อ่านจบแล้วคุณจะ
- เพื่อเข้าใจลักษณะและแหล่งความร้อนทิ้ง
- เพื่อประเมินปริมาณและคุณภาพของความร้อนทิ้ง
- ศึกษาถึงโอกาสในการนำความร้อนทิ้งไปใช้ให้เกิดประโยชน์
สรุป 1 นาที 5 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน
ความร้อนทิ้งอุณหภูมิสูง > 650 °C · ปานกลาง 230–650 °C · ต่ำ < 230 °C
ที่มา: ตำรา ตอน 3 หน้า 4-2–4-32/5 · หัวข้อย่อย 3ไม่ควรนำความร้อนทิ้งกลับมา ถ้ายังไม่รู้ว่าจะนำไปใช้ที่ไหน
ที่มา: ตำรา ตอน 3 หน้า 4-6–4-7
3/5 · หัวข้อย่อย 6รีคูเพอเรเตอร์แบบแผ่รังสี ทนก๊าซสกปรก แต่ประสิทธิภาพเพียง 10–20%
ที่มา: ตำรา ตอน 3 หน้า 4-15–4-18
4/5 · หัวข้อย่อย 8ติด Economizer ประสิทธิภาพรวมเพิ่ม 5–7% คืนทุน 6 เดือนถึง 3 ปี
ที่มา: ตำรา ตอน 3 หน้า 4-30–4-345/5 · หัวข้อย่อย 10ทำมาตรการบำรุงรักษาและค่าใช้จ่ายต่ำก่อน แล้วจึงลงทุนนำความร้อนทิ้งกลับ
ที่มา: ตำรา ตอน 3 หน้า 4-45–4-46ความร้อนทิ้ง: 2 ลักษณะ 3 ระดับอุณหภูมิ
ของเหลวร้อน
น้ำร้อน (อาจมีสารปนเปื้อน) · น้ำมันร้อน · ของเหลวร้อนอื่น ๆ
ก๊าซร้อน
ก๊าซร้อนจากเตาเผาและเตาอบ · อากาศร้อนจากการระบายความร้อน · ก๊าซร้อนจากแหล่งอื่น
ที่มา: ตำรา ผู้รับผิดชอบด้านพลังงาน (ผชร.) ตอน 3 หน้า 4-2–4-3 หัวข้อ 4.2
ประเมินปริมาณและคุณภาพความร้อนทิ้ง
ตัวแปร 3 ตัว: อัตราการไหล · อุณหภูมิ · องค์ประกอบของก๊าซไอเสีย · ขั้นแรกวัดเองด้วยเครื่องมือราคาถูกได้ ความคลาดเคลื่อน 10% เพียงพอสำหรับการประเมินเบื้องต้น
อัตราพลังงานในก๊าซ Q = V × A × ρ × C × ΔT (kW (กิโลวัตต์)) · V ความเร็ว m/s · A พื้นที่หน้าตัดปล่อง m² · ρ ความหนาแน่น kg/m³ · C ความร้อนจำเพาะ kJ/kg·K · ΔT ผลต่างอุณหภูมิก๊าซกับบรรยากาศ
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-4–4-6 หัวข้อ 4.3
ใช้ความร้อนทิ้งอย่างคุ้มทุน
ลองตอบก่อนอ่าน
มีอากาศร้อนทิ้งจำนวนมาก แต่ยังไม่รู้ว่าจะใช้ที่ไหน ลองเดาว่าควรติดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไว้ก่อนไหม
ไม่ควรนำความร้อนทิ้งกลับมา ถ้ายังไม่รู้ว่าจะนำไปใช้ที่ไหน
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่างอย่านำความร้อนทิ้งกลับมา ถ้ายังไม่รู้ว่าจะใช้ที่ไหน · ทางที่ไม่ค่อยคุ้ม เช่น ทำความร้อนให้พื้นที่ ซึ่งใช้ได้เพียงบางเดือน · ทางที่คุ้มที่สุด: นำกลับไปใช้ในกระบวนการผลิตความร้อนเดิมทันทีขณะยังร้อน ลดเชื้อเพลิง ไม่ต้องส่งความร้อนไปไกล
อัตราถ่ายเทความร้อนสูงที่สุดที่อุณหภูมิสูง (การแผ่รังสีแปรตามอุณหภูมิยกกำลังสี่) ⇒ ใช้พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนน้อยลง
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-6–4-7 หัวข้อ 4.4.1–4.4.2
อุ่นอากาศ อุ่นวัตถุดิบ ผลิตไอน้ำ ผลิตไฟฟ้า
ตัวอย่างที่ 4.1 ในตำรา: เตาให้ความร้อนแท่งเหล็ก 1,250 °C
พลังงานจำเพาะของหัวเผา 3 แบบ
- อากาศเย็น 32.6 GJ (จิกะจูล)/ตัน
- รีคูเพอเรทีฟ 22.8 GJ/ตัน ⇒ ประหยัดประมาณ 30%
- สะสมความร้อน (Regenerative) 16.2 GJ/ตัน ⇒ ประหยัดประมาณ 50%
- ปรับปรุงฉนวนเตาเพิ่ม ลดพลังงานจำเพาะได้อีกประมาณ 10–15%
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-8
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-7–4-11 หัวข้อ 4.4.2.1–4.4.2.4
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 3 แบบ
แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนท่อเข้า-ออก 4 จุด
หัวต่อกลางแผ่นม้วนก้นหอยหัวต่อขอบนอกแบบแผ่นมีข้อจำกัดที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 °C เพราะเกิดการรวมตัวกับออกซิเจน (ยกเว้นโลหะผสมพิเศษ) · แบบเซรามิกทนได้ 900–1,100 °C แต่รั่วง่าย ไม่ค่อยนิยม
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-12–4-15 หัวข้อ 4.5.1.1 ตารางที่ 4.5-1 ถึง 4.5-3
รีคูเพอเรเตอร์: ถ่ายเทความร้อนผ่านผนัง
ท่อสองชั้น (แผ่รังสี)มัดท่อ (พาความร้อน)ถ่ายเทความร้อนจากไอเสียให้อากาศเย็นที่ใช้เผาไหม้ ความร้อนกลับเข้าเตา ประสิทธิภาพเตาสูงขึ้น และอุณหภูมิเปลวสูงขึ้น
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-15–4-18 หัวข้อ 4.5.1.2 ตารางที่ 4.5-4 ถึง 4.5-6 · หน้า 4-25–4-26 หัวข้อ 4.5.2.1
เครื่องสะสมความร้อน และท่อความร้อน
ลองตอบก่อนอ่าน
ท่อปิดผนึกที่มีของเหลวระเหยและควบแน่นอยู่ข้างใน ลองเดาว่าถ่ายเทความร้อนได้เทียบกับแท่งทองแดงอย่างไร
ท่อความร้อนถ่ายเทความร้อนได้มากกว่าทองแดง 100 เท่า
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่าง
ห้องรับไอเสีย (สะสมความร้อน)ห้องอุ่นอากาศวาล์วสลับทางไอเสียไหลผ่านวัสดุสะสมความร้อนชุดหนึ่ง แล้วสลับให้อากาศเย็นไหลผ่านชุดที่ร้อนแล้ว · รอบสลับ 30 วินาทีถึง 30 นาที
ลูกบอลเซรามิกเปลวในเตา
ไส้วิกในท่อปิดผนึกท่อพาดผ่านช่องลมร้อนและช่องลมเย็นท่อความร้อน (Heat Pipe): ท่อปิดผนึกสุญญากาศ มีไส้วิกและของเหลวทำงาน · ด้านร้อนของเหลวระเหย ด้านเย็นควบแน่นแล้วไหลกลับ · ถ่ายเทความร้อนได้มากกว่าทองแดง 100 เท่า ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ แทบไม่ต้องบำรุงรักษา
ล้อรังผึ้งหมุนมอเตอร์ขับสายพานที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-19–4-25 หัวข้อ 4.5.1.3 ตารางที่ 4.5-7 ถึง 4.5-10 · หน้า 4-27–4-28 หัวข้อ 4.5.2.2
อุ่นน้ำป้อนและอุ่นอากาศด้วยไอเสีย
ไอเสียเข้าขดท่อครีบ (น้ำในท่อ)ไอเสียออกEconomizer แบบท่อครีบ (Tube & Fin)
ไอเสียผ่านครีบ น้ำป้อนไหลในท่อ · ท่อกลม (เล็ก เบา) หรือท่อสี่เหลี่ยม (พื้นที่มากกว่า หนักกว่า) · ประสิทธิภาพรวมเพิ่ม 5–7% · คืนทุน 6 เดือนถึง 3 ปี · ต้องเพิ่มปั๊ม เดินท่อ ดัดแปลงปล่อง
Economizer แบบสัมผัสตรง
แยกของแข็งด้วยไซโคลน แล้วให้ก๊าซสัมผัสน้ำโดยตรง · ประหยัด 15–35% คืนทุน 1–3 ปี · ข้อเสีย: น้ำป้อนคุณภาพด้อยลง และโลหะกัดกร่อน
ระวังกรด: ถ้าเชื้อเพลิงมีกำมะถัน อุณหภูมิไอเสียหลังนำความร้อนไปใช้แล้วไม่ควรต่ำกว่า 180 °C · ค่า U ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศกับน้ำปกติ 15–70 W/m²·°C
ผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยแบบลอการิทึม ΔTLM = (ΔT1 − ΔT2) ÷ ln(ΔT1 ÷ ΔT2) · ความร้อนที่นำกลับได้ Q = U × A × ΔTLM × ชั่วโมงทำงาน
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-30–4-34 หัวข้อ 4.6.1–4.6.2 · หน้า 4-42–4-45 หัวข้อ 4.6.4–4.6.5 · หน้า 4-46 มาตรการที่ 1
กรณีศึกษาในตำรา
ข้อสังเกตจากกรณีศึกษา: ไอเสียที่ยังร้อนหลังอุ่นอากาศแล้ว นำไปทำน้ำร้อนต่อได้อีกชั้น · รีเจนเนอเรเตอร์อาจไม่เหมาะกับโรงงานพื้นที่จำกัดหรือขนาดเล็ก
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-54–4-61 หัวข้อ 4.9 กรณีศึกษาที่ 1 2 3 และ 5
คำถามก่อนลงทุนโครงการความร้อนทิ้ง
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 3 หน้า 4-45–4-46 หัวข้อ 4.7
ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้
จำลองอุปกรณ์ในโรงงาน
จำลองอุปกรณ์ที่บทนี้สอน ในโรงงานที่สร้างจากเนื้อหาที่อบรม · เครื่องนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้

สถานการณ์จำลอง 1 เรื่อง · เลือกทางแก้แล้วเห็นผลเป็นตัวเลขจากตำรา
ที่มา: คู่มือผู้รับผิดชอบด้านพลังงานสามัญ (โรงงาน) พ.ศ. 2567 (พพ.) ตอนที่ 3 การจัดการพลังงานความร้อน บทที่ 4 · หน้า 4-1 ถึง 4-72 (หน้าไฟล์ 272–343)
