Bottom Blowdown Valve คืออะไร? ทำไมหม้อไอน้ำของคุณถึงต้องมี
น้ำที่ป้อนเข้าหม้อไอน้ำ (Boiler Feedwater) จะมีของแข็งแขวนลอยและแร่ธาตุเจือปนอยู่เสมอ เมื่อน้ำถูกต้มจนกลายเป็นไอน้ำ น้ำที่เหลืออยู่ในหม้อต้มจะมีความเข้มข้นของสารละลายสูงขึ้นเรื่อยๆ จนเกิดการตกตะกอนเป็นตะกรันและสลัดจ์ (Sludge) สะสมอยู่บริเวณก้นหม้อไอน้ำ หากปล่อยไว้โดยไม่ระบายออก ตะกอนเหล่านี้จะเกาะที่พื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลง หม้อไอน้ำต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นเพื่อผลิตไอน้ำในปริมาณเท่าเดิม และยังเสี่ยงต่อความเสียหายของท่อ วาล์ว และอุปกรณ์อื่นๆ ในระบบ
ทางออกของปัญหานี้คือการติดตั้ง Bottom Blowdown Valve วาล์วที่ทำหน้าที่ระบายตะกอนออกจากก้นหม้อไอน้ำอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ
ทำไม Blowdown Valve จึงออกแบบให้ไหลจากด้านบนของปลั๊ก (Flow Over Plug)
ARI-STEVI® BBD 415 ออกแบบให้น้ำจากหม้อไอน้ำไหลเข้ามาทางด้านบนของปลั๊ก (Flow Over Plug หรือ Flow-to-Close) แรงดันในหม้อไอน้ำจึงกดปลั๊กลงบนบ่าวาล์วตลอดเวลาที่วาล์วปิดอยู่ และเมื่อสั่งเปิด Actuator จะยกปลั๊กขึ้นเต็มระยะในจังหวะเดียว การออกแบบนี้ให้ข้อดีที่สำคัญกับงาน Bottom Blowdown ดังนี้
- ยิ่งแรงดันสูง ยิ่งปิดแน่น แรงดันหม้อไอน้ำช่วยกดปลั๊กให้แนบสนิทกับบ่าวาล์วโลหะ ได้ระดับการรั่ว Leakage Class 1 ตาม DIN 3230 T3/BN ช่วยไม่ให้น้ำร้อนและพลังงานรั่วทิ้งผ่านวาล์วระหว่างรอบการระบาย
- ปิดเองเมื่อขาดลมขับ (Fail-safe Closed) Actuator เป็นแบบสปริงปิด (Normally Closed) เมื่อไม่มีลมขับ สปริงจะดันวาล์วให้ปิด และแรงดันในหม้อไอน้ำยังช่วยกดปลั๊กไว้ วาล์วจึงไม่ค้างเปิดระบายน้ำทิ้งออกจากหม้อ
- ระบายได้เร็วในเวลาไม่กี่วินาที (Quick Release) ปลั๊กยกขึ้นเต็มระยะทันที เหมาะกับการระบายแบบ Rapid-Action Intermittent ที่ต้องการจังหวะสั้นและแรงเพื่อพาตะกอนออกจากก้นหม้อ ชุด Pneumatic Actuator ใช้ลมขับไม่เกิน 6 bar โดยแรงลมที่ต้องใช้ขึ้นอยู่กับแรงดันหม้อไอน้ำ (ดูกราฟ Control Pressure ในดาต้าชีท)
- ทนการสึกหรอจากตะกอน ปลั๊กและบ่าวาล์วเคลือบแข็งด้วย Stellite ทนการขัดสีของตะกอนและของแข็งที่ไหลผ่านด้วยความเร็วสูง
แนะนำ ARI-STEVI® BBD 415 จาก ARI Armaturen ประเทศเยอรมนี
Alpha Group ขอนำเสนอ ARI-STEVI® BBD 415 วาล์ว Straight Through Blow Down แบบ Rapid-Action Intermittent Bottom Blowdown ออกแบบมาเฉพาะสำหรับงานระบายตะกอนก้นหม้อไอน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพหม้อไอน้ำและรักษาคุณภาพไอน้ำให้อยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม
จุดเด่นของ BBD 415 คือถูกออกแบบให้เป็นวาล์วตัวเดียวที่รองรับการใช้งานได้ทั้งสองรูปแบบในชุดเดียว:
- Manual — เปิดด้วยคันโยก (Hand Lever)
- Automatic — เปิดด้วย Pneumatic Actuator ควบคุมผ่าน Timer
ข้อมูลทางเทคนิค (Technical Data)
| รายการ | รายละเอียด |
|---|---|
| ขนาด (Nominal Diameter) | DN25 – DN50 |
| ความดันใช้งาน (Nominal Pressure) | PN 40 |
| วัสดุ Body | 1.0619+N PN40 (Fig. 35.415) วัสดุอื่นสั่งผลิตได้ตามต้องการ |
| ระบบซีลก้านวาล์ว (Stem Sealing) | PTFE-V-ring unit / PTFE-packing / Pure graphite-packing |
| ช่วงอุณหภูมิใช้งาน | -10°C ถึง 220°C (PTFE-V-ring) / -10°C ถึง 250°C (PTFE-packing) / -10°C ถึง 450°C (Graphite-packing) |
| ลักษณะปลั๊ก (Plug Design) | Isolation plug with marginal seat, Stellited metal seat |
| Shut-off Class | Leakage Class 1 ตาม DIN 3230 T3/BN |
| ลมขับ (Auxiliary Energy) | Air supply pressure สูงสุด 6 bar ตามมาตรฐาน DIN IEC 60654-2 |
| Face to Face | FTF Series 1 ตาม DIN EN 558-1 (DIN 3202-1 Series F1) |
| การใช้งาน | Steam Boiler Plants สำหรับ Bottom Blowdown โดยเฉพาะ |
ตารางความดัน-อุณหภูมิใช้งาน (Pressure – Temperature Rating, วัสดุ 1.0619+N PN40)
| อุณหภูมิ | -10°C ถึง 50°C | 120°C | 150°C | 200°C | 250°C | 300°C | 350°C | 400°C | 450°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ความดันใช้งานสูงสุด (bar) | 40 | 40 | 38.1 | 35 | 32 | 28 | 25.7 | 23.8 | 13.1 |
* ค่าความดันที่อุณหภูมิระหว่างช่วงสามารถหาได้จากการทำ Linear Interpolation ระหว่างจุดที่กำหนด
ระบบ Automatic Blowdown ทำงานอย่างไร
ARI-STEVI BBD 415 แบบ Automatic จะเปิดวาล์วระบายเป็นจังหวะสั้นๆ ครั้งละไม่กี่วินาทีตามรอบเวลาที่ตั้งไว้ เพื่อกำจัดสลัดจ์และของแข็งแขวนลอยที่สะสมอยู่ก้นหม้อ Timer Alpha ตั้งค่าได้ทั้งระยะเวลาเปิดวาล์ว (t: 0–9999 วินาที) และระยะเวลาพัก (T: 0–9999 นาที) แยกจากกันอย่างอิสระ ค่าที่เหมาะสมหาได้จากการคำนวณตามคุณภาพน้ำของแต่ละหม้อไอน้ำ (ดูตัวอย่างการคำนวณด้านล่าง) ชุดอุปกรณ์ควบคุมประกอบด้วย
- Timer Alpha
- 3/2 Solenoid Valve (ใช้ 1 ตัวต่อ Blowdown Valve 1 ตัว)
- Air Filter Regulator
- แผ่นเหล็กยึดชุดควบคุม (Steel Plate)
ทำไมระบบ Automatic ถึงคุ้มค่ากว่าการเปิดวาล์วด้วยมือ
- ไม่ต้องพึ่งพนักงานคอยเปิด-ปิดวาล์ว Timer สั่งระบายตามรอบที่คำนวณไว้อย่างสม่ำเสมอทุกวัน ไม่มีลืมเปิดหรือเปิดนานเกินไป และพนักงานไม่ต้องเข้าไปใกล้จุดระบายที่มีน้ำร้อนแรงดันสูง
- ควบคุมปริมาณการระบายให้พอดี ไม่มากไม่น้อยเกินไป ระบายน้อยไปจะเกิดตะกอนสะสมและปัญหา Carry Over (น้ำปนไปกับไอน้ำ) ระบายมากไปจะสูญเสียพลังงานความร้อนและน้ำ ต้องเติมน้ำและปรับสภาพน้ำด้วยสารเคมีบ่อยขึ้น
- ประหยัดพลังงานและต้นทุนการผลิตไอน้ำ ในระยะยาว เพราะรอบการระบายถูกตั้งจากผลการคำนวณตามค่า Conductivity ของน้ำจริง ไม่ระบายทิ้งเกินความจำเป็น
ตัวอย่างการคำนวณปริมาณน้ำที่ต้องระบาย (Blowdown Calculation)
สูตรคำนวณอ้างอิงจากค่า Conductivity ของน้ำป้อน (Feedwater) เทียบกับค่า Conductivity สูงสุดที่ยอมรับได้ของน้ำในหม้อไอน้ำ ตัวอย่างเช่น
- ความดันหม้อไอน้ำ (Boiler Pressure): 16 bar
- ขนาดวาล์วที่เลือกใช้: DN32
- อัตราการไหล (Flowrate): 2.9 kg/s
- Conductivity ของน้ำป้อน (S): 20 µS/cm
- Conductivity สูงสุดที่ยอมรับได้ (K): 4,000 µS/cm
- กำลังผลิตของหม้อไอน้ำ (Q): 2,000 kg/h
ปริมาณน้ำที่ต้องระบาย A = Q × S / (K − S) = 2,000 × 20 / (4,000 − 20) ≈ 10 kg/h
ระยะเวลาการ Blowdown = 10 / 2.9 ≈ 3.5 วินาทีต่อชั่วโมง หรือประมาณ 4 วินาทีต่อชั่วโมง ซึ่งนำไปตั้งค่าบน Timer ได้ เช่น เปิดครั้งละ 4 วินาที ทุก 60 นาที ทั้งนี้ค่าที่แท้จริงควรคำนวณตามคุณภาพน้ำและสภาพการทำงานจริงของแต่ละหม้อไอน้ำ วิศวกรของ Alpha Group สามารถช่วยคำนวณและแนะนำขนาดวาล์วที่เหมาะสมได้
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Bottom Blowdown Valve
Bottom Blowdown Valve ต่างจาก Continuous Blowdown Valve อย่างไร
Bottom Blowdown Valve ระบายน้ำแบบเป็นช่วงเวลา (Intermittent) จากก้นหม้อไอน้ำเพื่อกำจัดตะกอนแข็งและสลัดจ์ที่จมอยู่ด้านล่าง ส่วน Continuous Blowdown Valve จะระบายน้ำผิวบนอย่างต่อเนื่องเพื่อควบคุมค่า TDS (Total Dissolved Solids) ในน้ำหม้อไอน้ำ ทั้งสองระบบมักใช้ควบคู่กันในโรงงานที่ต้องการบริหารคุณภาพน้ำอย่างครบวงจร
ควรเปิด Blowdown บ่อยแค่ไหน
ความถี่และระยะเวลาการเปิดขึ้นอยู่กับคุณภาพน้ำป้อน ความดันหม้อไอน้ำ และกำลังผลิตไอน้ำ จึงควรคำนวณจากค่า Conductivity จริงของน้ำในแต่ละโรงงาน เพื่อไม่ให้ระบายน้อยหรือมากเกินความจำเป็น ตัวอย่างในดาต้าชีท (หม้อไอน้ำ 16 bar กำลังผลิต 2,000 kg/h วาล์ว DN32) ได้ประมาณ 4 วินาทีต่อชั่วโมง หลักสำคัญคือระบายเป็นจังหวะสั้นๆ อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งได้ผลดีกว่าการเปิดนานครั้งเดียว เพราะตะกอนที่ฟุ้งขึ้นจะตกกลับมาสะสมที่ก้นหม้อและถูกระบายออกในรอบถัดไป
ARI-STEVI BBD 415 ใช้ได้กับหม้อไอน้ำขนาดไหน
BBD 415 มีขนาดตั้งแต่ DN25 ถึง DN50 รองรับความดันใช้งานสูงสุด PN40 และอุณหภูมิใช้งานได้สูงสุดถึง 450°C ขึ้นอยู่กับชนิดของ Stem Sealing ที่เลือกใช้ เหมาะกับหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมทั่วไปจนถึงระบบความดันสูง
เปลี่ยนจากระบบ Manual เป็น Automatic ยุ่งยากหรือไม่
ไม่ยุ่งยาก ARI-STEVI BBD 415 ออกแบบเป็นชุดเดียวที่มีทั้ง Pneumatic Actuator และคันโยก (Lever) สำหรับเปิดด้วยมือ หากเริ่มใช้งานแบบ Manual แล้วต้องการอัปเกรดเป็นระบบ Automatic เพียงเพิ่มชุด Timer Alpha, 3/2 Solenoid Valve และ Air Filter Regulator พร้อมต่อลมขับ โดยไม่ต้องเปลี่ยนตัววาล์ว
Alpha Group เป็นผู้จัดจำหน่าย ARI Armaturen ในประเทศไทย พร้อมทีมวิศวกรให้คำปรึกษาการเลือกขนาดวาล์ว การคำนวณรอบ Blowdown และการออกแบบระบบระบายน้ำหม้อไอน้ำให้เหมาะสมกับหน้างานจริง สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมหรือขอใบเสนอราคา ติดต่อ LINE OA: @ALPHAGROUP โทร 0-2792-9333 หรืออีเมล sales@alphagroup.co.th
Blowdown Valve