การพัฒนาระบบระบายอากาศชนิดไหลในแนวดิ่ง และการศึกษาประสิทธิภาพของไซโคลนสครับเบอร์ สำหรับโรงงานผลิตแผ่นกระดานโต้คลื่น : รายงานฉบับสมบูรณ์

Abstract

ศึกษาระบบระบายอากาศชนิดไหลในแนวดิ่งอย่างสม่ำเสมอ และประสิทธิภาพของไซโคลนสครับเบอร์สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม โดยออกแบบและจัดสร้างชุดอุปกรณ์การทดสอบ ศึกษาถึงตัวแปรกระบวนการที่มีอิทธิพลต่อการระบายอากาศ ได้แก่ ความเร็วลมเฉลี่ยในแนวดิ่ง ความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้อง สัดส่วนพื้นที่เปิดของตะแกรง และความสูงของผนังห้อง ศึกษาเบื้องต้นของพฤติกรรมการไหลของอากาศของระบบระบายอากาศชนิดนี้ในลักษณะ 3 มิติ โดยใช้เทคนิค Computational fluid dynamics (CFD) นอกจากนี้ศึกษาถึงตัวแปรกระบวนการที่มีอิทธิพลต่อไซโคลนสครับเบอร์ได้แก่ ความเร็วลมขาเข้าไซโคลนสครับเบอร์ ความเข้มข้นฝุ่นขาเข้าไซโคลนสครับเบอร์ และอัตราการฉีดน้ำในไซโคลนสครับเบอร์ ในส่วนของระบบระบายอากาศชนิดนี้ศึกษาอิทธิพลความเร็วลมในแนวดิ่ง กรณีพิจารณาความเข้มข้นรวมของอนุภาคทุกขนาดพบว่า เมื่อความเร็วลมในแนวดิ่งเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการระบายอากาศจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ส่วนกรณีพิจารณาความเข้มข้นของขนาดอนุภาคแต่ละช่วง พบว่าเมื่อความเร็วลมในแนวดิ่งเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 1 ไมโครเมตรที่หนีออกจากด้านบนของห้องจะมีแนวโน้มลดลง แต่ความเข้มข้นของอนุภาคขนาดเล็กกว่า 1 ไมโครเมตรมีค่าลดลงที่ความเร็วลมในแนวดิ่ง 0.3 เมตรต่อวินาที แต่กลับเพิ่มขึ้นที่ความเร็วลมในแนวดิ่ง 0.5 เมตรต่อวินาที สำหรับอิทธิพลของความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้อง กรณีพิจารณาความเข้มข้นรวมของอนุภาคทุกขนาดพบว่า เมื่อความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้องเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการระบายอากาศจะมีแนวโน้มลดลง ส่วนกรณีพิจารณาความเข้มข้นของขนาดอนุภาคแต่ละช่วง พบว่า เมื่อความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้องเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของอนุภาคทั้งขนาดใหญ่และเล็กที่หนีออกจากด้านบนของห้อง จะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น สำหรับการศึกษาอิทธิพลของสัดส่วนพื้นที่เปิดของพื้นตะแกรงโดยที่ความเร็วลมในแนวดิ่งคงที่นั้น พบว่าเมื่อสัดส่วนพื้นที่เปิดของตะแกรงลดลง ประสิทธิภาพการระบายอากาศจะลดลง อนึ่งในการจำลองการไหลของอากาศของระบบระบายอากาศ ในกรณีความเร็วขาเข้าของอากาศเท่ากับ 0.1, 0.33 และ 0.48 เมตรต่อวินาที ซึ่งภายในห้องมีสิ่งกีดขวางตั้งอยู่บริเวณตรงกลางห้อง พบว่าการกระจายตัวความเร็วของอากาศที่เคลื่อนที่ภายในห้องได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ แต่มีแนวโน้มเป็นไปในลักษณะเดียวกันกับผลการวัดจริงในเงื่อนไขเดียวกัน ในส่วนของไซโคลนสครับเบอร์ พบว่าเมื่อความเร็วลมขาเข้าไซโคลนสครับเบอร์มากขึ้น ประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อศึกษาอิทธิพลของความเข้มข้นฝุ่นขาเข้าไซโคลนสครับเบอร์ พบว่า เมื่อความเข้มข้นฝุ่นขาเข้าไซโคลนสครับเบอร์เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นจะเพิ่มขึ้น อนึ่งในกรณีไม่ฉีดน้ำในไซโคลนสครับเบอร์พบว่ามีประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นต่ำกว่ากรณีที่ฉีดน้ำในไซโคลนสครับเบอร์ นอกจากนี้สามารถหาสหสัมพันธ์สำหรับทำนายประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นของไซโคลนสครับเบอร์ได้ โดยมีตัวแปรอิสระ 3 ตัว คือ ความเข้มข้นฝุ่นขาเข้า ความเร็วลมขาเข้าและอัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำที่ฉีดกับปริมาณลม