Stack Flow Meter คืออะไร?
หลักการทำงานและหน้าที่สำคัญในโรงงานอุตสาหกรรม
มารู้จักกับ Stack Flow Meter ที่หลาย ๆ
คนอาจจะยังไม่รู้จักถึงความสำคัญกัน
ในยุคปัจจุบันที่อุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพการผลิต และ
การจัดการสิ่งแวดล้อม Stack Flow Meter หรือ เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซในปล่องระบาย (Stack Gas Flow
Meter) ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในโรงงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในโรงงานที่มีการปล่อยก๊าซเสียผ่านปล่องระบาย
เช่น โรงไฟฟ้า โรงงานปิโตรเคมี และ โรงงานผลิตปูนซีเมนต์ ทำให้ Stack Flow Meter ได้ช่วยวัดปริมาณ และ
ความเร็วของก๊าซที่ปล่อยออกมา ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญในการควบคุมมลพิษ การปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม
และ การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต บทความนี้จะเจาะลึกถึงความหมาย และ หลักการทำงาน หน้าที่สำคัญ ของ
Stack Flow Meter ในโรงงานอุตสาหกรรม กัน
ทำความรู้จักกับ Stack Flow Meter คืออะไร?
ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่า Stack Flow Meter
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอัตราการไหลของก๊าซที่ปล่อยออกจากปล่องระบาย (stack หรือ chimney)
ในโรงงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์นี้จะสามารถวัดได้ทั้ง อัตราการไหลของปริมาตร (volumetric flow rate) เช่น
ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที (m³/s) และ อัตราการไหลของมวล (mass flow rate) เช่น กิโลกรัมต่อวินาที (kg/s)
ข้อมูลที่ได้จาก Stack Flow Meter นั้นมีความสำคัญในการตรวจสอบการปล่อยก๊าซเสีย การควบคุมมลพิษ และ
การคำนวณประสิทธิภาพของระบบเผาไหม้ หรือ กระบวนการผลิต
ซึ่งเครื่องมือนี้มักถูกนำไปติดตั้งในปล่องระบายที่มีการปล่อยก๊าซเสีย เช่น
ไอเสียจากหม้อไอน้ำ (boiler) กระบวนการเผาไหม้ หรือ ระบบบำบัดก๊าซ (flue gas treatment system) โดย Stack
Flow Meter สามารถวัดก๊าซที่มีคุณสมบัติหลากหลาย เช่น ก๊าซร้อน ก๊าซที่มีความชื้นสูง หรือ
ก๊าซที่มีอนุภาคฝุ่นปะปนอยู่ได้นั้นเอง
หลักการทำงานของ Stack Flow Meter ที่ควรรู้
โดย Stack Flow Meter มีหลักการทำงานที่หลากหลาย
ขึ้นอยู่กับประเภทของเทคโนโลยีที่ใช้ แต่โดยทั่วไป
การวัดอัตราการไหลของก๊าซในปล่องระบายจะเกี่ยวข้องกับการตรวจจับความเร็วของก๊าซ และพื้นที่หน้าตัดของปล่อง
เพื่อคำนวณอัตราการไหลตามสมการพื้นฐาน ดังนี้ Q = v × A
Q: อัตราการไหลของปริมาตร (m³/s) v: ความเร็วของก๊าซ (m/s) และ A:
พื้นที่หน้าตัดของปล่อง (m²)
สำหรับการวัดอัตราการไหลของมวล (mass flow rate)
จะต้องคำนวณเพิ่มเติมโดยใช้ความหนาแน่นของก๊าซ (ρ) ดังนี้: ṁ = Q × ρ
ṁ: อัตราการไหลของมวล (kg/s) และ ρ: ความหนาแน่นของก๊าซ (kg/m³)
โดยต่อไปนี้คือหลักการทำงานของ Stack Flow Meter ตามเทคโนโลยีที่ใช้
ซึ่ง
- เทคโนโลยีอัลตราโซนิก (Ultrasonic Flow Meter)
นั้นมีหลักการทำงานโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อวัดความเร็วของก๊าซ
โดยติดตั้งเซนเซอร์อัลตราโซนิกที่ผนังปล่องในตำแหน่งตรงข้ามกัน
คลื่นอัลตราโซนิกจะถูกส่งจากเซนเซอร์ตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง
และวัดเวลาที่คลื่นใช้ในการเดินทางทั้งทิศทางตาม และ ทวนกระแสก๊าซ ความแตกต่างของเวลาเดินทาง
(time-of-flight) จะสัมพันธ์กับความเร็วของก๊าซ โดยตัวอย่างการใช้งานของเครื่องวัดประเภทนี้นั้นจะพบใน
โรงไฟฟ้าถ่านหินที่ต้องการวัดก๊าซไอเสียที่มีฝุ่นปะปน
- เทคโนโลยีความดันแตกต่าง (Differential Pressure Flow
Meter)
Stack Flow Meter มีหลักการทำงานใช้หลักการของสมการ Bernoulli และ ความต่อเนื่อง
(Equation of Continuity) โดยติดตั้งอุปกรณ์ เช่น แผ่นออริฟิส (orifice plate) หรือ ท่อเวนทูรี (venturi
tube) เพื่อสร้างความดันตกคร่อมในปล่อง ความดันแตกต่างนี้จะถูกวัดโดยเซนเซอร์ และ แปลงเป็นความเร็วของก๊าซ
ตัวอย่างการใช้งาน โรงงานปูนซีเมนต์ที่ต้องการวัดก๊าซร้อนจากเตาเผา
- เทคโนโลยีความร้อน (Thermal Flow Meter)
Stack Flow Meter
แบบความร้อนนั้นจะใช้หลักการทำงานโดยใช้เซนเซอร์ความร้อน (RTD หรือ Resistance Temperature Detector)
เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อก๊าซไหลผ่าน เซนเซอร์หนึ่งทำหน้าที่ให้ความร้อน และ
อีกเซนเซอร์วัดอุณหภูมิที่ลดลงจากกระแสก๊าซ ความแตกต่างของอุณหภูมิจะสัมพันธ์กับอัตราการไหลของมวล
ซึ่งมีตัวอย่างการใช้งานใน โรงงานเคมีที่วัดก๊าซในระบบควบคุมการเผาไหม้
- เทคโนโลยีโคริโอลิส (Coriolis Flow Meter)
หลักการทำงานของ
Coriolis Flow Meter จะใช้ผลกระทบโคริโอลิส (Coriolis Effect)
โดยทำให้ก๊าซไหลผ่านท่อที่สั่นสะเทือนด้วยความถี่คงที่ การเคลื่อนที่ของก๊าซจะทำให้เกิดการบิดตัวของท่อ
ซึ่งสามารถวัดได้ และ แปลงเป็นอัตราการไหลของมวลได้ โดยตัวอย่างการใช้งานจะใช้ใน
อุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่ต้องการวัดก๊าซในกระบวนการที่มีความแม่นยำสูง
- เทคโนโลยีเลเซอร์ หรือ ออปติคัล (Laser/Optical Flow
Meter)
โดยหลักการทำงานของระบบ Stack Flow Meter นี้นั้นจะใช้แสงเลเซอร์ หรือ
อินฟราเรดเพื่อตรวจจับการเคลื่อนที่ของอนุภาคในก๊าซ โดยวัดการกระเจิงของแสง (light scattering) หรือ
การเปลี่ยนแปลงความถี่ (Doppler shift) เพื่อคำนวณความเร็วของก๊าซ โดยมีข้อดีที่ ไม่ต้องสัมผัสก๊าซ
เหมาะสำหรับก๊าซที่มีฝุ่น หรือสภาวะรุนแรง แต่ก็มีข้อจำกัดที่มีต้นทุนสูง ต้องมีการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ
และ นิยมใช้งานใน โรงงานเหล็กที่วัดก๊าซร้อนจากเตาหลอมนั้นเอว
หน้าที่สำคัญของ Stack Flow Meter
ในโรงงานอุตสาหกรรม
Stack Flow Meter มีบทบาทสำคัญในโรงงานอุตสาหกรรม ดังนี้
- การตรวจสอบ และ ควบคุมการปล่อยก๊าซเสีย
Stack Flow Meter
นั้นจะช่วยวัดปริมาณก๊าซเสียที่ปล่อยออกจากปล่อง เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂)
หรือ ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) เพื่อให้โรงงานปฏิบัติตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อม เช่น
มาตรฐานการปล่อยมลพิษของกรมควบคุมมลพิษในประเทศไทย โดยข้อมูลนี้จะใช้ในการคำนวณอัตราการปล่อยมลพิษ
(emission rate) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการรายงานต่อหน่วยงานกำกับดูแล
- การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเผาไหม้
ข้อมูลจาก Stack Flow
Meter นั้นจะช่วยวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบเผาไหม้ เช่น อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง (air-to-fuel
ratio) ซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง และ ลดการปล่อยก๊าซเสีย
โดยการตรวจจับการไหลที่ผิดปกติที่อาจบ่งชี้ถึงปัญหาในระบบ เช่น การรั่วไหล หรือ
การอุดตัน.
- การจัดการพลังงาน
การวัดอัตราการไหลของก๊าซของ Stack Flow
Meter จะช่วยคำนวณการสูญเสียพลังงานในกระบวนการผลิต เช่น ความร้อนที่สูญเสียผ่านก๊าซไอเสีย
ซึ่งสามารถนำไปปรับปรุงระบบกู้คืนความร้อน (heat recovery system) ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงาน
และเพิ่มความยั่งยืนในการผลิตได้
- การตรวจสอบระบบบำบัดก๊าซ (Flue Gas Treatment)
Stack Flow
Meter จะใช้ในการตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบบำบัดก๊าซ เช่น ระบบกำจัดซัลเฟอร์ (desulfurization) หรือ
ระบบกำจัดฝุ่น (electrostatic precipitator) โดยวัดปริมาณก๊าซก่อน และหลังการบำบัด
ที่จะช่วยให้โรงงานสามารถปรับปรุงระบบบำบัดให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- การสนับสนุนการวิจัย และ พัฒนา
ข้อมูลจาก Stack Flow Meter
นั้นสามารถใช้ในการวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตที่ปล่อยก๊าซเสียให้น้อยลง หรือ
เพื่อการพัฒนาระบบควบคุมมลพิษที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
จากข้อมูลทั้งหมดจะเห็นได้ว่า Stack Flow Meter
เป็นอุปกรณ์ที่มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการปล่อยก๊าซเสีย
เนื่องจากช่วยวัดอัตราการไหลของก๊าซทั้งในรูปแบบปริมาตรและมวลได้อย่างแม่นยำ
ส่งผลให้โรงงานสามารถควบคุมการปล่อยมลพิษ ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม เพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิต
และลดต้นทุนด้านพลังงานได้อย่างมีประสิทธิผล
หากคุณกำลังมองหา Stack Flow
Meter หรืออุปกรณ์ตรวจจับก๊าซสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่ครบวงจรทั้งจำหน่าย ติดตั้ง เช่า
ซ่อม และสอบเทียบ ขอแนะนำ บริษัท เอดับบลิวเจ อินโนเวชั่น จำกัด
ผู้นำเข้าและจำหน่ายอุปกรณ์ตรวจวัดก๊าซและความปลอดภัยในโรงงาน เช่น Gas Detector, CEMS, Flame Detector,
Calibration Gas, Biogas Analyzer, Ewoo และอีกมากมาย
สนใจสอบถามข้อมูลหรือขอใบเสนอราคา?
ติดต่อทีมงานผู้เชี่ยวชาญของ เอดับบลิวเจ อินโนเวชั่น
เพื่อรับคำแนะนำและบริการที่เหมาะสมกับความต้องการของโรงงานคุณได้เลย!
Hotline: 092-275-7369, 081-917-8991
Tel: 02-115-8118
E-mail:
sales@awj.co.th
LINE ID:
@awjinnovation
Website: https://awj.co.thFax:
02-115-8119
