งานท่อ
ความเร็วลมในท่อ: ช้าไปฝุ่นค้าง เร็วไปเปลืองไฟ
ท่อลมในระบบดูดฝุ่นไม่ได้เป็นแค่ทางเดินของอากาศ แต่เป็น "สายพานลำเลียง" ที่ต้องพาฝุ่นไปถึงเครื่องดักฝุ่นให้ครบ ถ้าลมช้าเกินไป ฝุ่นจะตกค้างระหว่างทาง ถ้าเร็วเกินไป ค่าไฟและการสึกหรอของท่อก็จะตามมา
ความเร็วลำเลียงขั้นต่ำ (Minimum Transport Velocity)
คือความเร็วลมต่ำที่สุดที่ยังพาอนุภาคไปได้โดยไม่ตกทับถม อนุภาคยิ่งหนักหรือยิ่งเปียก ยิ่งต้องใช้ความเร็วสูง ค่าอ้างอิงทางวิศวกรรมมีดังนี้
| ประเภทสารปนเปื้อน | ความเร็วในท่อ (m/s) |
|---|---|
| ไอระเหย ก๊าซ ควัน | ไม่มีขั้นต่ำ ช่วงที่คุ้มค่ามักอยู่ที่ 5–10 |
| ฟูมโลหะ ควันโลหะ | 10.2–12.7 |
| ฝุ่นละเอียดน้ำหนักเบา | 12.7–15.2 |
| ฝุ่นและผงแห้ง | 15.2–17.8 |
| ฝุ่นอุตสาหกรรมทั่วไป เช่น ฝุ่นเจียร ฝุ่นหิน งานขนถ่ายวัสดุ | 17.8–20.3 |
| ฝุ่นหนัก | 20.3–22.9 |
| ฝุ่นหนักหรือชื้น เช่น ฝุ่นปูนซีเมนต์ชื้น ฝุ่นตะกั่วปนเศษโลหะ | 22.9 ขึ้นไป |
ตัวเลขเหล่านี้เป็น "ค่าขั้นต่ำ" ไม่ใช่ "เป้าหมาย" และต้องรักษาให้ได้ทุกช่วงของท่อ รวมถึงท่อหลักหลังจุดที่ท่อย่อยมารวมกันด้วย
คำนวณขนาดท่ออย่างไร
เริ่มจากหาพื้นที่หน้าตัดเป้าหมายของท่อ
At = Q ÷ Vt
- At = พื้นที่หน้าตัดเป้าหมาย (m²)
- Q = ปริมาณลมจริงในท่อช่วงนั้น (m³/s)
- Vt = ความเร็วลำเลียงขั้นต่ำ (m/s)
จากนั้นเลือกท่อขนาดมาตรฐานที่มีพื้นที่ เล็กกว่า At เล็กน้อย ความเร็วจริงจะได้ไม่ต่ำกว่าค่าขั้นต่ำ
ตัวอย่าง ดูดฝุ่นละเอียด 3,600 m³/h (1 m³/s) กำหนดความเร็วขั้นต่ำ 15 m/s
- At = 1 ÷ 15 = 0.0667 m² เท่ากับท่อกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 291 มม.
- เลือกท่อ 280 มม. (พื้นที่ 0.0616 m²) ความเร็วจริง = 1 ÷ 0.0616 = 16.2 m/s ผ่านเกณฑ์
- ถ้าเผื่อไว้ใช้ท่อ 300 มม. (พื้นที่ 0.0707 m²) ความเร็วจะเหลือ 14.1 m/s ต่ำกว่าขั้นต่ำ ฝุ่นเสี่ยงตกค้าง
นี่คือเหตุผลที่ความคิดแบบ "ใช้ท่อใหญ่ไว้ก่อน เผื่ออนาคต" มักใช้ไม่ได้กับงานดูดฝุ่น
ทำไมเร็วเกินไปก็ไม่ดี
การสูญเสียความดันในท่อ ข้องอ และทางแยก คิดเป็นสัดส่วนของ "ความดันความเร็ว" ซึ่งแปรตามความเร็วยกกำลังสอง เมื่อเร่งลมให้เร็วขึ้น ความดันที่พัดลมต้องสร้างจึงเพิ่มขึ้นเร็วกว่ามาก ตามมาด้วยค่าไฟ เสียงดัง และท่อสึกเร็วเมื่อฝุ่นมีฤทธิ์ขัดสี ความเร็วที่ดีจึงควรอยู่เหนือค่าขั้นต่ำเพียงเล็กน้อย
เลือกรูปทรงและวัสดุท่อ
- ท่อกลมคือตัวเลือกแรก สำหรับงานดูดอากาศ บำบัดมลพิษ และดักฝุ่นส่วนใหญ่
- ท่อสี่เหลี่ยม ใช้เมื่อพื้นที่ไม่พอเท่านั้น และควรทำให้ใกล้เคียงสี่เหลี่ยมจัตุรัสมากที่สุด
- ท่อเหล็กอาบสังกะสี ไม่แนะนำเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 204°C
- สารกัดกร่อน เช่น ไอกรด ต้องตรวจก่อนว่าสารกับวัสดุท่อเข้ากันได้ เพราะพลาสติกแต่ละชนิดทนสารเคมีและความร้อนได้ไม่เท่ากัน
สัญญาณเตือนว่าความเร็วในท่อไม่พอ
- เคาะท่อแนวนอนแล้วได้ยินเสียงทึบ หรือท่อเริ่มแอ่นเพราะน้ำหนักฝุ่น
- ลมที่ฮูดค่อย ๆ ลดลงทุกเดือน ทั้งที่พัดลมยังทำงานปกติ
- ต้องหยุดเครื่องมาเปิดท่อล้างบ่อยกว่าที่ควรเป็น