ເຄື່ອງຈັກກັກໄອນ້ຳໃນອຸດສາຫະກຳ - ວິທີແກ້ໄຂການຈັດການນ້ຳລວມທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອປະສິດທິຜົນດ້ານພະລັງງານສູງສຸດ

ຫຼັກການດ້ານອຸນຫະພາບສາດທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງໄລ່ນ້ຳແຂງໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝເຮັດວຽກ ແມ່ນເປັນການຄົ້ນພົບທີ່ສຳຄັນໃນການຈັດການນ້ຳແຂງອັດຕະໂນມັດ, ໂດຍໃຊ້ຄຸນສົມບັດພື້ນຖານຂອງໄອແລະນ້ຳເພື່ອບັນລຸການເຮັດວຽກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ບໍ່ຕ້ອງເຮັດການບໍາລຸງຮັກສາ. ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສຸກເສີນນີ້ໃຊ້ຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານຄວາມໄວ ແລະ ຄວາມດັນລະຫວ່າງໄອ ແລະ ນ້ຳແຂງເພື່ອສ້າງກົກໄລ່ນ້ຳແຂງທີ່ປັບຕົວເອງໄດ້ ເຊິ່ງສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ສະພາບການຂອງລະບົບທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ທັນທີ. ເມື່ອນ້ຳແຂງເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງໄລ່, ຈານດີສກ໌ ຫຼື ອົງປະກອບວາວທີ່ເຮັດດ້ວຍຫຼັກການດ້ານອຸນຫະພາບສາດຈະຄົງຢູ່ໃນສະຖານະທີ່ເປີດເນື່ອງຈາກຄວາມໄວຕ່ຳ ແລະ ອຸນຫະພູມທີ່ຕ່ຳກວ່າຈຸດເຢັນຂອງຂົ້ນຕົ້ນຂອງນ້ຳ. ເມື່ອນ້ຳແຂງໄຫຼຜ່ານຮູໄລ່, ສ່ວນໜຶ່ງຈະປ່ຽນເປັນໄອຢ່າງໄວ, ເຮັດໃຫ້ເກີດໄອທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ເຊິ່ງສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານຄວາມດັນທີ່ເກີດຂື້ນທົ່ວຈານດີສກ໌ ຫຼື ອົງປະກອບວາວ. ຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານຄວາມດັນນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ຈານດີສກ໌ ຫຼື ວາວປິດຢ່າງໄວວາງ, ເພື່ອປ້ອງກັນການສູນເສຍໄອ ແລະ ອະນຸຍາດໃຫ້ນ້ຳແຂງເກັບກຸ່ມຢູ່ຈົນກວ່າຈະມີສະພາບການທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ການເປີດອີກ. ຄວາມງົດງາມຂອງການເຮັດວຽກດ້ານອຸນຫະພາບສາດນີ້ແມ່ນຢູ່ທີ່ຄວາມສາມາດໃນການແຍກແຍະລະຫວ່າງໄອ ແລະ ນ້ຳແຂງດ້ວຍຄຸນສົມບັດທາງຮ່າງກາຍເທົ່ານັ້ນ, ເຮັດໃຫ້ບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ການຄວບຄຸມຈາກດ້ານນອກ, ພະລັງງານ, ຫຼື ສ່ວນປະກອບເຄື່ອງຈັກທີ່ສັບສົນ. ເຄື່ອງໄລ່ນ້ຳແຂງໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງຍອດເຍີ່ຍໃນການໃຊ້ງານທີ່ມີຄວາມດັນສູງ ໂດຍທີ່ເຄື່ອງໄລ່ປະເພດອື່ນໆອາດຈະລົ້ມເຫຼວເນື່ອງຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງເຄື່ອງຈັກ ຫຼື ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງອຸນຫະພູມ. ຫຼັກການດ້ານອຸນຫະພາບສາດຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ສົມ່ຳເສີມໃນຂອບເຂດຄວາມດັນ ແລະ ອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ, ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ເໝາະສົມຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກຳທີ່ຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມງວດ. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ເດັ່ນເລີດເປັນພິເສດໃນການໃຊ້ງານທີ່ມີການໃຊ້ໄອຢ່າງບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ, ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນຂະບວນການທີ່ເປີດ-ປິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕາມແຜນການຜະລິດ. ເວລາຕອບສະຫນອງທີ່ໄວຂອງເຄື່ອງໄລ່ນ້ຳແຂງໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ເຮັດດ້ວຍຫຼັກການດ້ານອຸນຫະພາບສາດຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ນ້ຳແຂງຄົງຄ້າງໃນເວລາເລີ່ມຕົ້ນການເຮັດວຽກ, ລົດຜົນກະທົບຕໍ່ອຸປະກອນ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການ. ຕ່າງຈາກເຄື່ອງໄລ່ທີ່ເຮັດດ້ວຍຫຼັກການລອຍນ້ຳທີ່ອາດຈະແຂງຕົວໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຢັນຈົນເກີນໄປ, ເຄື່ອງໄລ່ນ້ຳແຂງໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ເຮັດດ້ວຍຫຼັກການດ້ານອຸນຫະພາບສາດຍັງຄົງເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າສູນ, ເຮັດໃຫ້ເໝາະສົມຕໍ່ການຕິດຕັ້ງໄວ້ນອກບ້ານ ແລະ ໃນສະຖານທີ່ທີ່ບໍ່ມີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ການບໍ່ມີສ່ວນປະກອບທີ່ບໍ່ແຂງແຮງຢູ່ໃນເຄື່ອງໄລ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງໄລ່ນ້ຳແຂງໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ເຮັດດ້ວຍຫຼັກການດ້ານອຸນຫະພາບສາດສາມາດຕ້ານທານການສັ່ນສະເທືອນ, ການຕີຂອງນ້ຳ (water hammer), ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງເຄື່ອງຈັກອື່ນໆທີ່ມັກເກີດຂື້ນໃນລະບົບຈັດສົ່ງໄອໃນສະຖານທີ່ອຸດສາຫະກຳ.

ການຈັດການນ້ຳຢາງທີ່ເປັນສະຫຼາດໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝໃຊ້ເຕັກໂນໂລຍີທີ່ສາມາດປັບຮູບແບບການປ່ອຍນ້ຳຢາງອັດຕະໂນມັດຕາມສະພາບການຂອງລະບົບໃນເວລາຈິງ ເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານສູງສຸດ ແລະປ້ອງກັນບັນຫາທີ່ເກີດຈາກນ້ຳຢາງ. ລະບົບການຈັດການທີ່ທັນສະໄໝນີ້ຕິດຕາມການສັງເກດການເກັບກຸ່ມຂອງນ້ຳຢາງ ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມດັນໄອ ແລະການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອກຳນົດເວລາ ແລະຊ່ວງເວລາທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການປ່ອຍ. ລະບົບທີ່ເປັນສະຫຼາດນີ້ປ້ອງກັນການສູນເສຍໄອກ່ອນເວລາອັນຄວນ ໂດຍການຈັບແຍກຢ່າງຖືກຕ້ອງລະຫວ່າງໄອ ແລະ ນ້ຳຢາງ ດ້ວຍເຕັກນິກການຮັບຮູ້ທີ່ສຸກເສີນ ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມໜາແໜ້ນ ອຸນຫະພູມ ແລະລັກສະນະການຫຼືນ. ເມື່ອລະດັບນ້ຳຢາງບັນລຸເຖິງຈຸດທີ່ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆ ລະບົບຈັດການຈະເລີ່ມການປ່ອຍຢ່າງແນ່ນອນເພື່ອກຳຈັດນ້ຳທີ່ເກັບກຸ່ມໄວ້ ໂດຍບໍ່ໃຫ້ໄອທີ່ມີຄຸນຄ່າຫຼືດອກໄປ. ວິທີການທີ່ເປັນສະຫຼາດນີ້ຊ່ວຍກຳຈັດການສູນເສຍພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກລະບົບການປ່ອຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ຫຼື ຮູບແບບຂອງຮູທີ່ບໍ່ເໝາະສົມ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ການຫຼືນຂອງນ້ຳຢາງຖືກຈຳກັດ ຫຼື ໃຫ້ໄອຫຼືດອກອອກໄປຫຼາຍເກີນໄປ. ອຸປະກອນການປ່ອຍໄອໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ມີລະບົບການຈັດການທີ່ເປັນສະຫຼາດສາມາດປັບຕົວອັດຕະໂນມັດຕາມສະພາບການຂອງການໃຊ້ງານທີ່ປ່ຽນແປງ ໂດຍເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍໃນເວລາທີ່ມີການຜະລິດນ້ຳຢາງຫຼາຍ ແລະຫຼຸດລົງໃນການຫຼືນເວລາທີ່ການໃຊ້ງານຕ່ຳ. ຄວາມສາມາດຂອງລະບົບໃນການຮຽນຮູ້ ແລະປັບຕົວຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງການນຳໃຊ້ເฉພາະເປັນເວລາທີ່ຍາວນານ ສົ່ງຜົນໃຫ້ການດຳເນີນງານມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະຮັກສາພະລັງງານໄດ້ດີທີ່ສຸດ. ຮູບແບບທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດມີອັລກົຣິດີມທີ່ເຮັດนาย່າງລ່ວງໆ ເຊິ່ງຄາດຄະເນການຜະລິດນ້ຳຢາງຕາມຮູບແບບທີ່ຜ່ານມາ ແລະ ພາລາມິເຕີຂອງລະບົບໃນປັດຈຸບັນ ເພື່ອໃຫ້ການຈັດຕັ້ງປ່ອຍເກີດຂື້ນຢ່າງເປັນກິດຈະກຳລ່ວງໆ ເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາການເກັບກຸ່ມ. ລະບົບການຈັດການທີ່ເປັນສະຫຼາດສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບລະບົບອັດຕະໂນມັດສຳລັບອາຄານ ແລະ ລະບົບການຈັດການພະລັງງານໄດ້ຢ່າງເປັນເນື້ອເດີ່ยว ໂດຍໃຫ້ຂໍ້ມູນການປະຕິບັດໃນເວລາຈິງ ແລະຂໍ້ມູນການວິເຄາະເພື່ອສະໜັບສະໜູນໂປຣແກຣມການບໍາຮັກສາເປັນລ່ວງໆ. ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄລຍະໄກຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຈັດການສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກສາມາດຕິດຕາມການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນແຕ່ລະຊິ້ນ ຊ່ວຍໃນການຄົ້ນພົບບັນຫາທີ່ກຳລັງເກີດຂື້ນກ່ອນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບລົ້ມເຫຼວ ແລະເຮັດໃຫ້ລະບົບໄອທັງໝົດມີປະສິດທິພາບດີຂື້ນຈາກຫ້ອງຄວບຄຸມສູນກາງ. ຟັງຊັນການບັນທຶກຂໍ້ມູນຂອງລະບົບສ້າງບັນທຶກການປະຕິບັດທີ່ຄົບຖ້ວນ ເຊິ່ງສະໜັບສະໜູນການສອບສອບດ້ານພະລັງງານ ແລະການລາຍງານການປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດ. ການຈັດການນ້ຳຢາງທີ່ເປັນສະຫຼາດຊ່ວຍຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການບໍາຮັກສາ ໂດຍການປ້ອງກັນບັນຫາການຕີຂອງນ້ຳ (water hammer) ການກັດກິນ ແລະການຊົງຕົວທາງອຸນຫະພູມທີ່ເກີດຈາກການຈັດການນ້ຳຢາງທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ ແລະຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຜ່ານສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ເໝາະສົມ.

ການຈັດຕັ້ງໃຊ້ທໍ່ໄຫຼ່ອຸດສາຫະກຳ ສະເໜີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານທີ່ດີເລີດ ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຢ່າງມີນັກສຳຄັນ ໃນສະຖານທີ່ຜະລິດ, ອາຄານເພື່ອການຄ້າ, ແລະ ຂະບວນການອຸດສາຫະກຳ. ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດນີ້ເກີດຈາກຄວາມສາມາດຂອງທໍ່ໄຫຼ່ໃນການກຳຈັດການສູນເສຍໄອທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນປົກກະຕິຈາກລະບົບການລະບາຍນ້ຳແຂງທີ່ເສຍຫາຍ ຫຼື ບໍ່ເໝາະສົມ; ໂດຍທໍ່ໄຫຼ່ອຸດສາຫະກຳທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ດີຈະຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ໄອທັງໝົດລົງ 15-20 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບສະຖານທີ່ທີ່ບໍ່ດຳເນີນການບໍາຮັກສາທໍ່ໄຫຼ່ຢ່າງເໝາະສົມ. ປະສິດທິພາບນີ້ເກີດຈາກຄວາມສາມາດໃນການລະບາຍນ້ຳແຂງຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເຊິ່ງຮັກສາສະພາບໄອທີ່ແຫ້ງເທົ່າທັນໃນເຄືອຂ່າຍການຈັດສົ່ງທັງໝົດ, ເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບການຖ່າຍເທີມຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການໃນການຜະລິດໄອເພື່ອປະຕິບັດຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການ. ການສອບສອບດ້ານພະລັງງານສະເໝີພົບວ່າ ທໍ່ໄຫຼ່ອຸດສາຫະກຳຈ່າຍຄືນຕົ້ນທຶນໄດ້ພາຍໃນ 6-12 ເດືອນ ເພີ່ມເຕີມຈາກການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າເຊື້ອເພີລີ່ງເທົ່ານັ້ນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໜຶ່ງໃນການລົງທຶນທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານການປະຢັດພະລັງງານທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບຜູ້ຈັດການສະຖານທີ່ອຸດສາຫະກຳ. ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດນີ້ບໍ່ໄດ້ຈຳກັດຢູ່ເທິງການຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານໂດຍກົງເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງລວມເຖິງການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການປິ່ນປົວນ້ຳອີກດ້ວຍ, ເນື່ອງຈາກການລະບາຍນ້ຳແຂງທີ່ມີປະສິດທິພາບຈະເຮັດໃຫ້ອັດຕາການນຳເອົານ້ຳແຂງກັບຄືນໄປໃຊ້ໃໝ່ສູງຂຶ້ນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການນ້ຳເພີ່ມ (makeup water) ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານເຄມີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຫຼຸດລົງ. ທໍ່ໄຫຼ່ອຸດສາຫະກຳຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການບໍາຮັກສາ ໂດຍການປ້ອງກັນບັນຫາການຕີຂອງນ້ຳ (water hammer), ການກັດກິນ, ແລະ ການຊົມເຊີຍຈາກຄວາມຮ້ອນ (thermal shock) ທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອນ້ຳແຂງເກັບຕົວຢູ່ໃນລະບົບໄອ, ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນການຊ່ວຍແລະການຂັດຂວາງການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຍັງຊ່ວຍເຮັດໃຫ້ເตาໄຟມີປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນ ໂດຍການຮັບປະກັນວ່ານ້ຳແຂງທີ່ນຳກັບຄືນມາຈະມີອຸນຫະພູມສູງຂຶ້ນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ພະລັງງານທີ່ຕ້ອງໃຊ້ໃນການຜະລິດໄອແທນນັ້ນຫຼຸດລົງ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງວຟຼິວເຄີລີ່ງທັງໝົດດີຂຶ້ນ. ລັກສະນະການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດລວມເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຈັດການກັບການລະບາຍນ້ຳແຂງທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງປັບແຕ່ງດ້ວຍມື, ໂດຍອຸປະກອນຈະຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຕ້ອງການຂະບວນການຢ່າງອັດຕະໂນມັດ ໂດຍຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບການປ່ອຍອອກທີ່ດີທີ່ສຸດໄວ້. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານປະສິດທິພາບຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນທີ່ສຳຄັນເທື່ອລະເທື່ອ ເມື່ອທໍ່ໄຫຼ່ອຸດສາຫະກຳປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບຢ່າງຊັ້ນຕໍ່ຂອງພື້ນທີ່ການຖ່າຍເທີມຄວາມຮ້ອນ ທີ່ເກີດຈາກການປົນເປື້ອນດ້ວຍຄວາມຊື້ນ ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສາມາດໃນການຖ່າຍເທີມຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນທີ່ຖືກເຮັດຮ້ອນດ້ວຍໄອ. ຮຸ່ນທີ່ທັນສະໄໝໃໝ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມປະສິດທິພາບແບບທັນເວລາຈິງ (real-time) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃນການຄົ້ນຫາໂອກາດທີ່ຈະປັບປຸງ ແລະ ເປັນການສະໜັບສະໜູນການດຳເນີນການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (continuous improvement) ທີ່ມຸ່ງເນັ້ນການປະຢັດພະລັງງານ. ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດຂອງທໍ່ໄຫຼ່ອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝໃໝ່ ສະໜັບສະໜູນເປົ້າໝາຍດ້ານຄວາມຍືນຍົງຂອງບໍລິສັດ ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍຸດີອີກ (greenhouse gas emissions) ທີ່ເກີດຈາກການຜະລິດໄອ ແລະ ປັບປຸງຮ່ອງຮອຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທັງໝົດຂອງການດຳເນີນງານອຸດສາຫະກຳ ຜ່ານການຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ເຊື້ອເພີລີ່ງ ແລະ ການປັບປຸງການກູ້ຄືນຄວາມຮ້ອນທີ່ເສຍໄປ (waste heat recovery optimization).