี 84.43%

คำวามเร*ว 1460 rpm

60

ก�าล งงานท์�(ใช5 10.57 hp

พีล งงานท์�(ใช5 (ท์�างาน 10

ชม.ติ,อว น)

591,096.7 kwh / year

โด้ย่มิว�ธิการเลื"อุกด้�งน1. เลื"อุก control volume ต้ามิร�ปัทั่� 5.1

ร�ป็ท์�( 5.1 control volume ท์�(เล4อก โดยติ�าแหน,งท์�( 1 คำ4อ ผ�วน�$าใน cooling tower ด5านล,าง

และติ�าแหน,งท์�( 2 คำ4อ ป็ลายท์,อท์�(เข5า cooling tower ด5านบุน

2. หาความิต้ างขอุงระด้�บัน1า(static head) จากความิสู�งขอุง cooling tower ซึ่��งมิค าเทั่ าก�บั 18.5 ft แลืะก1าหนด้อุ�ต้ราการไหลื (flow rate) ขอุงแต้ ลืะทั่ อุได้� 3600 GPM เพิ่"�อุหาขนาด้แลืะช้น�ด้ทั่ อุ (pipe diameter and type) เทั่ าก�บั 14 น�ว จากต้ารางทั่� 5.1

ต้าราง ทั่� 5.2 ความิสู�มิพิ่�นธิ$ระหว างอุ�ต้ราการไหลื ก�บั ขนาด้ขอุงทั่ อุ

61

GPM Pipe Size (inch)

25.0 - 55.0 2"

80.0 - 136.0

3"

136.0-240.0

3.5"

240.0 - 700.0

6"

700.0 - 1400.0

8"

1400.0 - 2600.0

10"

2600.0 - 3400.0

12"

3400.0 - 4200.0

14"

4200.0 - 5800.0

16"

5800.0 - 7000.0

18"

7000.0 - 8500.0

20"

8600 – 20000

24"

3. จากข�อุมิ�ลืในข�อุ 2 เราสูามิารถค1านวณหาเฮด้สู�ญ่เสูย่ (total head loss) ซึ่��งปัระกอุบัไปัด้�วย่ 2 สู วน ค"อุ major loss

แลืะ minor loss เมิ"�อุพิ่�จารณาทั่�ทั่ อุเสู�นเด้ย่ว (loop) จะปัระกอุบัไปัด้�วย่ - Globe valve 6 ต้�ว

- Gate valve 9 ต้�ว- Check valve ก�บั Strainer 3 ค� - Bend 90 14 ต้�ว

62

- Tee joint (run to run) 8 ต้�ว- Flexible joint 15 ต้�ว

63

ซึ่��ง major loss ค�ด้ได้�จากสู�ต้ร เมิ"�อุ ΔHf,major / L = head loss [ft H2O ต้ อุ 100 ft]

Q = อุ�ต้ราการไหลื (flow rate) [GPM]

D = เสู�นผู้ านศ�นย่$กลืางทั่ อุ [in]C = roughness factor

แลืะ minor loss สูามิารถค1านวณได้�จากสู�ต้ร เมิ"�อุ Hf,minor = head loss minor

K = สู�มิปัระสู�ทั่ธิ�ความิสู�ญ่เสูย่ (loss coefficient)

v = ความิเร0วขอุงขอุงไหลืภูาย่ในทั่ อุ [ft/s]

g = ความิเร งเน"�อุงจากแรงโน�มิถ วงโลืก ( = 32.2 ft/s2)

3. เมิ"�อุร� � total head loss แลื�วก0น1าไปัสูร�างกราฟ้ระหว าง total head loss ก�บั อุ�ต้ราการไหลื ได้� แลืะเรย่กกราฟ้นว า system curve ด้�งร�ปั 5.2 (มิการแสูด้งการค1านวณอุย่� ทั่� Appendix A)

ร�ป็ 5.2 System curve pump

64

4. น1า system curve ทั่�ได้�ไปัใช้�เลื"อุกปั�8 มิ โด้ย่การน1ากราฟ้ทั่�งสูอุงมิาซึ่�อุนทั่�บัก�น จ�ด้ต้�ด้ระหว างกราฟ้ทั่�งสูอุง เรย่กว า จ�ด้ทั่1างาน (operating point) ซึ่��งเปั,นจ�ด้ทั่� total head loss แลืะ อุ�ต้ราการไหลืต้รงก�บัความิต้�อุงการ อุกทั่�งย่�งเปั,นจ�ด้ทั่�บัอุกปัระสู�ทั่ธิ�ภูาพิ่การทั่1างานขอุงปั�8 มิ ซึ่��งจากร�ปั 5.2 ได้�ว ามิ

1. head loss ทั่�งหมิด้ปัระมิาณ 29 ft H2O

2. อุ�ต้ราการไหลื 1200 GPM

ซึ่��งมิปั� มิให�เลื"อุกใช้� 2 ร� น ค"อุ SMN 201-250 แลืะ SMN 201-280

จ�งน1าปั� มิทั่�ง 2 ต้�วมิาหาจ�ด้ทั่1างานขอุงแต้ ลืะต้�วได้�ด้�งน

ร�ป็ 5.3 จั'ดท์�างานของป็>$ ม SMN 201-250

65

ร�ป็ 5.4 จั'ดท์�างานของป็>$ ม SMN 201-280

จากร�ปั 5.3 แลืะ ร�ปั 5.4 จะสูร�ปัเปั,นต้ารางได้�ว าต้ารางทั่� 5.3 ต้ารางเปัรย่บัเทั่ย่บัค�ณสูมิบั�ต้�ขอุงปั� มิแต้ ลืะร� น

SMN 201-250

SMN 201-280

ป็ระส�ท์ธ�ภิาพี 84.43% 87.46%

คำวามเร*ว 1460 rpm 960 rpm

ก�าล งงานท์�(ใช5 10.57 hp 10.20 hp

พีล งงานท์�(ใช5 (ท์�างาน 10

ชม.ติ,อว น)

591,096.7 kwh

5,710,626.2 kwh

จะเห0นว าอุ�ต้ราการไหลื แลืะ เฮด้สู�ญ่เสูย่ ขอุงทั่�ง 2 ปั� มิ มิค าเทั่ าก�น แต้ พิ่ลื�งงานทั่�ใช้�ขอุงร� น SMN 201-250 ใช้�น�อุย่กว าขอุงร� น SMN 201-280 อุย่� ปัระมิาณ 10 เทั่ า

ซึ่��งได้�ทั่1า parametic study ไว�ด้�งนจากน�นจ�งทั่1าการศ�กษา 2 กรณ

66

1. ใช้�ปั� มิ 3 ต้�วในระบับั2. ใช้�ปั� มิ 9 ต้�วในระบับั

ซึ่��งมิข�อุด้ – ข�อุเสูย่ด้�งน

ต้ารางทั่� 5.4 ข�อุด้ แลืะ ข�อุเสูย่ขอุงจ1านวนปั� มิทั่�ต้ างก�น

ข5อด� ข5อเส�ย

ป็>$ ม 3

ติ ว- ไมิ เปัลื"อุงพิ่"นทั่�ในการ

ต้�ด้ต้�ง- ปัระหย่�ด้ค าใช้ จ าย่ทั่ อุ

- หากปั� มิเสูย่ต้�ว 1 จะเสูย่ทั่�งระบับั

- อุาย่�การใช้�งานจะสู�นป็>$ ม 9

ติ ว- สูามิารถทั่1างานได้�อุย่ าง

ต้ อุเน"�อุงถ�งแมิ�มิปั� มิเสูย่- อุาย่�การใช้�งานจะนาน

- เปัลื"อุงพิ่"นทั่�ในการต้�ด้ต้�ง

- เสูย่ค าใช้�จ าย่ในการต้�ด้ต้�งมิากกว า

67

6. ระบุบุระบุายอากาศ (Ventilation)เน"�อุงจากอุากาศภูาย่ในอุาคารต้ างๆน�นอุาจมิการปันเปัJ อุนไปั

ด้�วย่ฝุ่�Cนลืะอุอุงแลืะก:าซึ่ทั่�เปั,นอุ�นต้ราย่ต้ อุการด้1ารงช้ว�ต้ขอุงมิน�ษย่$แลืะสู�ต้ว$ รวมิไปัถ�งอุากาศอุาจมิกลื��นทั่�เก�ด้จากอุาหาร หร"อุสู��งอุ"�นๆ ด้�งน�นระบับัระบัาย่อุากาศน�นมิความิจ1าเปั,นอุย่ างมิาก เพิ่"�อุทั่�จะปัร�บัสูภูาพิ่ขอุงอุากาศให�เหมิาะสูมิก�บัการด้1ารงช้ว�ต้ขอุงมิน�ษย่$แลืะสู�ต้ว$อุย่� เสูมิอุ โด้ย่ข�อุมิ�ลืขอุง ASHRAE ได้�ระบั�ไว�ว าสูารปันเปัJ อุนภูาย่ในอุากาศต้ างๆทั่�ย่อุมิร�บัให�มิได้�มิค าด้�งน

ต้ารางทั่� 6.1 ปัร�มิาณสูารปันเปัJ อุนทั่�ย่อุมิร�บัให�มิได้�ในอุากาศ

หากเปั,นก:าซึ่คาร$บัอุนได้อุอุกไซึ่ด้$ทั่�เก�ด้การสูะสูมิในอุากาศจากการหาย่ใจน�น ปัร�มิาณขอุงก:าซึ่ทั่�ย่อุมิร�บัได้�ค"อุ 700 ppm หากเก�นมิากกว าน�นอุาจทั่1าให�เก�ด้อุาการว�งเวย่น หมิด้สูต้� แลืะถ�งข�นเสูย่ช้ว�ต้ได้�

68

นอุกจากนระด้�บัความิช้"นขอุงอุากาศย่�งเปั,นสู��งทั่�สู1าค�ญ่เช้ นก�น โด้ย่ระด้�บัความิช้"นทั่�เหมิาะสูมิก�บัการด้1ารงช้ว�ต้ทั่�จะทั่1าให�มิน�ษย่$ร� �สู�กสูบัาย่น�นจะมิค าปัระมิาณ 30-60% RH

ด้�งน�นเพิ่"�อุเปั,นการปัร�บัสูภูาพิ่อุากาศให�เหมิาะสูมิก�บัการด้1ารงช้ว�ต้ จ�งจ1าเปั,นต้�อุงมิการถ าย่เทั่อุากาศเสูย่อุอุกแลืะน1าอุากาศด้เข�ามิาทั่ด้แทั่น โด้ย่มิอุ�ต้ราการถ าย่เทั่อุากาศในหน วย่ขอุง Air

circulation per hour ก�บัสูถานทั่�ต้ างๆ ซึ่��งเปั,นข�อุมิ�ลืจากกฎีกระทั่รวงฉบั�บัทั่� 33 (พิ่.ศ.2535) อุอุกต้ามิความิในพิ่ระราช้บั�ญ่ญ่�ต้�ควบัค�มิอุาคาร พิ่.ศ. 2522 ด้�งต้ารางด้�านลื างน

ต้ารางทั่� 6.2 อุ�ต้ราการระบัาย่อุากาศ ac/hr ในสูถานทั่�ต้ างๆ

ซึ่��งในการอุอุกแบับัระบับัระบัาย่อุากาศน�น นอุกจากปัร�มิาต้รขอุงอุากาศทั่�จ1าเปั,นต้�อุงถ าย่เทั่ในแต้ ลืะช้��วโมิงน�น ย่�งจ1าเปั,นต้�อุงค1าน�งถ�งความิเร0วขอุงอุากาศทั่�ว��งภูาย่ในทั่ อุลืมิอุกด้�วย่ เน"�อุงจาก

69

อุากาศทั่�มิความิเร0วภูาย่ในทั่ อุสู�งเก�นไปัจะทั่1าให�ทั่ อุเก�ด้การสู��นสูะเทั่"อุน มิผู้ลืให�เก�ด้เสูย่งด้�งรบักวน แลืะย่�งสู งผู้ลืให�เก�ด้ pressure drop ทั่�มิากเก�นไปัอุกด้�วย่ ซึ่��งความิเร0วขอุงอุากาศทั่�เหมิาะสูมิน�นสูามิารถหาได้�จากต้ารางในด้�านลื างด้�งน

ต้าราง 6.3 ความิเร0วขอุงอุากาศในการใช้�งานก�บัสูถานทั่�ต้ างๆจากข�อุมิ�ลืทั่�งหมิด้ข�างต้�น เราสูามิารถน1ามิาพิ่�จารณาอุอุกแบับั

ระบับัระบัาย่อุากาศทั่�เหมิาะสูมิได้� โด้ย่อุาคารทั่�เรามิน�นในแต้ ลืะช้�นมิพิ่"นทั่�ใช้�งาน 1210 m2 แลืะมิความิสู�ง 3.5 m ซึ่��งจะได้�พิ่"นทั่�ทั่�งหมิด้เปั,น 4235 m3 ต้ อุ 1 ช้�น ซึ่��งในการระบัาย่อุากาศขอุงอุาคารสู1าน�กงาน อุ�ต้ราการระบัาย่อุากาศจะต้�อุงไมิ น�อุย่กว า 7 เทั่ าขอุงปัร�มิาต้รต้ อุช้��วโมิง ซึ่��งก0ค"อุไมิ น�อุย่กว า 29645 m3/hr หร"อุ 8.24

m3/s น��นเอุง โด้ย่ในข�นแรก เราจะพิ่�จารณาว าเราจะใช้�ทั่ อุแบับัสู�เหลื�ย่มิหร"อุวงกลืมิซึ่��งมิข�อุพิ่�จารณาด้�งน- ทั่ อุสู�เหลื�ย่มิ จะสู"นเปัลื"อุงพิ่"นทั่�น�อุย่กว า ง าย่ในการต้�ด้ต้�ง - ทั่ อุวงกลืมิ จะมิการสู�นเปัลื"อุงพิ่"นทั่�มิากกว า แลืะย่ากต้ อุการต้�ด้ต้�ง

ซึ่��งเราพิ่�จารณาเร"�อุงพิ่"นทั่�ใช้�งานเปั,นสู วนสู1าค�ญ่ด้�งน�นเราจ�งต้�ด้สู�นใจทั่�จะใช้�ทั่ อุแบับัสู�เหลื�ย่มิ ต้ อุมิาเราได้�ทั่1าการเลื"อุกการแบั งจ1านวนทั่ อุลืมิทั่�จะใช้�เปั,น 3 กรณด้�งน1. ใช้�จ1านวน 2 ทั่ อุ โด้ย่แต้ ลืะทั่ อุมิอุ�ต้ราการไหลืปัระมิาณ 4.2 m3/s

2. ใช้�จ1านวน 6 ทั่ อุ โด้ย่แต้ ลืะทั่ อุมิอุ�ต้ราการไหลืปัระมิาณ 1.4 m3/s

3. ใช้�จ1านวน 12 ทั่ อุ โด้ย่แต้ ลืะทั่ อุมิอุ�ต้ราการไหลืปัระมิาณ 0.7 m3/s

70

ซึ่��งเราสูามิารถหาความิสู�มิพิ่�นธิ$ขอุงขนาด้ทั่ อุทั่�ใช้�ก�บัอุ�ต้ราไหลื

แลืะความิเร0วได้�จากกราฟ้ด้�านลื างด้�งนร�ป็ท์�( 6.1 ขนาดของท์,อส�(เหล�(ยมก บุอ ติราไหลและคำวามเร*วของ

อากาศโด้ย่ในแต้ ลืะกรณจะได้�ขนาด้ขอุงทั่ อุซึ่��งมิข�อุด้ข�อุเสูย่ด้�งน1. จ1านวน 2 ทั่ อุ จะได้�ขนาด้ขอุงทั่ อุเปั,น 0.5x1.8 m2 ซึ่��งมิ

ขนาด้ใหญ่ แลืะน1าหน�กทั่�มิากเก�นไปั นอุกจากนย่�งย่ากต้ อุการทั่1าให�อุากาศระบัาย่ได้�อุย่ างทั่��วถ�งในพิ่"นทั่�ใช้�งานอุกด้�วย่ พิ่�ด้ลืมิทั่�ใช้�จะมิขนาด้ใหญ่ แลืะมิเสูย่งด้�งไมิ เหมิาะก�บัการใช้�ในสู1าน�กงาน

2. จ1านวน 6 ทั่ อุ จะได้�ขนาด้ขอุงทั่ อุเปั,น 0.6x0.8 m2 ซึ่��งย่�งคงมิขนาด้ทั่�ใหญ่ เก�นไปัไมิ เหมิาะสู1าหร�บัการใช้�ภูาย่ในอุาคาร แลืะย่�งคงระบัาย่อุากาศได้�ไมิ ทั่��วทั่�งหมิด้ภูาย่ในพิ่"นทั่�ใช้�งาน ซึ่��งหากต้�อุงการให�ระบัาย่อุากาศได้�ทั่��วถ�งจ1าเปั,นต้�อุงมิการต้ อุทั่ อุลืมิเปั,นก��งเลื0กๆให�ทั่��วถ�ง ซึ่��งจะย่ากต้ อุการควบัค�มิการไหลืขอุงอุากาศแลืะการทั่1าความิสูะอุาด้

3. จ1านวน 12 ทั่ อุ จะได้�ขนาด้ขอุงทั่ อุเปั,น 0.2x0.8 m2 ซึ่��งมิไมิ ใหญ่ เก�นไปั มิน1าหน�กทั่�ไมิ มิากน�ก แลืะสูามิารถระบัาย่อุากาศได้�

71

อุย่ างทั่��วถ�ง แลืะพิ่�ด้ลืมิทั่�ใช้�จะมิขนาด้ไมิ ใหญ่ น�ก จ�งไมิ เก�ด้ปั�ญ่หาในเร"�อุงขอุงเสูย่งรบักวน

จากข�อุมิ�ลืข�างต้�นเราจ�งต้�ด้สู�นใจเลื"อุกใช้�ทั่ อุลืมิจ1านวนทั่�งสู�น 12 ทั่ อุ ซึ่��งมิการวางทั่ อุในแต้ ลืะช้�นต้ามิแผู้นผู้�งด้�งน

ร�ป็ท์�( 6.2 แผนผ งของระบุบุระบุายอากาศในแติ,ละช $น

ในสู วนทั่างเข�าขอุงอุากาศก0ได้�ทั่1าการต้�ด้ต้�งต้�วกรอุงอุากาศ(filler) ไว�เพิ่"�อุกรอุงสู��งสูกปัรกทั่�จะปัะปันมิาก�บัอุากาศทั่�ไหลืเข�ามิาในห�อุง ซึ่��งทั่1าไว�ทั่�งหมิด้ 10 ช้ อุงทั่าง แต้ จะไมิ มิการต้�ด้ต้�งทั่ อุสู งเอุาไว�ด้�งร�ปั 6.2 แลืะเน"�อุงจากในระบับัระบัาย่อุากาศน�นจ1าเปั,นทั่�จะต้�อุงให�อุากาศมิการไหลืเวย่นอุย่ างต้ อุเน"�อุง จ�งต้�อุงมิการต้�ด้ต้�งพิ่�ด้ลืมิไว�ทั่�ปัลืาย่ทั่างอุอุกขอุงทั่ อุด้�ด้ด้�วย่ เพิ่"�อุทั่�จะให�อุากาศเสูย่ทั่�มิ CO2 แลืะอุ"�นๆ ไหลือุอุกไปัจะห�อุงทั่างทั่ อุด้�ด้ด้�วย่พิ่�ด้ลืมิ แลืะ มิอุากาศทั่�บัร�สู�ทั่ธิ�Kไหลืเข�ามิาทั่างเข�าทั่�ถ�กกรอุงด้�วย่ต้�วกรอุงอุากาศ

72

73

หล กในการเล4อกพี ดลมมิอุย่� หลืาย่ว�ธิ อุาทั่�เช้ น- ถ�าร� �อุ�ต้ราการไหลืขอุงอุากาศ แลืะอุ�ปักรณ$ต้ างๆในระบับัการ

ต้�ด้ต้�งขอุงพิ่�ด้ลืมิ ก0จะทั่1าการหา characteristic curve ขอุงพิ่�ด้ลืมิได้� จากน�นก0น1ากราฟ้ทั่�ได้�ไปัหาจ�ด้ทั่1างาน (Operating

point) ก�บั Fan curve จากข�อุมิ�ลืขอุงพิ่�ด้ลืมิแต้ ลืะต้�ว ก0จะสูามิารถเลื"อุกร� นขอุงพิ่�ด้ลืมิขอุงแต้ ลืะบัร�ษ�ทั่ได้�ด้�งร�ปั

ร�ป็ 6.3 จั'ดท์�างานของพี ดลม

- อุกว�ธิการค"อุการเลื"อุกจากต้ารางขอุงบัร�ษ�ทั่ผู้ลื�ต้พิ่�ด้ลืมิโด้ย่ต้�อุงร� �ค าขอุงความิด้�น แลืะ อุ�ต้ราการไหลืขอุงระบับัทั่�ต้�อุงการ เมิ"�อุเปัAด้ด้�จากต้ารางจะทั่ราบัค า Bhp ( Brake Horse Power ) ,

จ1านวนรอุบั(rpm) , ก1าลื�งขอุงมิอุเต้อุร$ทั่�ต้�อุงใช้�ในการข�บัพิ่�ด้ลืมิ แลืะจะได้�ร� นทั่�จะเลื"อุกใช้�ด้�งน

74

ร�ป็ 6.4 ติ วอย,างการเล4อกร',นพี ดลมจัากบุร�ษ์ ท์แต้ ในการเลื"อุกใช้�พิ่�ด้ลืมิในทั่�นจะใช้�ว�ธิแรกในการเลื"อุกร� นขอุงพิ่�

ด้ลืมิ เพิ่ราะร� �ว าอุากาศไหลืด้�วย่อุ�ต้ราเทั่ าไร แลืะร� �อุ�ปักรณ$ทั่�ต้�ด้ต้�งในระบับั ซึ่��งได้�พิ่�ด้ลืมิร� น Centrifugal fan MR400R มิข�อุมิ�ลืด้�งน

ต้าราง 6.4 ค�ณสูมิบั�ต้�ขอุง Centrifugal fan MR400R

75

ร�ป็ 6.5 Centrifugal fan MR400R

ว�ธ�การเล4อกร',นของพี ดลม1. หา Characteristic curve จากข�อุมิ�ลืข�างต้�นด้�งน

- ทั่ อุทั่�มิพิ่"นทั่�หน�าต้�ด้ขนาด้ 0.8x0.2 m2

- ใช้�ทั่ อุทั่�งหมิด้ 12 ทั่ อุ จ�งทั่1าให�มิอุ�ต้ราการไหลืในทั่ อุปัระมิาณ 0.7 m3/s ต้ อุ 1 ทั่ อุ

- ใช้�ข�อุต้ อุแบับังอุ 90° หน��งต้�วทั่�ต้�นทั่ อุ- ใช้�ข�อุต้ อุร�ปัต้�วทั่ 2 ต้�ว เหมิ"อุนก�น

จ�งได้�ลื�กษณะขอุงทั่ อุลืมิมิาด้�งน

76

ร�ป็ท์�( 6.6 ล กษ์ณิะและขนาดของท์,อลมท์�(ใช5

77

จ�งสูามิารถน1าไปัหา Characteristic curve ขอุงพิ่�ด้ลืมิได้� โด้ย่ใช้�สูมิการเบั"อุงต้�นหาเช้ นเด้ย่วก�บัการหา System curve ขอุงปั� มิ ซึ่��งมิการแสูด้งการค1านวณอุย่� ทั่� Appendix B

ร�ป็ 6.7 Characterristic curve of fan

จากน�นจ�งน1าข�อุมิ�ลืทั่�ได้�ไปัเลื"อุกร� งขอุงพิ่�ด้ลืมิ (ในทั่�นเลื"อุกพิ่�ด้ลืมิมิาจาก Air Control Industries LTD.)

1. มิอุ�ต้ราการไหลือุย่ างน�อุย่ 0.7 m3 = 1,483.22 cfm

2. มิความิด้�นสู�ญ่เสูย่ (Pressure Loss) ปัระมิาณ 0.2801

น�วน1า

ซึ่��งมิพิ่�ด้ลืมิให�เลื"อุกใช้�ได้�อุย่� 2 ร� นค"อุ 1. Centrifugal fan MR400R 2. Centrifugal MR315

78

ร�ป็ 6.8 Centrifugal fan MR400R ร�ป็ 6.9 Centrifugal MR315จากน�นจ�งน1า Fan curve ขอุงพิ่�ด้ลืมิทั่�ง 2 ไปัหาจ�ด้ทั่1างานขอุงพิ่�ด้ลืมิได้�ร�ปัด้�งน

ร�ป็ 6.10 จั'ดท์างานของ Centrifugal fan MR400R

79

ร�ป็ 6.11 จั'ดท์�างานของ Centrifugal MR315

ซึ่��งจากร�ปั 6.10 แลืะ ร�ปั 6.11 จะสูร�ปัเปั,นต้าราง 6.5 ได้�

ต้าราง 6.5 เปัรย่บัเทั่ย่บัค�ณสูมิบั�ต้�พิ่�ด้ลืมิแต้ ลืะร� นก�บัสู��งทั่�ต้�อุงการร',น อ ติราการไหล

(cfm)คำวามด น (in H2O)

ส�(งท์�(ติ5องการอย,างน5อย

1,483.22 0.2192

Centrifugal fan MR400R

1812.5 0.3292

Centrifugal MR315

2,550 0.6336

จากต้ารางจะเห0นได้�ว าพิ่�ด้ลืมิร� น Centrifugal MR315 จะมิอุ�ต้ราการไหลืสู�งกว าทั่�ต้�อุงการปัระมิาณ 72% แลืะในสู วนขอุงความิด้�นก0มิากกว าทั่�ต้�อุงการถ�ง 289% ซึ่��งเปั,นการสู�นเปัลื"อุงมิากเก�นไปัเมิ"�อุเทั่ย่บัก�บัพิ่�ด้ลืมิร� น Centrifugal fan MR400R เพิ่ราะมิอุ�ต้ราการไหลืทั่�มิากกว าแค 22% แลืะความิด้�นสู�งกว าปัระมิาณ 50%

80

Appendix A

ร�ป็ท์�( A1 control volume ท์�(เล4อก โดยติ�าแหน,งท์�( 1 คำ4อ ผ�วน�$าใน cooling tower ด5านล,าง

และติ�าแหน,งท์�( 2 คำ4อ ป็ลายท์,อท์�(เข5า cooling tower ด5านบุน

การหา∆∆Hmajor จากสู�ต้ร

81

ในทั่�นใช้�ค า C = 120 จากต้าราง 444 D = 14 in L = 2198.16 ft

จากน�นก0แทั่นค าทั่�งหมิด้ลืงไปัก0จะได้�ความิสู�มิพิ่�นธิ$ระหว าง ∆Hmajor ก�บั Q เปั,น

ถ�าต้�อุงการ ∆Hmajor ในอุ�ต้ราการไหลืทั่� 3600 GPM ก0หาได้�Hmajor = 32.69 ft H2O = 9.807 m H2O

การหา ∆Hminor จากสู�ต้ร

ในทั่�นใช้�ค า g = 32.2 ft/s ft2

K ทั่�เก�ด้จาก

ต้ารางทั่� A1 อุ�ปักรณ$ทั่�ใช้�ในระบับัทั่�งหมิด้type Qty. K total K

Globe valve 2 10 20check valve + stainer 1 12 12Tee joint (run to run) 8 0.25 2Bend 90 14 0.75 10.5flex joint 5 0.3 1.5gate valve 3 0.15 0.45relief valve 0 0.604 0

Sum K 46.45

แทั่นค าทั่�งหมิด้ลืงในสูมิการได้�

ถ�าต้�อุงการ ∆Hminor ทั่�อุ�ต้ราการไหลื 3600 GPMHminor = 58.75 ft H2O = 17.907 m H2O

82

ด้�งน�นจากการหาทั่�ง 2 เอุามิาสูร�างกราฟ้ใน excel ได้�

การหาคำวามด นภิายในท์,อจาก control volume ร�ปั ทั่� 1

ร�ป็ท์�( A2 control volume ท์�(เล4อก ติ�าแหน,งท์�( 1 อย�,ท์�(ผ�วน�$าใน cooling tower

และติ�าแหน,งท์�( 2 อย�,ในท์,อด5านล,างส'ด

การหา∆∆Hmajor จากสู�ต้ร

83

ในทั่�นใช้�ค า C = 120 จากต้าราง 444 D = 14 in L = 615.16 ft

จากน�นก0แทั่นค าทั่�งหมิด้ลืงไปัก0จะได้�ความิสู�มิพิ่�นธิ$ระหว าง ∆Hmajor ก�บั Q เปั,น

ถ�าต้�อุงการ ∆Hmajor ในอุ�ต้ราการไหลืทั่� 3600 GPM ก0หาได้�Hmajor = 9.14 ft H2O = 2.79 m H2O

การหา ∆Hminor จากสู�ต้ร

ในทั่�นใช้�ค า g = 32.2 ft/s ft2

K ทั่�เก�ด้จาก

ต้าราง A2 อุ�ปักรณ$ทั่�ใช้�ในระบับัทั่�งหมิด้type Qty. K total K

Bend 90 1 0.75 0.75

แทั่นค าทั่�งหมิด้ลืงในสูมิการได้�

ถ�าต้�อุงการ ∆Hminor ทั่�อุ�ต้ราการไหลื 3600 GPMHminor = 0.949 ft H2O = 0.289 m H2O

84

Appendix Bในการค1านวณหา Characteristic curve ขอุงพิ่�ด้ลืมิ จะใช้�

สู�ต้รขอุง First’s Law แลืะต้�ด้ control volume ด้�งน

ร�ปัทั่� B1 Control Volume ขอุงทั่ อุ

First’s Law

ด้�งน�น 1 = 2 = 1.169 kg/m3 g = 9.81 m/s2

ในต้1าแหน งทั่� 1 ในต้1าแหน งทั่� 2P1 = 0 atm (gage) P2 = 0 atm (gage)v1 0 m/s v2 0 m/sz1 = 0 m (อุ�างอุ�ง) z2 = 0.2 m of

air =7.874 in of air แทั่นค าลืงไปัจะได้�สูมิการเปั,น

--------------(1)

จากน�นต้�อุงมิาหาค าขอุง∆∆Hloss ในทั่ อุซึ่��งเก�นข�นจาก 2 สู วน ค"อุ

85

1.Hloss,major [in of air] ค"อุ ความิสู�ญ่เสูย่ทั่�เก�ด้ข�นจากแรงเสูย่ด้ทั่านในทั่ อุระหว างขอุงไหลื(อุากาศ) แลืะ ผู้�วทั่ อุ มิสู�ต้รในการค1านวณด้�งน

f = friction loss ทั่�ได้�จากร�ปั aaa [in of water per 100 ft]

L = ความิย่าวทั่ อุ [ft]

2Hloss,minor [in of air] ค"อุ ความิสู�ญ่เสูย่ทั่�เก�ด้ข�นจากการผู้ านอุ�ปักรณ$ต้ างๆ รวมิไปัถ�งข�อุต้ อุภูาย่ในระบับัด้�วย่ มิสู�ต้รทั่�ใช้�ในการค1านวณด้�งน

C = สู�มิปัระสู�ทั่ธิ�Kความิสู�ญ่เสูย่ (loss coefficient)

Q = อุ�ต้ราการไหลืขอุงขอุงไหลืภูาย่ในทั่ อุ [ft3/min]

A = พิ่"นทั่�หน�าต้�ด้ขอุงทั่ อุ [ft2]

ด้�งน�นสู�ต้รในการหา ∆Hloss ค"อุ --------------

(2)จากสูมิการทั่� (1) แลืะ (2) จะได้�ว า

--------------(3)

86

ร�ป็ท์�( B2 กราฟ้แสดงคำวามส มพี นธ�ของ อ ติราการไหล เส5นผ,านศ�นย�กลาง

และ friction loss

จากข�อุมิ�ลื แลืะสู�ต้รข�างต้�นได้�น1าไปัสูร�าง characteristic

curve โด้ย่ใช้�โปัแกรมิ excel ได้�ด้�งน

87

ร�ป็ท์�(B3 โป็รมแกรมท์�(เข�ยนใน excel เพี4(อน�าไป็สร5าง characteristic curve

ซึ่��งในโปัรแกรมิจะแปัลืงหน วย่ทั่�กต้�วให�อุย่� ในร�ปัขอุง น�วน1า (in

of water) แลื�วจ�งน1าไปัสูร�างเปั,นกราฟ้ต้ อุไปั

Reference

88

www.thaicoolingtower.comwww.york.comwww.carrier.comwww.daikin.comwww.aircontrolindustries.comwww.sulzerpumps.comwww.evapco.comwww.engineeringtoolbox.comRefrigeration and Air Conditioning Second Edition, C P Arora ,Mc Graw Hill Design of Fluid Thermal system Second Edition , William s. Jannaหน�งสู"อุ 66 เทั่คน�คเคร"�อุงกลืหน�งสู"อุ ความิร� �รอุบัต้�วเร"�อุงปั�8 มิหน�งสู"อุ เคร"�อุงสู�บัน1าเอุกสูารขอุงอุ.ฤช้ากร จ�รกาลืวสูานเอุกสูารขอุงอุ.จ�ต้ต้�น แต้งเทั่�ย่งเอุกสูารขอุงอุ.ไช้ย่ณรงค$ จ�กรธิรานนทั่$

89