วิธีการคำนวณหาพื้นที่กรองฝุ่นของ Bag Filters
ข้อมูลที่ต้องทราบ
- ปริมาณลมไหลผ่าน หน่วยเป็น CMM (ลูกบาศก์เมตรต่อนาที) หรือ CMH (ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง)
- Air to Cloth Ratio 1.0-2.0 m3/m2.min
- Filter bag Size หรือ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและความยาวถุง
ตัวอย่างการคำนวณ
กำหนดให้
- ปริมาณลมไหลผ่านเท่ากับ 100 CMM
- Air to Cloth Ration เท่ากับ 1.2ดังนั้น พื้นที่ผิวของถุงกรองฝุ่น เท่ากับ 100/1.2 = 83.33 m2 (ตารางเมตร)
- เลือกใช้ถุงกรองฝุ่นขนาด Dia.130 mm Length 3.0 m พื้นที่ผิวทรงกระบอกของถุงกรองฝุ่น เท่ากับ 1.23 m2ดังนั้น จำนวนถุงกรองฝุ่นทั้งหมด เท่ากับ 83.33/1.23 = 68 ใบ
- ต้องใช้ถุงกรองฝุ่น 68 ใบ
การจัดระยะห่างระหว่างแถวและคอลัมน์ของถุงกรองฝุ่น
ในทางทฤษฎีระยะห่างระหว่างถุงควรจะมีค่าเท่ากับ 2.5 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของถุง แต่ในทางปฎิบัติไม่สามารถทำได้ เนื่องจากจะทำให้เครื่องมีขนาดใหญ่และใช้เงินลงทุนสูง จากประสบการณ์การออกแบบและใช้งานจริงของทางบริษัทฯ พบว่า ระยะห่างที่เหมาะสม คือ 220 mm โดยจัดวางแบบเมทริกซ์ เช่น 4×8, 5×10 เป็นต้น หมายความว่า 1 คอลัมน์ หรือ วาล์วเป่าฝุ่น 1 ตัว จะมีถุงกรองฝุ่น 8 ใบ และมีทั้งหมด 4 คอลัมน์ หรือ วาล์วเป่าฝุ่น 4 ตัว เนื่องจากฝาประตูจะใช้คนในการยกเปิดปิด จึงต้องออกแบบให้มีขนาดและน้ำหนักที่สามารถยกได้ด้วยคน 2 คน จึงต้องเว้นระยะห่างระหว่าง แถวที่ 4 และ 5 ให้มีค่าเท่ากับ 380 mm แทน เพื่อแบ่งฝาประตูออกเป็น 2 บาน ดังรูป
จากรูปด้านบนแสดงเครื่องขนาด 8×8 หรือ วาล์วเป่าฝุ่น 8 ตัว ถุงกรองฝุ่น 8 ใบ ต่อแถว
- จำนวนวาล์วเป่าฝุ่นทั้งหมด 8 ตัว
- จำนวนถุงกรองฝุ่นทั้งหมด 8*8 = 64 ใบ
- พื้นที่ถุงกรองฝุ่น 64*1.23 = 78.72 m2
- Air to Cloth Ration 100/78.72 = 1.27
จากรายการคำนวณ จะเห็นได้ว่า จำนวนถุงฝุ่น จะขึ้นอยู่กับขนาดและความยาวถุงที่เลือกใช้ ถ้าขนาดเท่ากัน แต่เพิ่มความยาว จำนวนถุงก็จะลดลง ในทางตรงกันข้าม ถ้าลดความยาวถุง จำนวนถุงก็จะเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกัน นอกจากนั้น จำนวนถุงฝุ่นต่อวาล์ว 1 ตัว ถ้าเพิ่มจำนวนถุง จำนวนวาล์วก็จะลดงล หรือ ถ้าลดจำนวนถุงลง จำนวนวาล์วก็จะเพิ่มขึ้น แต่ก็ต้องขึ้นอยู่กับการเลือกขนาดวาล์วเป่าฝุ่นให้สัมพันธ์กับขนาด ความยาว และจำนวนถุงฝุ่นต่อแถวด้วย
การเลือกขนาดวาล์วเป่าฝุ่น
จาก Nomograph ของ GOYEN เราต้องทราบ Design Velocity ซึ่งก็คือ ค่า Air to Cloth Ration ที่เรากล่าวถึงมาก่อนหน้านี้แล้ว แต่ต้องแปลงหน่วยจาก m/min เป็น m/sec เสียก่อนโดยหารด้วย 60 ดังนี้ 1.23/60 = 0.02 m/sec ต่อจากนั้นเราต้องกำหนดขนาดและความยาวถุงกรองฝุ่น
จากรูปกำหนดให้ Design velocity 0.02 m/s Filter bag dia. 130 mm Bag length 3.0 m จากนั้นลากเส้นตรงตัดกับแกน Pivot แล้วลากเส้นตรงจากจุดตัดบนแกน Pivot ไปที่ Design velocity เท่ากับ 0.02 อ่านค่า Blow Tube Hole Dia. ได้เท่ากับ 6 mm
เมื่อรู้ขนาด Blow tube hole และจำนวนถุงต่อ 1 แถว เท่ากับ 8 ใบ ลากเส้นตัดกันใน Graph 1 จะได้ขนาดวาล์วเป่าฝุ่น รุ่น 25T หรือ วาล์วขนาด 1 นิ้ว และใน Graph 2 จะทราบปริมาตรของ Header เท่ากับ 18 ลิตร ความยาวของ Header จากแบบเท่ากับ 1.9 เมตร คำนวณหาขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน Header ได้เท่ากับ 110 mm เลือกใช้ท่อเหล็กดำขนาด 4 นิ้ว