ເຄື່ອງຈັກດູດໄອນ້ຳເຮັດວຽກແນວໃດໃນລະບົບສຸຍຍາກາດຂະບວນການ?

ໃນໂລກຂອງການຜະລິດສຸຍຍາກາດອຸດສາຫະກຳ, ສູດສຸຍາທີ່ໃຊ້ໄອນ້ຳ ເຄື່ອງຈັກດູດໄອນ້ຳ ແມ່ນເປັນໜຶ່ງໃນອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ທີ່ສຸດ ແລະ ມີໂຄງສ້າງເຄື່ອງຈັກທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດ ສຳລັບວິສະວະກອນດ້ານຂະບວນການ. ຕ່າງຈາກເຄື່ອງຈັກທີ່ເຄື່ອນທີ່, ມັນບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຄື່ອນທີ່, ຕ້ອງການການບໍາລຸງຮັກສາ້ນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະ ສາມາດຈັດການສະພາບການຂະບວນການທີ່ຫຍຸ່ງຍາກໄດ້, ລວມທັງໄອທີ່ກັດເປັນອັດຕາ, ກຳມະສານທີ່ສາມາດກັດໄດ້, ແລະ ລຳໄຫຼທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ການເຂົ້າໃຈວິທີການທີ່ມັນເຮັດວຽກຢູ່ໃນລະບົບສຸຍຍາກາດຂະບວນການ ແມ່ນສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບຜູ້ທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການອອກແບບ, ດຳເນີນງານ, ຫຼື ປັບປຸງການນຳໃຊ້ສຸຍຍາກາດອຸດສາຫະກຳໃນດ້ານການກົ່ນ, ການປຸງແຕ່ງເຄມີ, ການຜະລິດຢາ, ແລະ ການຜະລິດອາຫານ.

ຫຼັກການດຳເນີນງານຂອງ ສູດສຸຍາທີ່ໃຊ້ໄອນ້ຳ ເປັນພື້ນຖານຢູ່ໃນດົນຕີຂອງການໄຫຼວຽນຂອງແຜ່ນດິນ ແລະ ຄວາມຮ້ອນ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການປ່ຽນພະລັງງານຄວາມກົດດັນເປັນຄວາມໄວ ແລະ ການຖ່າຍໂອນທີ່ຕໍ່ມາຂອງການຈັດຕັ້ງທີ່ມີພະລັງງານສູງກັບສາຍການດູດທີ່ມີຄວາມກົດດັນຕ່ຳ. ເມື່ອຖືກອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ສອດຄ່ອງເຂົ້າກັບລະບົບສຸຍຍາກາດຂອງຂະບວນການ, ອຸປະກອນດູດແບບໄອ້ນ້ຳນີ້ສາມາດບັນລຸລະດັບສຸຍຍາກາດຈາກບໍ່ກີ່ຄວາມກົດດັນສຳເລັດບໍ່ຫຼາຍກວ່າບໍ່ກີ່ມີລິດທິພະລັງ, ຫຼື ຕ່ຳລົງໄປຈົນເຖິງເຄື່ອງໝາຍເລັກໆຂອງມີລິບາຣ໌ ເມື່ອຖືກຈັດຕັ້ງໃນຮູບແບບຫຼາຍຂັ້ນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະສຶກສາຢ່າງລະອຽດ ວ່າອຸປະກອນດູດແບບໄອ້ນ້ຳນີ້ເຮັດວຽກແນວໃດ, ສິ່ງໃດທີ່ຄວບຄຸມປະສິດທິພາບຂອງມັນ, ແລະ ມັນຖືກນຳໃຊ້ແນວໃດໃນລະບົບສຸຍຍາກາດຂອງຂະບວນການທັງໝົດ

ເຄື່ອງຈັກຫຼັກທີ່ເຮັດວຽກຂອງອຸປະກອນດູດແບບໄອ້ນ້ຳ

ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໄອ້ນ້ຳທີ່ເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນຜ່ານທໍ່ກາງ

ການດຳເນີນງານຂອງ ejector ພາຍໃຕ້ແຮງດັນລະຫວ່າງໄອທີ່ເກີດຈາກການລະເຫີຍນເລີ່ມຕົ້ນທີ່ nozzle ຂອງໄອທີ່ເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນ, ເຊິ່ງເປັນທາງຜ່ານທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນຢ່າງແນ່ນອນໃນຮູບແບບ convergent-divergent ແລະ ມີການອອກແບບຕາມຫຼັກການຂອງ nozzle De Laval. ໄອທີ່ມີຄວາມດັນສູງເຂົ້າໄປໃນ nozzle ນີ້ ແລະ ຜ່ານການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງ isentropic, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມໄວ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ subsonic ເຖິງ supersonic ໃນເວລາທີ່ໄຫຼຜ່ານສ່ວນທີ່ຄັບ (throat) ແລະ ເຂົ້າໄປໃນສ່ວນທີ່ກວ້າງອອກ (diverging section). ຈົ່ງເກີດເປັນ jet ທີ່ອອກຈາກ nozzle ດ້ວຍຄວາມໄວ່ທີ່ສາມາດເກີນຂີດຈຳກັດຫຼາຍຮ້ອຍແມັດຕໍ່ວິນາທີ, ພ້ອມທັງມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຮຸນແຮງຂອງຄວາມດັນສະຖິຕິ (static pressure) ຢູ່ທີ່ແຜ່ນອອກຂອງ nozzle.

ຄວາມດັນສະຖິຕ່ຳທີ່ເກີດຂື້ນທີ່ປາກອອກຂອງທໍ່ໄຫຼນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນການດຶງດູດ ເຊິ່ງຈະດຶງກາດຫຼືໄອທີ່ຕ້ອງການປະມວນຜົນເຂົ້າໄປໃນຕົວຈັກດຶງດູດ. ຮູບຮ່າງຂອງທໍ່ໄຫຼນທີ່ໃຊ້ເປັນທໍ່ໄຫຼນຂອງໄອທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກອອກແບບຢ່າງສຸ່ມສີ່ມ— ແຕ່ຖືກອອກແບບມາຢ່າງເປັນພິເສດເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບອັດຕາສ່ວນຄວາມດັນທີ່ເຮັດວຽກລະຫວ່າງໄອທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນກັບຄວາມດັນທີ່ຕ້ອງການໃນການດຶງດູດ. ຖ້າຄວາມດັນຂອງໄອທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນແຕກຕ່າງຈາກສະພາບການທີ່ອອກແບບໄວ້ ຈະເຮັດໃຫ້ສະພາບການທີ່ປາກອອກຂອງທໍ່ໄຫຼນປ່ຽນແປງ ແລະ ສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບການດຶງດູດຂອງຈັກດຶງດູດໄອ.

ວິສະວະກອນທີ່ຮັບຜິດຊອບການເລືອກຈັກດຶງດູດໄອຈຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງຮັບປະກັນວ່າໄອທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນມີຄວາມສະຖຽນ, ມີການລະບາຍນ້ຳທີ່ແນ່ນອນອອກຈາກໄອ, ແລະ ສົ່ງມາທີ່ຄວາມດັນ ແລະ ອຸນຫະພູມທີ່ຖືກຕ້ອງ. ໄອທີ່ເປີດເປີດ (ມີນ້ຳປົນ) ຫຼື ໄອທີ່ຮ້ອນເກີນໄປທີ່ຢູ່ນອກເຂດການອອກແບບ ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດເກື່ອນບໍລິເວນຄໍທໍ່ໄຫຼນ ຫຼື ເຮັດໃຫ້ແສງໄຟທີ່ໄຫຼດ້ວຍຄວາມໄວ່ສູງກວ່າຄວາມໄວ່ສຽງເສຖຽນ, ເຊິ່ງທັງສອງຢ່າງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການສ້າງສຸນຍາກາດລົງຢ່າງມີນັກ.

ການດຶງດູດເຂົ້າ ແລະ ການຖ່າຍໂອນຈຸລິນດັນໃນຫ້ອງປະສົມ

ເມື່ອແສງໄຟຟ້າທີ່ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວສູງກວ່າຄວາມໄວຂອງສຽງອອກຈາກທໍ່ພົ້ນ ມັນຈະເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງປະສົມຂອງຕົວຈັດເອກຊີເຕີ. ໃນທີ່ນີ້ ແສງໄຟຟ້າທີ່ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວສູງຈະດຶງດູດອາກາດທີ່ຖືກດຶງເຂົ້າມາຈາກລະບົບຂະບວນການ ເຊິ່ງເຂົ້າມາຜ່ານທ່າທີ່ດຶງເຂົ້າດ້ວຍຄວາມດັນທີ່ຖືກອອກແບບໄວ້. ກົນໄກຂອງການດຶງດູດນີ້ອີງໃສ່ກຳລັງທີ່ເກີດຈາກຄວາມເຄື່ອນໄຫວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (viscous shear forces) ແລະ ການປະສົມຢ່າງຮຸນແຮງ (turbulent mixing) ລະຫວ່າງແສງໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມເຄື່ອນໄຫວສູງ ແລະ ອາກາດທີ່ຖືກດຶງເຂົ້າທີ່ເຄື່ອນທີ່ຊ້າ.

ໃນຫ້ອງປະສົມ ພະລັງງານຈີ່ໄດ້ຖ່າຍໂອນຈາກໄອທີ່ເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນໄປຫາກາຊ໌ຂະບວນການທີ່ຖືກດຶງເຂົ້າມາ. ນີ້ເປັນຂະບວນການທີ່ບໍ່ມີຄວາມເປັນອັດຕາເທົ່າ (non-isentropic) ແລະມີຄວາມບໍ່ສາມາດກັບຄືນໄດ້ຢ່າງມີນ້ຳໜັກ, ແຕ່ຜົນລັບທັງໝົດແມ່ນກາຊ໌ທີ່ປະສົມກັນແລ້ວເຊິ່ງເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວ້ທີ່ຢູ່ລະຫວ່າງໄອທີ່ເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນແລະກາຊ໌ທີ່ຖືກດຶງເຂົ້າມາ. ຮູບຮ່າງຂອງຫ້ອງປະສົມ — ຄວາມຍາວ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, ແລະ ຕຳແໜ່ງຂອງປາກທໍ່ທີ່ອອກຈາກຄໍາສັ່ງທີ່ສຳພັນກັບສ່ວນຄໍາທີ່ຄັບ — ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼາຍຕໍ່ອັດຕາການດຶງເຂົ້າ (entrainment ratio), ໂດຍອັດຕານີ້ຖືກກຳນົດເປັນອັດຕາການໄຫຼຂອງກາຊ໌ທີ່ຖືກດຶງເຂົ້າຕໍ່ໜຶ່ງໆໆຂອງມວນສານໄອທີ່ເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນ.

ເຄື່ອງຈັກດູດໄອທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງດີຈະສາມາດຮັກສາສັດສ່ວນການດູດເຂົ້າ (entrainment ratio) ແລະ ສັດສ່ວນການອັດ (compression ratio) ໃຫ້ເໝາະສົມຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການ. ສັດສ່ວນການດູດເຂົ້າທີ່ສູງຂຶ້ນຈະຊ່ວຍໃຫ້ຈັດການກັບປະລິມານກາຊທີ່ດູດເຂົ້າໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ແຕ່ລະກິໂລແກຼມຂອງໄອທີ່ຖືກບໍລິໂພກ, ເຊິ່ງມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ຕົ້ນທຶນດ້ານບໍລິການ. ວິສະວະກອນດ້ານຂະບວນການມັກຈະປະເມີນເປີຽບเทີຍບັນດາຮູບແບບເຄື່ອງຈັກດູດໄອທີ່ແຂ່ງຂັນກັນໂດຍອີງໃສ່ສັດສ່ວນການດູດເຂົ້າຂອງເຄື່ອງໃນສະພາບການຄວາມດັນດູດ ແລະ ຄວາມດັນຈ່າຍທີ່ຖືກອອກແບບ.

ການອັດ ແລະ ການຈ່າຍອອກໃນສ່ວນດີຟູເຊີ

ບົດບາດຂອງດີຟູເຊີທີ່ມີຮູບແບບການຫຸດຕົວ-ການກະຈາຍ

ຫຼັງຈາກໄອທີ່ເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນ ແລະ ກາຊີທີ່ຖືກດຶງເຂົ້າມາປະສົມກັນໃນຫ້ອງປະສົມ ລວມທັງໝົດຈະເຂົ້າໄປໃນສ່ວນຂອງເຄື່ອງຈັກດູດໄອ. ສ່ວນຂອງເຄື່ອງຈັກດູດໄອນີ້ເປັນທາງທີ່ກວ້າງອອກ ເຊິ່ງເຮັດໜ້າທີ່ກົງກັນຂ້າມກັບຫົວຈ່າຍ — ມັນຈະຊ້າຄວາມໄວຂອງກາຊີທີ່ປະສົມກັນທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ແລະ ປ່ຽນພະລັງງານຈີນຕິກກັບຄືນເປັນພະລັງງານຄວາມດັນ. ການຟື້ນຟູຄວາມດັນນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນເພາະວ່າ ກາຊີທີ່ປະສົມກັນຈະຕ້ອງຖືກປ່ອຍອອກດ້ວຍຄວາມດັນທີ່ສູງພໍ ເພື່ອໃຫ້ສາມາດເດີນຕໍ່ໄປໄດ້ໃນທາງດ້ານລຸ່ມ ບໍ່ວ່າຈະເປັນໄປຫາເຄື່ອງ ngưng, ຕີນບາໂຣແມຕຣິກ, ຫຼື ຂັ້ນຕໍ່ໄປຂອງລະບົບຫຼາຍຂັ້ນ.

ສ່ວນທີ່ແຜ່ກະຈາຍເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍສ່ວນທີ່ຫຸດຕົວ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາຍການປະປົນເຄື່ອນທີ່ໄວຂຶ້ນຜ່ານຄລື່ນຊອກທີ່ເປັນປົກກະຕິ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ທີ່ໄວກວ່າຄວາມໄວຂອງສຽງຊ້າລົງຢ່າງທັນທີເປັນການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຊ້າກວ່າຄວາມໄວຂອງສຽງ. ຂະບວນການຊອກນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ບໍ່ສາມາດກັບຄືນໄດ້ຕາມທຳມະຊາດ ແລະ ເປັນສ່ວນທີ່ສຳຄັນຂອງການສູນເສຍທາງດ້ານອຸນຫະພາບໃນເຄື່ອງຈັກສູບໄອ້ນ້ຳ. ຫຼັງຈາກຄລື່ນຊອກ ສາຍການປະປົນທີ່ເປັນການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຊ້າກວ່າຄວາມໄວຂອງສຽງຈະເຂົ້າໄປໃນສ່ວນທີ່ກວ້າງອອກຂອງສ່ວນທີ່ແຜ່ກະຈາຍ ໂດຍທີ່ການຊ້າລົງ ແລະ ການຟື້ນຟູຄວາມດັນເກີດຂຶ້ນຜ່ານການປ່ຽນແປງຄວາມໄວທີ່ມີປະສິດທິພາບຄ່ອນຂ້າງດີເປັນຄວາມດັນທີ່ຢູ່ນິງ.

ຄວາມດັນທີ່ອອກໄດ້ຈາກຂັ້ນຕອນດຽດຂອງເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກເຕີ ມີຂອບເຂດຈຳກັດໂດຍອັດຕາສ່ວນການອັດທັງໝົດທີ່ອຸປະກອນນີ້ສາມາດຮັກສາໄວ້ໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ສະຖຽນ. ເມື່ອຄວາມດັນທີ່ຢູ່ດ້ານທ້າຍທີ່ຖືກນຳໃຊ້ກັບສ່ວນທີ່ອອກເກີນຄ່າທີ່ສຳຄັນສຳລັບສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ກຳນົດ, ສະພາບການຊອກທີ່ປົກກະຕິຈະເคลື່ອນໄປຂ້າງຫນ້າ ແລະ ສຸດທ້າຍຈະອອກຈາກສ່ວນການແຜ່ກະຈາຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກເຕີສູນເສຍຄວາມສາມາດໃນການດຶງດູດ — ສະພາບການນີ້ເອີ້ນວ່າ 'ການຫັກ' ຫຼື 'ການເປີດເກີນ'. ດັ່ງນັ້ນ, ຜູ້ອອກແບບລະບົບຂະບວນການຈຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງຮັບປະກັນຢູ່ເสมີວ່າສະພາບການດ້ານລຸ່ມຈະຢູ່ພາຍໃນເຂດການເຮັດວຽກທີ່ສະຖຽນຂອງເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກເຕີ.

ການຈັດແຕ່ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນສຳລັບສຸດຍາດສູນຍາກ

ຂັ້ນຕອນການລົບອາກາດດ້ວຍໄອທີ່ໃຊ້ໄດ້ພຽງຂັ້ນດຽວ ມັກຈະສາມາດບັນລຸອັດຕາການອັດປາກກິ່ງ 4:1 ຫາ 10:1 ເຊິ່ງຈຳກັດລະດັບຄວາມເປົ່າທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ດ້ວຍຫນ່ວຍດຽວ. ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມດັນຂອງການດູດຕ່ຳກວ່າປະມານ 25 ມີລີບາຣ໌ສຳເພີດ (absolute) — ເຊັ່ນ: ການກຳຈັດນ້ຳມັນໃນສະພາບຄວາມເປົ່າລຶກ, ການແຫ້ງຢາງດ້ວຍຄວາມເປົ່າ, ຫຼື ການກຳຈັດອາກາດອອກຈາກຂອງເຫຼວທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການ — ວິສະວະກອນດ້ານຂະບວນການຈະຈັດຕັ້ງຂັ້ນຕອນການລົບອາກາດດ້ວຍໄອຫຼາຍຂັ້ນຕໍ່ກັນເປັນລຳດັບ, ໂດຍມີເຄື່ອງ ngưng ລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນ.

ໃນລະບົບເຄື່ອງສູບໄອແອັດທີ່ມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນ ການໄຫຼອອກຈາກຂັ້ນຕອນທຳອິດຈະໄຫຼເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງຢຸດໄອ (inter-condenser) ໂດຍທີ່ໄອທີ່ໃຊ້ເປັນພະລັງງານຈະຖືກຢຸດ (condensed) ແລະ ຖືກຂັບອອກຈາກສາຍກາຊ່ວນກ່ອນທີ່ກາຊ່ວນທີ່ບໍ່ສາມາດຢຸດໄດ້ຈະເຫຼືອຢູ່ ແລະ ພາລະອາຍທີ່ຍັງເຫຼືອຈາກຂະບວນການຈະຖືກດຶງເຂົ້າໄປໃນຂັ້ນຕອນທີສອງຂອງເຄື່ອງສູບໄອແອັດ. ຂັ້ນຕອນການຢຸດນີ້ຈະຫຼຸດຜ່ອນພາລະການໄຫຼ (volumetric load) ຕໍ່ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປຢ່າງມີນັກ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງລະບົບດີຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ໄອທີ່ໃຊ້ເປັນພະລັງງານທັງໝົດ. ຂຶ້ນກັບລະດັບຄວາມເປັນສູນຍາກາດທີ່ຕ້ອງການ ລະບົບອາດຈະໃຊ້ເຄື່ອງສູບໄອແອັດ 2, 3, 4 ຫຼື ເຖິງແຕ່ 5 ຂັ້ນຕອນ.

ເຄື່ອງຢູ່ລະຫວ່າງການລະເບີດໃນລະບົບເຄື່ອງສູບໄອແອັດທີ່ມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນອາດຈະເປັນປະເພດເຄື່ອງທີ່ມີພື້ນຜິວ ຫຼື ປະເພດບາໂຣເມຕຣິກທີ່ສຳຜັດໂດຍກົງ. ເຄື່ອງລະເບີດບາໂຣເມຕຣິກມີຄວາມງ່າຍດາຍແລະຖືກກວ່າ ແຕ່ຕ້ອງການນ້ຳໃນປະລິມານທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະໃຊ້ໄດ້ ແລະ ມີທໍ່ບາໂຣເມຕຣິກທີ່ສູງພໍເທົ່າທີ່ຈະປ້ອງກັນການລົ້ນ. ເຄື່ອງລະເບີດທີ່ມີພື້ນຜິວອະນຸຍາດໃຫ້ກູ້ຄືນນ້ຳທີ່ລະເບີດໄດ້ ແລະ ເປັນທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍທີ່ສຸດເມື່ອໄອທີ່ເກີດຈາກຂະບວນການມີຄຸນຄ່າ, ມີອັນຕະລາຍ, ຫຼື ບໍ່ຄວນສຳຜັດກັບນ້ຳເຢັນ. ການເລືອກຮູບແບບຂອງເຄື່ອງລະເບີດມີຜົນຕໍ່ຕົ້ນທຶນການຕິດຕັ້ງ ແລະ ຄວາມເປັນເອກະສານໃນການດຳເນີນງານຂອງລະບົບເຄື່ອງສູບໄອແອັດ.

ປັດໄຈສຳຄັນທີ່ກຳນົດປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງສູບໄອແອັດ

ຄວາມກົດດັນ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງໄອທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນ

ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກດູດໄອແອັດເຊີ (steam ejector) ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ສະພາບການຂອງໄອແອັດທີ່ໃຊ້ເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນ. ອຸປະກອນທໍ່ລົດໄຟ (nozzle) ຂອງເຄື່ອງຈັກດູດໄອແອັດເຊີຖືກອອກແບບມາສຳລັບຄວາມກົດດັນເຂົ້າທີ່ເປັນເອກະລັກ, ແລະການເບິ່ງຫ່າງຈາກຄວາມກົດດັນທີ່ອອກແບບຈະສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ສະພາບການທີ່ອອກຈາກທໍ່ລົດໄຟ ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບການດູດເຂົ້າ ແລະການອັດ.

ຄຸນນະພາບຂອງໄອແອັດກໍມີຄວາມສຳຄັນເທົ່າກັນ. ໄອແອັດທີ່ໃຊ້ເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນທີ່ສົ່ງໄປຫາເຄື່ອງຈັກດູດໄອແອັດເຊີຄວນຈະແຫ້ງ ແລະຢູ່ໃນສະພາບອິ່ມຕົວ ຫຼືເປັນໄອແອັດທີ່ຮ້ອນເກີນເລັກນ້ອຍ, ໂດຍບໍ່ມີຄວາມຊື້ນ (condensate droplets) ປົນເຂົ້າໄປ. ໄອແອັດທີ່ມີຄວາມຊື້ນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດເຄື່ອງທີ່ສ່ວນຄໍາ (nozzle throat) ເນື່ອງຈາກອິດທິພົນຂອງຄວາມຊື້ນທີ່ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວສູງຕໍ່ພື້ນຜິວທີ່ເຮັດດ້ວຍລາຍລະອອງ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຂະຫຍາຍຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງສ່ວນຄໍາຢ່າງຊັ້ນຕໍ່ຊັ້ນ ແລະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການສ້າງສຸຍຍາ (vacuum performance) ລົດຖອຍລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນການປະຕິບັດຈິງ, ການເລືອກຂະໜາດທີ່ເໝາະສົມ ແລະການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ດີ ອຸປະກອນຈັບໄອນ້ຳ ຫຼື ຕົວແຍກຄວນຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງສຸດຂອງທາງເຂົ້າຂອງເຄື່ອງຈັກດຶງໄອນ້ຳ.

ປະກອບການຂອງພາລະການດຶງ ແລະ ອາຍແກັສທີ່ບໍ່ລວມຕົວ

ພາລະການດຶງທີ່ເຄື່ອງຈັກດຶງໄອນ້ຳຕ້ອງຈັດການປະກອບດ້ວຍອາຍແກັສທີ່ສາມາດລວມຕົວໄດ້ ແລະ ອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດລວມຕົວໄດ້. ອາຍແກັສທີ່ສາມາດລວມຕົວໄດ້—ເປັນຕົ້ນວ່າ ອາຍແກັສນ້ຳ ຫຼື ຕົວທາລາຍອິນຊີນີເຣີ່ງ—ຈະຖືກຈັດການຢ່າງມີປະສິດທິຜົນໂດຍຕົວຢູ່ລະຫວ່າງການລວມຕົວໃນລະບົບເຄື່ອງຈັກດຶງໄອນ້ຳຫຼາຍຂັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດລວມຕົວໄດ້ເຊັ່ນ: ອາກາດ, ໄນໂຕຣເຈັນ, ໂຄ້ກໄຊດ໌, ແລະ ເຮີດຣອເຈັນ ຈະຕ້ອງຖືກບີບອັດ ແລະ ປ່ອຍອອກໂດຍຂັ້ນຕອນຂອງເຄື່ອງຈັກດຶງເອງ. ການມີອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດລວມຕົວໄດ້ໃນປະລິມານທີ່ສູງຂຶ້ນຈະເຮັດໃຫ້ການໄຫຼຜ່ານມວນສານທີ່ເຄື່ອງຈັກດຶງໄອນ້ຳຕ້ອງຈັດການເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ລົດລາຄາຂອງຄວາມເປົ່າທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ຈະຫຼຸດຕໍ່າລົງ.

ລະບົບຂະບວນການທີ່ມີການເຂົ້າໄປຂອງອາກາດໃນປະລິມານຫຼາຍເນື່ອງຈາກສິ່ງປິດຊີລ, ການເຊື່ອມຕໍ່ແຟລັງຊ໌, ຫຼື ການຫໍ່ຫຸ້ມວາວ ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດພະລັງງານທີ່ບໍ່ສາມາດຢູ່ໃນສະຖານະການລວມຕົວໄດ້ (non-condensable) ເພີ່ມຂຶ້ນຕໍ່ລະບົບເຄື່ອງສູບສູນຍາກາດດ້ວຍໄອ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປະເມີນແລະຫຼຸດຜ່ອນແຫຼ່ງທີ່ອາກາດເຂົ້າໄປຈຶ່ງເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບເຄື່ອງສູບສູນຍາກາດດ້ວຍໄອ. ການທົດສອບການຮັ່ວໄຫຼຢ່າງເປັນປະຈຳຕໍ່ລະບົບສູນຍາກາດຂະບວນການ, ໂດຍເປັນພິເສດຫຼັງຈາກການບໍາລຸງຮັກສາ ຫຼື ການປ່ຽນແປງອຸປະກອນ, ແມ່ນຖືວ່າເປັນວິທີທີ່ດີທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກຳເຊັ່ນ: ການກຳຈັດນ້ຳມັນດິບ ແລະ ການປຸງແຕ່ງເຄມີພາກສະເພາະທີ່ໃຊ້ລະບົບເຄື່ອງສູບສູນຍາກາດດ້ວຍໄອຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

ການນຳໃຊ້ເຄື່ອງສູບສູນຍາກາດດ້ວຍໄອໃນລະບົບສູນຍາກາດຂະບວນການ

ການກຳຈັດນ້ຳມັນດິບ ແລະ ການກຳກົດເຄມີພາກສະເພາະ

ການນຳໃຊ້ເຄື່ອງສູບແອັດເຊີທີ່ແຜ່ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກຳແມ່ນການກຳຈັດສູນຍາກາດໃນຂະບວນການກຳກົດນ້ຳມັນດິບໃນໂຮງງານກຳມະສິດນ້ຳມັນ. ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຈາກການກຳກົດນ້ຳມັນດິບໃນສະພາບຄວາມດັນປົກກະຕິຈະຖືກປຸງແຕ່ງໃນຖັງກຳກົດສູນຍາກາດທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຄວາມດັນສຸດທິທີ່ປົກກະຕິແມ່ນລະຫວ່າງ 10 ແລະ 40 ມີລີບາຣ໌. ຢູ່ໃນຄວາມດັນຕ່ຳເຫຼົ່ານີ້ ສ່ວນປະກອບທີ່ໜັກຂອງນ້ຳມັນດິບສາມາດເປັນໄອໄດ້ທີ່ອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າຈຸດທີ່ເກີດການແຕກຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດແຍກສ່ວນຂອງນ້ຳມັນເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄຸນຄ່າເປັນວັດຖຸດິບສຳລັບຫົວໜ່ວຍປຸງແຕ່ງຕໍ່ໄປ. ລະບົບເຄື່ອງສູບແອັດເຊີທີ່ອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຮັກສາຄວາມດັນຕ່ຳເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ຕະຫຼອດວຟົງຈັກຂອງໂຮງງານກຳມະສິດ.

ໃນການກຳຈັດນ້ຳມັນເຄມີ ລະບົບຂອງເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກເຕີດ້ວຍໄອແອັດຈີກເຕີຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອປະຕິບັດການແຍກຄອລັມທີ່ຢູ່ໃຕ້ສຸນຍາກາດ ເຊິ່ງແຍກເອກະສານ, ຕົວທີ່ລະລາຍ ແລະ ເຄື່ອງເຄມີກາງ. ຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກໃນການຈັດການກັບການໄຫຼຜ່ານທີ່ມີໄອອິນຊີ່ທີ່ສາມາດລວມຕົວໄດ້ ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການນີ້ ໂດຍເງື່ອນໄຂວ່າການອອກແບບຂອງເຄື່ອງລວມຕົວລະຫວ່າງການເຮັດວຽກຕ້ອງຄຳນຶງເຖິງລັກສະນະການລວມຕົວຂອງສ່ວນປະກອບຂອງຂະບວນການ. ວິສະວະກອນທີ່ອອກແບບລະບົບເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກສຳລັບການໃຊ້ງານໃນອຸດສາຫະກຳນ້ຳມັນເຄມີ ຈຳເປັນຕ້ອງປະເມີນຄ່າອຸນຫະພູມການລວມຕົວ ແລະ ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຢ່າງລະອຽດເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າເຄື່ອງລວມຕົວລະຫວ່າງການເຮັດວຽກຖືກອອກແບບໃຫ້ມີຂະໜາດທີ່ຖືກຕ້ອງ.

ການນຳໃຊ້ສຸນຍາກາດໃນອຸດສາຫະກຳຢາ ແລະ ອາຫານ

ອຸດສາຫະກຳຢາອີງໃສ່ລະບົບເຄື່ອງສູບໄອແອັດຈີກສຳລັບການແຫ້ງດ້ວຍສຸນຍາກາດ, ການກູ້ຄືນຕົວທີ່ລະລາຍ ແລະ ການລົບອາກາດອອກຈາກເຄື່ອງປະຕິກິລິຍາ ຜະລິດຕະພັນ ຄວາມບໍລິສຸດ ແລະ ການຈັດເກັບຂອງຕົວທານທີ່ອາດເປັນອັນຕະລາຍ ຫຼື ມີຄຸນຄ່າສູງ ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ. ອຸປະກອນຂັບໄລ່ແອັດເຊີ (steam ejector) ມີຂໍ້ດີໃນການນີ້ ເນື່ອງຈາກມັນບໍ່ນຳເອົານ້ຳມັນຫຼື ສິ່ງປົນເປື້ອນທາງກົລະຈັກເຂົ້າໄປໃນລະບົບສຸນຍາກາດ, ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ໃຊ້ຂັບໄລ່ (motive steam) ສາມາດຜະລິດຈາກລະບົບໄອນ້ຳທີ່ບໍລິສຸດ ເຊິ່ງເຂົ້າເກົາກັບຂໍ້ກຳນົດດ້ານສຸຂາພາບ. ເມື່ອນຳມາໃຊ້ຮ່ວມກັບເຄື່ອງລະເບີດແບບພື້ນໜ້າ (surface-type inter-condensers), ລະບົບຂັບໄລ່ແອັດເຊີ (steam ejector system) ສາມາດຈັດເກັບ ແລະ ຟື້ນຟູໄອຂອງຕົວທານທີ່ຖືກດຶງອອກຈາກການແຫ້ງ ຫຼື ການກຳຈັດສ່ວນທີ່ບໍ່ບໍລິສຸດ (distillation operations) ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.

ໃນການປຸງແຕ່ງອາຫານ ລະບົບເຄື່ອງສູບໄອນ້ຳຮ້ອນຖືກນຳໃຊ້ໃນການຜະລິດຜະລິດຕະພັນອາຫານທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ ສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກແຫ້ງດ້ວຍເຢັນຈົນແຫ້ງ ແລະ ນ້ຳມັນທີ່ກິນໄດ້. ຂະບວນການສູບສຸຍສູນຍາກ ແລະ ຂະບວນການຂັບກິ່ນອອກ ຕ້ອງການຄວາມດັນຕ່ຳຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະເວລາການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ. ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມງ່າຍດາຍຂອງເຄື່ອງສູບໄອນ້ຳຮ້ອນ — ເຊິ່ງບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຄື່ອນທີ່ເພື່ອຈະສຶກສາຫຼືເສຍຫາຍ — ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນທີ່ນິຍົມໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍທີ່ການຢຸດເຄື່ອງຢ່າງບໍ່ໄດ້ວາງແຜນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການຜະລິດທີ່ສູງ. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງເຄື່ອງສູບໄອນ້ຳຮ້ອນກັບໄອນ້ຳຮ້ອນ ເປັນທັງຕົວຂັບເຄື່ອນ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມຂອງຂະບວນການ ສອດຄ່ອງດີກັບສະຖານທີ່ສຳຫຼັບການໃຊ້ງານໄອນ້ຳຮ້ອນທີ່ອຸດົມສົມບູນ ເຊິ່ງເປັນທີ່ທຳມະດາໃນສະຖານທີ່ປຸງແຕ່ງອາຫານ.

ຖາມບ່ອຍໆ

ເຄື່ອງສູບໄອນ້ຳຮ້ອນສາມາດບັນລຸລະດັບຄວາມດັນຕ່ຳໃນລະບົບຂະບວນການໄດ້ເຖິງປາກົດ?

ເຄື່ອງສູບໄອແອັດເຕີເວີຂັ້ນດຽວ ມັກຈະສາມາດບັນລຸຄວາມດັນສູບໄດ້ຕໍ່າສຸດປະມານ 50 ເຖິງ 100 ມີລີບາຣ໌ ຕາມທີ່ແທ້ຈິງ, ຂຶ້ນກັບຄວາມດັນໄອທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນ ແລະ ຄວາມດັນກັບຄືນທີ່ອອກຈາກເຄື່ອງ. ລະບົບເຄື່ອງສູບໄອແອັດເຕີເວີຫຼາຍຂັ້ນທີ່ມີເຄື່ອງຢືດເຢັນລະຫວ່າງຂັ້ນ (inter-condensers) ສາມາດບັນລຸລະດັບສູນຍາກາດຕໍ່າກວ່າ 1 ມີລີບາຣ໌ ຕາມທີ່ແທ້ຈິງ. ການຈັດຕັ້ງຮູບແບບ 5 ຂັ້ນ ຖືກນຳໃຊ້ໃນການປະຍຸກໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການສູນຍາກາດເລິກຫຼາຍຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການກັ່ນແຍກໂມເລກຸນ (molecular distillation) ຫຼື ຂະບວນການເຄມີທີ່ເປັນພິເສດ.

ເຄື່ອງສູບໄອແອັດເຕີເວີແຕກຕ່າງຈາກເຄື່ອງສູບສູນຍາກາດແບບເຄື່ອງຈັກແນວໃດ?

ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ໃຊ້ໄອນ້ຳບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ເคลື່ອນໄຫວດ້ານກົກະຍະ, ແຕ່ເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ພະລັງງານຈັງຫວะຂອງໄອນ້ຳທີ່ມີຄວາມດັນສູງເພື່ອດຶງດູດ ແລະ ບີບອັດກາຊທີ່ປະມວນຜົນ. ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ເປັນເຄື່ອງຈັກໃຊ້ອົງປະກອບທີ່ເລີ່ມຕົ້ນການເຄື່ອນໄຫວແບບລ້ຽວ ຫຼື ລູກສູບເພື່ອຂະຍາຍກາຊອອກ ແລະ ຕ້ອງການນ້ຳມັນເພື່ອຫຼໍ່, ປິດຜົນ, ແລະ ການບໍາລຸງຮັກສາເຄື່ອງຈັກຢ່າງເປັນປະຈຳ. ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ໃຊ້ໄອນ້ຳມີຄວາມໝັ້ນຄົງຫຼາຍຂຶ້ນໃນການຈັດການກັບກາຊທີ່ກັດກາຍ, ມີສິ່ງເປື້ອນ, ຫຼື ສາມາດກົດຕົວໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ເປັນເຄື່ອງຈັກໃຫ້ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານທີ່ດີກວ່າໃນລະດັບຄວາມກົດຕ່ຳທີ່ປານກາງ. ການເລືອກໃຊ້ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ໃຊ້ໄອນ້ຳ ຫຼື ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ເປັນເຄື່ອງຈັກ ຂຶ້ນກັບລະດັບຄວາມກົດທີ່ຕ້ອງການ, ຄຸນລັກສະນະຂອງໄຟຟ້າທີ່ດຶງເຂົ້າ, ຄວາມພ້ອມຂອງສາມາດໃຊ້ໄດ້, ແລະ ການພິຈາລະນາດ້ານຕົ້ນທຶນທັງໝົດໃນວົງຈອນຊີວິດ.

ຫຼາຍປັດໄຈໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງສູບສຸຍທີ່ໃຊ້ໄອນ້ຳສູນເສຍປະສິດທິພາບໃນການສ້າງຄວາມກົດ?

ການສູນເສຍປະສິດທິພາບຄວາມເປັນສຸຍ້າ (vacuum) ໃນລະບົບ steam ejector ສາມາດເກີດຂື້ນຈາກສະພາບການຫຼາຍປະການ: ຄວາມດັນຂອງ steam ທີ່ຂັບເຄື່ອນຕ່ຳລົງ ຫຼື ບໍ່ເສຖຽນ, steam ທີ່ຂັບເຄື່ອນມີນ້ຳປົນເຂົ້າໄປເຮັດໃຫ້ nozzle ເສື່ອມສະພາບ, ມີກາຊທີ່ບໍ່ແຕກສลายໄດ້ (non-condensable gas) ເຂົ້າໄປໃນລະບົບຂະບວນການຫຼາຍເກີນໄປ, ມີຄວາມເປື່ອນເປື້ອນ ຫຼື ມີການຕົກຄັງ (fouling or scaling) ໃນພື້ນທີ່ inter-condenser ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການ ngern ຕ່ຳລົງ, ຫຼື ຄວາມດັນກັບຄືນ (back pressure) ໃນສ່ວນທີ່ຖືກປ່ອຍອອກຂອງ steam ejector ສູງກວ່າຄ່າທີ່ອອກແບບໄວ້. ການວິເຄາະບັນຫາຢ່າງເປັນລະບົບຈະປະກອບດ້ວຍການກວດສອບສະພາບຂອງ steam ທີ່ຂັບເຄື່ອນ, ການທົດສອບການລົ້ນເຂົ້າຂອງອາກາດ (air inleakage tests) ໃນລະບົບຂະບວນການ, ແລະ ການກວດສອບ inter-condensers ເພື່ອຊອກຫາສັນຍານຂອງຄວາມເປື່ອນເປື້ອນ ຫຼື ນ້ຳເຂົ້າໄປເຕັມ (flooding).

Steam ejector ສາມາດຈັດການກັບກາຊທີ່ກັດກາຍ ຫຼື ອັນຕະລາຍໄດ້ຫຼືບໍ່?

ແມ່ນ, ອຸປະກອນດູດໄອນ້ຳຮ້ອນສາມາດຜະລິດຈາກວັດຖຸທີ່ເລືອກເພື່ອຕ້ານການກັດກິນຂອງສາຍການຜະລິດ. ວັດຖຸທີ່ນິຍົມໃຊ້ປະກອບດ້ວຍເຫຼັກສະຕາເລດ, ເຫຼັກຮ້ອນທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານສູງ (Hastelloy), ເຫຼັກທີເຕເນີອູມ (titanium), ແລະ ເຫຼັກທີ່ປະກອບດ້ວຍອະນຸພັນຕ່າງໆ ຂຶ້ນກັບລັກສະນະເຄມີຂອງກາຊທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການ. ເນື່ອງຈາກອຸປະກອນດູດໄອນ້ຳຮ້ອນບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ເคลື່ອນໄຫວ ແລະ ບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນປິດທີ່ຢູ່ໃນຕົວເຄື່ອງທີ່ຈະຖືກທຳລາຍຈາກໄອທີ່ກັດກິນ, ມັນຈຶ່ງເຮັດວຽກໄດ້ຄົງທີ່ດີກວ່າອຸປະກອນທີ່ເຄື່ອນໄຫວໃນສະພາບການທີ່ຮຸນແຮງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເລືອກວັດຖຸສຳລັບຕົວເຄື່ອງ, ອຸປະກອນພັດທະນາ (nozzle), ແລະ ອຸປະກອນແຜ່ກະຈາຍ (diffuser) ຕ້ອງໄດ້ກຳນົດຢ່າງລະອຽດໂດຍອີງໃສ່ການວິເຄາະຢ່າງລະອຽດເຖິງປະກອບຂອງຂົ້ນຕອນຂອງຂົ້ນສານ, ອຸນຫະພູມ, ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ.