การนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ประโยชน์สำหรับหม้อน้ำขนาดเล็ก

Abstract

บทคัดย่อ        งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและสร้างเครื่องอุ่นน้ำป้อนแบบเปลือกและท่อเพื่อศึกษาผลกระทบของความเร็วดูดความร้อนทิ้งต่อ เงื่อนไขที่เหมาะสม สำหรับหม้อน้ำแบบความร้อนไหลผ่านทางเดียว ซึ่งมีอัตราการผลิตไอน้ำ 500 kg/h จากการวัดอุณหภูมิความร้อนทิ้ง มีอุณหภูมิสูงถึง 453 K จึงได้ติดตั้งเครื่องอุ่นน้ำป้อนแบบเปลือกและท่อ โดยนำความร้อนทิ้งมาอุ่นน้ำป้อน ให้แก่หม้อน้ำแบบความร้อน ไหลผ่านทางเดียว เครื่องอุ่นน้ำป้อนแบบเปลือกและท่อมีพื้นที่ผิวการถ่ายโอนความร้อน 3.55 m2 ท่อมีความยาว 34 m ความร้อนทิ้ง ไหลอยู่ในแนวตั้งฉากกับเครื่องอุ่นน้ำป้อนแบบเปลือกและท่อ ได้ติดตั้งพัดลมดูดความร้อนทิ้งหลังจากการถ่ายโอนความร้อนให้แก่ เครื่องอุ่นน้ำป้อนแบบเปลือกและท่อ ผลการวิจัยพบว่าที่อัตราการผลิตไอน้ำ 200 kg/h ที่ความเร็วดูดความร้อนทิ้ง 7.65 m/s มีค่า สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนที่พื้นผิวภายนอก และพื้นที่ผิวภายในท่อเฉลี่ย 33.42 และ 5.71 W/m2K ความดันลดเฉลี่ย 25.69 และ 2.27 Pa และมีประสิทธิผลเครื่องอุ่นน้ำป้อนแบบเปลือกและท่อ 0.40 ซึ่งสามารถประหยัดพลังงานได้ 34,409 บาทต่อปี และระยะเวลาคืนทุน 86 เดือน ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับหม้อน้ำแบบให้ความร้อนไหลผ่านทางเดียว ABSTRACT          The research was to design and develop a shell and tube economizer to investigate the effect of the exhaust gas velocity on the performance of the economizer used in a once through boiler generating steam rate 500 kg/h. The measured temperature of exhaust gas was 453 K and the shell and tube economizer was mounted on the exhaust stack to recover the waste heat of the boiler. The heating surface area and the tube length of the economizer were about 3.55 m2 and 34 m. The hot or exhaust gas at 7.65 m/s entered the cross – flow economizer used to preheat the feeding water of the boiler at steam rate 200 kg/h the heat transfer coefficients of the tube outer and inner areas are 33.42 and 5.71 W/m2K, respectively while the pressure drops for the shell and the tube were 25.69 and 2.27 Pa. The effectiveness of the economizer was 0.40 and the energy saving cost 34,409 Baht/year. The payback period is around 86 months.