หน้าหลัก | ค้นหา | ข่าว | สารบัญเว็บ | ห้องสมุด |
Like facebook
 
หน้าแรกบทความ | ไฟฟ้าเครื่องกล | การบริหารจัดการ | เทคโนโลยี นวัตกรรม | การผลิต | โลจิสติกส์ | พลังงาน สิ่งแวดล้อม
       
 

อุปกรณ์เปลี่ยนความร้อนในงานอุตสาหกรรม (ตอนจบ)

 
โดย ไทยแลนด์อินดัสตรี้ดอทคอม  วันที่ 2010-04-27 17:26:29 ผู้อ่าน 8964 คน
Share
 
 
 

อาจหาญ ณ นรงค์
แผนกวิศวกรรมและซ่อมบำรุง
บริษัท โยโกฮาม่า ไทร์ แมนูแฟคเจอริ่ง (ประเทศไทย) จำกัด
 

.

.

บทความนี้จะนำเสนอรายละเอียดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งสามชนิดคือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเชลล์ (Shell & Tube Heat Exchanger) ซึ่งเราพบมากที่สุดสำหรับเครื่องจักรในงานอุตสาหกรรม, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น (Plate Heat Exchanger, PHE) และคูลลิ่งทาวเวอร์ (Cooling Tower)

.
2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเชลล์ (Shell & Tube Heat Exchanger)

คือระบบระบายความร้อนที่ใช้น้ำหรือของไหลอื่น ๆ (Primary Liquid) เป็นตัวพาความร้อนออกจากแหล่งกำเนิดความร้อนหรือเครื่องจักร จากนั้นก็เอาน้ำร้อนนั้นไประบายความร้อนออกอีกทีด้วยน้ำเย็น (Secondary Liquid) ดังรูปที่ 12 สำหรับชนิดของสารตัวกลางที่ใช้ก็ตามแต่ผู้ผลิตจะออกแบบ

.

บางแบบอาจใช้น้ำมันเป็นตัวพาความร้อนออกจากแหล่งกำเนิดความร้อน และใช้น้ำเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ชุดเชลล์และท่อซึ่งเราจะเรียกแบบนี้ว่าแบบน้ำมันกับน้ำ (Water to Oil) บางแบบอาจใช้น้ำเป็นตัวพาความร้อนออกมาจากแหล่งกำเนิดความร้อนหรือเครื่องจักรและใช้น้ำในการระบายความร้อนที่ชุดเชลล์และท่อ

.

เราเรียกแบบนี้ว่าแบบน้ำกับน้ำ (Water to Water) ซึ่งระบบระบายความร้อนแบบนี้จะใช้กับงานที่ต้องการระบายความร้อนออกจากระบบในปริมาณมากและรวดเร็ว รูปร่างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้จะประกอบด้วยท่อสองท่อซ้อนอยู่ในแกนเดียวกันโดยทั่ว ๆ ไปจะแบ่งประเภทตามทิศทางการไหลของของไหลที่ใช้ระบายความร้อนทั่ว ๆ ไปจะมี 3 แบบคือ

.

รูปที่ 12 แสดงวงจรการใช้งานของเครื่องระบายความร้อนแบบท่อและเชลล์

.
แบบไหลตามกัน (Parallel Flow) 

ดังรูปที่ 13 กลไกการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้ก็คือ น้ำร้อนที่รับความร้อนจากแหล่งกำเนิดความร้อน (Primary Liquid, Thi) จะไหลเข้ามาในเชลล์ตรงทางเข้าและถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำเย็นที่ใช้ระบายความร้อน (Secondary Liquid, Tci) ที่ไหลเข้ามาทางท่อซึ่งอยู่ตรงกลางเชลล์เมื่อน้ำร้อนถ่ายเทความร้อนให้น้ำเย็นที่ไหลผ่านท่อแล้วอุณหภูมิก็จะค่อย ๆ ลดลงและจะไหลกลับตรงทางออก (The)

.

ส่วนน้ำเย็น (Secondary Liquid, Tci)ที่ใช้เป็นตัวระบายความร้อนจะมีอุณหภูมิที่ทางเข้าต่ำและในระหว่างที่ไหลในท่อที่ผ่านเชลล์ก็จะรับความร้อนจากน้ำร้อนจนทำให้อุณหภูมิของน้ำเย็นตอนที่ออกจากท่อ (Tco) สูงขึ้นดังกราฟแสดงการกระจายของอุณหภูมิในรูปที่ 13 ซึ่งในกลไกของการถ่ายเทความร้อนแบบการไหลตามกันนี้

.

ช่วงแรกที่น้ำร้อน (Primary Liquid, Thi) ไหลเข้ามาในเชลล์นั้นเป็นจุดเดียวกับที่น้ำเย็น (Secondary Liquid, Tci) ในท่อไหลเข้ามาด้วย อุณหภูมิของน้ำเย็นและน้ำร้อนช่วงนี้จึงแตกต่างกันมาก ดังนั้นปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทได้จึงมีค่าสูง ส่วนตรงจุดที่ใกล้ทางออกนั้นเราจะเห็นจากกราฟว่าอุณหภูมิของน้ำร้อนตรงทางออก (Primary Liquid, Tho) จะสูงกว่าอุณหภูมิของน้ำเย็นตรงทางออก (Secondary Liquid, Tco) แตกต่างกันน้อยจึงทำให้ความร้อนที่ระบายได้ตรงจุดนี้น้อยลง  

.

รูปที่ 13 เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ ที่มีการไหลแบบไหลตามกัน (Parallel Flow) และกราฟแสดงอุณหภูมิ

.
แบบไหลสวนทางกัน (Counter Flow) 

การไหลของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้ของไหลที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนความร้อนจะไหลในทิศทางที่สวนทางกันดังรูปที่ 14 โดยที่น้ำร้อน (Primary Liquid, Thi) จะไหลเข้าและออก (Tco) จากเชลล์เหมือนเดิมแต่ตรงทางที่น้ำร้อนไหลเข้า (Tci) จะใกล้กับทางน้ำเย็นออก (Secondary Liquid, Tco) จึงทำให้ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของน้ำร้อน (Primary Liquid, Thi) ที่ทางเข้ากับน้ำเย็น (Secondary Liquid, Tco) ที่ทางออกน้อย แต่ความแตกต่างของของน้ำร้อนที่ทางออกกับน้ำเย็นที่ทางออกมากดังกราฟแสดงโปรไฟล์ของอุณหภูมิดังรูปที่ 14

.

รูปที่ 14 เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ ที่มีการไหลแบบสวนทาง (Counter Flow) และกราฟแสดงอุณหภูมิ

.
แบบไปแล้วกลับ 

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้ก็เหมือนกับสองแบบข้างต้นแต่ต่างกันตรงที่ทิศทางการไหลของน้ำเย็น (Secondary Liquid) ที่ทิศทางการไหลของน้ำในท่อที่ทางเข้าและทางออกอยู่ตรงด้านเดียวกัน ซึ่งน้ำร้อนจากเครื่องจักร(Primary Liquid) ก็ยังมีทางเข้า (Thi) และออก (Tho) เหมือนกับทั้งสองแบบข้างต้นแต่จะต่างกันตรงที่ทิศทางการไหลของน้ำเย็น(Secondary Liquid) ที่ทางไหลเข้าและออกจะอยู่ด้านเดียวกัน โดยที่น้ำเย็นจะเข้ามาในเชลล์และไหลตามท่อน้ำเย็นไปจนสุดอีกด้านหนึ่งและก็จะไหลกลับมาออกยังด้านเดิมดังรูปที่ 15

.

สำหรับการไหลแบบนี้จะทำให้น้ำเย็น (Secondary Liquid) มีพื้นที่และเวลาในการสัมผัสกับน้ำร้อน (Primary Liquid) มากขึ้น จึงเป็นผลให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของเครื่องระบายความร้อนแบบไปแล้วกลับ มากกว่าสองแบบแรก และสำหรับเครื่องและเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อที่ใช้อยู่ในปัจจุบันส่วนมากจะเป็นแบบนี้

.

รูปที่ 15 เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ ที่มีการไหลแบบไปแล้วกลับและกราฟแสดงอุณหภูมิ

.

ดังที่กล่าวมาแล้วในตอนแรกว่าตัวแปรหนึ่งที่สำคัญในระบบระบายความร้อนก็คือ พื้นที่ระบายความร้อน ในกรณีที่เราไม่สามารถที่จะไปเปลี่ยนตัวแปรตัวอื่นได้เช่น อุณหภูมิของแหล่งกำเนิดความร้อนและแหล่งรับความร้อน, สารตัวกลางที่ใช้ในการระบายความร้อน แต่ตัวแปรที่เราสามารถทำได้โดยง่ายก็คือพื้นที่ในการระบายความร้อน

.

โดยการออกแบบให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีพื้นที่รับความร้อนที่มากขึ้น สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้ก็เช่นกัน ซึ่งการเพิ่มพื้นที่ในการแลกเปลี่ยนความร้อนก็คือการเพิ่มจำนวนท่อให้มากขึ้นนั่นเอง 

.

รูปที่ 16 จำนวนท่อที่เพิ่มทำให้พื้นที่ระบายความร้อนมากขึ้น

.
ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทได้ของการถ่ายเทความร้อน จะเป็นไปตามสมการ
                 Qs = AUTLMTD  …..…… (4)
.
โดยที่   Qs = ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเท, Watt
           A = พื้นที่ของท่อที่อยู่ในเชลล์ ในที่นี้เราคิดว่าท่อบางมากจนพื้นที่ภายในและภายนอกท่อเท่ากัน, m2
.
               U = ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม, W /(m2•K) คือค่าที่เป็นตัวบอกความสามารถในการ ถ่ายเทความร้อนระหว่างของไหลที่รับความร้อนมาจากแหล่งความร้อน (Primary Liquid) และของไหลที่เอาความ ร้อนออกจากระบบ (Secondary Liquid) โดยที่ค่าจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับชนิด ของของไหลที่ใช้ในกระบวนการแลก เปลี่ยนความร้อน ความหนาของท่อที่ใช้    ถ้าท่อยิ่งบางก็ยิ่งทำให้ค่ามาก สำหรับรายละเอียดค่า สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของ  เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบต่าง ๆ ให้ดูในตารางที่ 3
.

            TLMTD  = ความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยเชิงล็อก K (หน่วยเป็นองศาเคลวิน) โดยที่จะเอาค่าของ อุณหภูมิของน้ำที่เข้า
              และออกจากท่อและ เชลล์ของน้ำร้อน (Primary Liquid) และน้ำระบายความร้อน (Secondary Liquid) มาคำนวณ 

.
ตารางที่ 3 แสดงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบต่าง ๆ

.

ตัวอย่างที่ 1 อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเชลล์แบบน้ำแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำตัวหนึ่ง ด้านน้ำร้อน (Primary Liquid) มีอัตราการไหล () 2 กิโลกรัม/วินาที (kg/s) อุณหภูมิน้ำเข้าและออกจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 75 C และ 45 C ส่วนด้านน้ำเย็น (Secondary Liquid) มีอัตราการไหลของน้ำ 4 กิโลกรัม/วินาที (kg/s) อุณหภูมิน้ำเข้าเท่ากับ 20 C และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม, U ของอุปกรณ์ที่ถ่ายเทความร้อนระหว่างน้ำกับน้ำเท่า 950 W/m2K  

.

จงหาพื้นที่ในการถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวดังต่อไปนี้ (ตัวอย่างนี้มิได้มาจากการทดลองแต่เป็นการยกตัวย่างเพื่อความเข้าใจ) 

.
1.แบบไหลตามกัน (Parallel flow)
2.แบบไหลสวนทาง (Counter flow)
จากโจทก์ข้างต้นอันดับแรกเราต้องมาคิดหาค่าความร้อนที่ถ่ายเทด้านน้ำร้อนก่อน 
จากสมการ ความร้อนที่ถ่ายเท, 
.
Q = Cp(Th-Tc) = น้ำร้อน Cpน้ำร้อน (Tน้ำร้อนเข้า- Tน้ำร้อนออก) = น้ำเย็น Cpน้ำเย็น (Tน้ำเย็นออก- Tน้ำเย็นเข้า) …… (5)
.
โดยที่  Q   คือ ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเท, Watt
             คือ  อัตราการไหลเชิงมวลของน้ำระบายความร้อน, kg/s
         Cp   คือ ค่าความจุความร้อนของน้ำ, kJ/(kgK)
          *   ค่าความร้อนจำเพาะที่ความดันคงที่ Cp ของน้ำโดยประมาณ 4.18 กิโลจูล/(กิโลกรัมองศาเคลวิน), kJ/(kgK)
.
จากสมการที่ 5 จะได้
2 kg/s x 4.18 kJ/(kgK) x (75K– 45K) = 4 kg/s x 4.18 kJ/(kgK) x (Tน้ำเย็นออก– 20K) = ความร้อนที่ถ่ายเท, Q
ดังนั้นจึงได้ค่าความร้อนที่ถ่ายเท, Q = 250.8 กิโลวัตต์, Tน้ำเย็นออก = 35 C
.

รูปที่ 17 อุณหภูมิของเครื่องแลกเปลี่ยนความแบบไหลตามกัน ตามตัวอย่างที่ 1

.

รูปที่ 18 อุณหภูมิของเครื่องแลกเปลี่ยนความแบบไหลสวนทาง ตามตัวอย่างที่ 1

.
การถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเชลล์จะเป็นไปตามสมการที่ (4) Qs = AUTLMTD 
โดยที่ TLMTD หรือความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยเชิงล็อกซึ่งสามารถหาได้จากสมการ

.
สำหรับการไหลแบบไหลตามกัน (Parallel Flow) ตามรูปที่ 17   
.
จากสมการที่ (4) พื้นที่ระบายความร้อนของการไหลแบบตามกัน A, เท่ากับ
.
สำหรับการไหลแบบสวนทางกัน (Counter Flow) ตามรูปที่ 18
.
จากสมการที่ (4) พื้นที่ระบายความร้อนของการไหลแบบสวนทาง A, เท่ากับ 8.2m2
.

จากตัวอย่างที่ 1 เราจะเห็นว่าค่า TLMTD ของการไหลแบบสวนทาง (Counter Flow) จะน้อยกว่าค่า TLMTD ของการไหลแบบตามกัน (Parallel Flow) จึงเป็นผลให้พื้นที่ในการระบายความร้อนของการไหลแบบสวนทางน้อยกว่าในปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทเท่ากันหมายความว่าถ้าพื้นที่ระบายความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งสองแบบเท่ากัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดการไหลสวนทางจะสามารถระบายความร้อนได้มากกว่า

.

โดยปกติแล้วปริมาณความร้อนที่สามารถถ่ายเทได้ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้จะขึ้นอยู่กับ
- อัตราการไหลของน้ำ ถ้าอัตราการไหลของน้ำมาก ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทออกจากระบบก็จะมากตามไปด้วย
- อุณหภูมิที่แตกต่างของน้ำร้อนและน้ำเย็นที่ไหลเข้าและออกในระบบ ถ้าระบบถูกออกแบบให้อุณหภูมิของน้ำเย็นที่เป็นตัวดึงความร้อนออกจากระบบมีอุณหภูมิต่างจากน้ำร้อนที่เข้ามาในระบบยิ่งมาก ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทออกจากระบบก็จะยิ่งมาก

.

- พื้นที่ถ่ายเทความร้อนของระบบ ถ้าพื้นที่การถ่ายเทความร้อนของระบบยิ่งมาก การถ่ายเทความร้อนก็ยิ่งมากขึ้น แต่ขนาดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะมีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย 

.

- วัสดุที่นำมาทำท่อภายในเชลล์ ถ้าวัสดุที่นำมาทำท่อมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนมาก เช่นอะลูมิเนียมหรือทองแดง จะสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าท่อ ซึ่งทำจากเหล็กซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนได้น้อยกว่า

.

- ความหนาของท่อภายในเชลล์ ถ้าท่อมีความหนาน้อยกว่าก็จะสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าในกรณีที่เป็นวัสดุชนิดเดียวกัน
- ความสะอาดภายในและนอกท่อที่อยู่ในเชลล์ เพราะว่าถ้าภายในและนอกท่อมีสิ่งสกปรกเกาะติดอยู่มาก สิ่งสกปรกและตะกรันเหล่านี้ จะเป็นตัวขัดขวางกลไกการถ่ายเทความร้อนระหว่างของไหลภายในและภายนอกท่อซึ่งเป็นผลให้ปริมาณการถ่ายเทความร้อนโดยรวมลดลง

.

3. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น (Plate Heat Exchanger, PHE)
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเพลท (Plate Heat Exchanger) ถูกคิดค้นพัฒนาและนำมาใช้งานเมื่อประมาณ 70 กว่าปีที่แล้วโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษและได้ถูกพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจนมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในปัจจุบันโดยมีข้อดีคือ

.

- ให้ประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง
- ง่ายต่อการถอดประกอบและการตรวจสอบสภาพ หรือการล้างทำความสะอาด
- มีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอื่น ๆ ที่ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทเท่ากัน

.

รูปที่ 19 แสดงโครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเพลท (Plate Heat Exchanger)

.

ลักษณะโครงสร้างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเพลทดังแสดงในรูปที่ 19 ซึ่งประกอบด้วยชุดแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนมีลักษณะแผ่นเป็นลอนเอียงซึ่งแผ่นนี้จะใช้เป็นตัวกลางในทำหน้าที่แลกเปลี่ยนความร้อนสองด้านระหว่างของไหลร้อนและเย็น 

.

ชุดแผ่นเพลทนี้จะถูกประกอบอยู่ระหว่างแผ่นโครง (Frame) หน้าและโครงหลังและตัวแผ่นเพลทนั้นถูกวางอยู่บนคานรับด้านล่างและมีคานด้านบนเป็นตัวประคอง และแผ่นเพลทจะถูกยึดเข้ากับโครงด่านหน้าและหลังด้วยสลักยึด  โครงด้านหน้าจะมีรูให้ทั้งน้ำร้อนและเย็นเข้าและออกจากชุดแผ่นเพลท และระหว่างแผ่นเพลทและช่องทางเข้าออกของน้ำจะมีปะเก็นยางเป็นตัวกั้นและบังคับทิศทางการไหลของน้ำเข้าออกให้ไหลไปตามช่องทางที่ออกแบบไว้  

.

การที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้มีประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนความร้อนสูงก็เป็นเพราะว่ารูปแบบของแผ่นเพลทที่มีลักษณะของแผ่นสองแบบประกบกันในแต่ละคู่คือแผ่นหนึ่งจะเป็นลอนแบบลูกดังรูปที่ 20A ซึ่งจะทำให้เกิดการไหลแบบปั่นป่วน กับอีกแผ่นหนึ่งจะเป็นลอนแบบก้างปลาดังรูปที่ 20B เมื่อนำสองแผ่นมาประกบกับแล้วปล่อยไห้ของไหลไหลผ่านตรงจุดประกบส่วนนูนของทั้งสองแผ่นก็จะทำให้น้ำหรือของไหลมีการไหลแบบปั่นป่วนเกิดขึ้นและมีผลการถ่ายเทความร้อนเป็นไปอย่างรวดเร็ว  

.

รูปที่ 20 ลักษณะการไหลกับแบบของลอนของแผ่นเพลท

.

ข้อดีในการติดตั้งอีกอย่างหนึ่งของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนี้ก็คือท่อเข้าและออกของของของไหลที่ใช้ระบายความจะอยู่ด้านเดียวกันทั้งหมด จึงทำให้ง่ายต่อการออกแบบและติดตั้งอีกทั้งสามารถประหยัดพื้นที่ของระบบโดยรวม ในส่วนของรูปแบบการไหลของของไหลที่ใช้ในการระบายความร้อนและรูปแบบโปรไฟล์ของอุณหภูมิตลอดจนสมการการคำนวณต่าง ๆ ก็คล้าย ๆ กับที่แสดงในแบบเชลล์และท่อ

.
4. คูลลิ่งทาวเวอร์ (Cooling Tower)

คูลลิ่งทาวเวอร์ (Cooling Tower) หรือที่เรียกว่าหอผึ่งหรือหอระบายความร้อนแต่เพื่อเป็นการง่ายต่อความเข้าใจ ในบทความนี้จะขอเรียกเครื่องระบายความร้อนแบบนี้ทับศัพท์ว่าคูลลิ่งทาวเวอร์ เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่นิยมใช้กันมากในงานอุตสาหกรรมอีกชนิดหนึ่ง 

.

รูปที่ 21 คูลลิ่งทาวเวอร์

.

โดยคูลลิ่งทาวเวอร์จะระบายความร้อนออกจากสารตัวกลางที่ใช้ก็คือน้ำ โดยใช้หลักการสัมผัสตรง (Direct Contact) ระหว่างน้ำกับอากาศในการระบายความร้อน กระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนของคูลลิ่งทาวเวอร์สามารถอธิบายได้โดยรูปที่ 22

.

น้ำอุ่นจะไหลผ่านชุด Packing ซึ่งภายในจะเป็นแผ่นฟิลเลอร์ (Filler) ซึ่งทำหน้าเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศ  น้ำอุ่นจะไหลผ่านครีบในลักษณะเคลือบผิวหน้าของฟิลเลอร์ น้ำอุ่นจะปกคลุมอยู่ที่ผิวหน้าของแผ่นฟิลเลอร์ด้านบนของคูลลิ่งทาวเวอร์จะติดพัดลมดูดอากาศขนาดใหญ่เอาไว้โดยที่พัดลมจะดูดอากาศจากด้านล่างขึ้นด้านบน (Air In, a1)   

.

สวนทางกับการไหลตกลงมาของน้ำอุ่น การแลกเปลี่ยนความร้อนจะเกิดขึ้นเมื่ออากาศที่ถูกดูดโดยพัดลมด้านบนเคลื่อนที่ผ่านผิวหน้าของน้ำอุ่นที่ไหลบนบนชุดแผ่นฟิลเมื่อลมเย็นจากด้านล่าง (Air In, a1) พัดผ่านผิวน้ำอุ่น (Warm Water In, w1)

.

ความร้อนจากน้ำอุ่นจะถูกถ่ายเทออกไปยังลมเย็น เป็นผลให้ลมที่ออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์ด้านบน (Air Out, a2) ร้อนขึ้น สำหรับน้ำอุ่น หลังจากที่ถ่ายเทความร้อนสู่อากาศแล้วก็จะทำให้อุณหภูมิของน้ำลดลงกลายเป็นน้ำเย็น (Cooled Water, w2) จากนั้นก็จะออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์กลับไปใช้งานในกระบวนการต่าง ๆ ต่อไป 

.

รูปที่ 22 กระบวนการระบายความร้อนของคูลลิ่งทาวเวอร์

.
การถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นในคูลลิ่งทาวเวอร์จะแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ

ความร้อนสัมผัส (Sensible Heat) หมายถึง การถ่ายเทความร้อนที่ทำให้อุณหภูมิของสารตัวกลางที่ถ่ายเทความร้อนคือน้ำและอากาศเพิ่มขึ้นหรือลดลงในขณะที่เกิดการถ่ายเทความร้อนซึ่งก็คือปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทจากผิวน้ำสู่อากาศของคูลลิ่งทาวเวอร์ที่ทำให้อากาศที่ออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์ (Air Out, a2) มีอุณหภูมิสูงขึ้นและน้ำที่ออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์ (Cooled Water Out, w2) มีอุณหภูมิลดลง ปริมาณความร้อนสัมผัสที่ถ่ายเทนั้นขึ้นอยู่กับตัวแปรดังนี้คือ

.

- พื้นที่ (A) ของชุด Packing ที่น้ำกับอากาศสัมผัสกันซึ่งในคูลลิ่งทาวเวอร์ก็คือพื้นที่ของแผ่นฟิลฟิลเลอร์ (Filler) ซึ่งได้รับการออกแบบมาจกผู้ผลิตแล้ว โดยที่ถ้าพื้นที่ในการสัมผัสกันของน้ำกับอากาศมาก ความร้อนที่ถ่ายเทก็มากตามไปด้วย

.

- ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของผิวน้ำในคูลลิ่งทาวเวอร์กับอุณหภูมิของอากาศแวดล้อม (Ti–Ta) ถ้าอุณหภูมิของอากาศที่เข้าคูลลิ่งทาวเวอร์น้อยกว่าอุณหภูมิของน้ำอุ่นที่เข้าคูลลิ่งทาวเวอร์มากเท่าได ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทก็ยิ่งมากเท่านั้น

.

- ความเร็วของลมที่ไหลผ่านคูลลิ่งทาวเวอร์ ซึ่งถ้าความเร็วของลมที่ไหลผ่านมากก็จะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์ในการพาความร้อนมากซึ่งก็จะส่งผลให้อัตราการถ่ายเทความร้อนมากตามไปด้วย แต่ความเร็วลมที่มากเกินไปก็อาจส่งผลให้น้ำในระบบระเหยหรือโดนพัดลมดูดหายไปมากด้วย นอกจากนี้ก็อาจทำให้มีเสียงดังจากใบพัดมากผิดปกติ

.

ความร้อนแฝง (Latent Heat) คือการถ่ายเทความร้อนที่มีอุณหภูมิคงที่ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วก็คือความร้อนที่ใช้ในการเปลี่ยนสถานะของสารตัวกลางในการระบายความร้อน ซึ่งความร้อนแฝงที่เกิดในคูลลิ่งทาวเวอร์เกิดจากการระเหยของน้ำอุ่นเป็นไอน้ำ ขณะที่ทำการและเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะเกิดขึ้นมากน้อยนั้นก็ขึ้นอยู่กับความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่ไหลเข้าไปยังคูลลิ่งทาวเวอร์

.

เช่นในกรณีที่ในอากาศมีความชื้นสัมพัทธ์น้อยเช่นในหน้าหนาว การถ่ายเทความร้อนแฝงจะมีปริมาณมาก เพราะเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศน้อย ไอน้ำในอากาศก็มีน้อยตามไปด้วยจึงทำให้น้ำระเหยตัวได้ง่าย เมื่อน้ำในระบบระเหยตัวออกไปมากก็จะส่งผลให้น้ำในระบบลดลงดังนั้นจึงต้องมีการติดตั้งชุดเติมน้ำ (Make Up Water) เพื่อที่จะทำการเติมน้ำเข้าไปในระบบทดแทนน้ำที่หายไปจากการระเหยตัวเป็นไอน้ำ

.

สมการการถ่ายเทความร้อนของคูลลิ่งทาวเวอร์
เพื่อให้มองภาพในรายละเอียดของการถ่ายเทความร้อนของคูลลิ่งทาวเวอร์ออก ให้พิจารณาสมการต่อไปนี้
1. อัตราการไหลของอากาศ (Air Flow Rate) อัตราการไหลของอากาศของคูลลิ่งทาวเวอร์จะเป็นไปตามสมการ 
    a1 = a2 = a ………..…... (7)

.

โดยที่    a   = อัตราการไหลโดยมวลของอากาศ, kg/s
            a1 = อัตราการไหลโดยมวลของอากาศขาเข้า, kg/s 
            a2 = อัตราการไหลโดยมวลของอากาศขาออก, kg/s

.

ดังรูปที่ 22 เราจะเห็นว่าอากาศที่ไหลเข้าจะเท่ากับอากาศที่ไหลออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์ ในกรณีที่เป็นคูลลิ่งทาวเวอร์ขนาดเดียวกัน ถ้าอัตราการไหลของอากาศมากแสดงว่าความเร็วของอากาศก็จะมากตามไปด้วย และจะส่งผลให้การระบายความร้อนมากขึ้นด้วย 

.

2.  อัตราการไหลของน้ำ (Water Flow Rate, ) น้ำอุ่นที่ไหลเข้ามายังคูลลิ่งทาวเวอร์ (Warm Water, w1) นั้นจะไหลเข้ามาที่อุณหภูมิสูงและจะออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์ที่อุณหภูมิต่ำ (Cooled Water, w2) และในช่วงของการลดอุณหภูมิของน้ำในขณะที่น้ำถ่ายเทความร้อนให้อากาศนั้น จะมีน้ำส่วนหนึ่งที่ระเหยไปกับลมที่ใช้ระบายความร้อน ซึ่งเราจะต้องคอยเติมน้ำแทนน้ำที่หายไปทางช่องของ Make Up Water โดยจะเป็นไปตามสมการ

.
w1+a1a =w2+a2a                                                                                              
เมื่อจัดรูปสมการใหม่จะได้เป็น
w1 - w2 = a (a2 - a1) =make up …..…….  (8) 
.

โดยที่    a  = อัตราการไหลโดยมวลของอากาศ, kg / s
            w1 = อัตราการไหลโดยมวลของน้ำขาเข้า, kg / s
            Make up = อัตราการไหลของน้ำที่ต้องเติมแทนน้ำที่ระเหยไป, kg/s
            w2 = อัตราการไหลโดยมวลของน้ำขาออก, kg/s
            a1 = อัตราส่วนความชื้นของอากาศขาเข้า, kgไอน้ำ/kgอากาศ
            a1 = อัตราส่วนความชื้นของอากาศขาออก, kgไอน้ำ/kgอากาศ

.

จากสมการที่ 8 เราจะเห็นว่าหลังจากที่น้ำอุ่นเข้าไปในคูลลิ่งทาวเวอร์และออกมาเป็นน้ำเย็นนั้น  น้ำส่วนหนึ่งที่หายไปนั้นเป็นเพราะเกิดการระเหยตัวในระหว่างการถ่ายเทความร้อน ปัจจัยที่ทำให้การระเหยตัวของน้ำมากหรือน้อยนั้นจะขึ้นอยู่กับ

.

- อัตราส่วนความชื้นของอากาศ (Humidity Ratio, ) ซึ่งก็คือ อัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของไอน้ำในอากาศต่อน้ำหนักของอากาศในจุดนั้น (kgไอน้ำในอากาศ/kg อากาศแห้ง) ซึ่งก็คือความหมายเดียวกับความชื้นสัมพัทธ์ (Humidity Relative, ) โดยที่ถ้าความชื้นสัมพัทธ์น้อยค่าอัตราส่วนความชื้นก็จะน้อยแต่ถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์มากค่าอัตราส่วนความชื้นก็จะมากไปด้วย ในที่นี้หมายความว่าถ้าหากเป็นช่วงเวลาที่ในอากาศตอนนั้นมีปริมาณไอน้ำในอากาศน้อยหรืออากาศแห้ง      

.

เช่นในหน้าหนาว อากาศที่ถูกดูดเข้าไปในคูลลิ่งทาวเวอร์ก็จะแห้ง ดังนั้นการระเหยตัวของน้ำอุ่นก็จะเป็นไปได้โดยง่ายดังนั้นน้ำจึงระเหยตัวมากกว่าอากาศชื้นในหน้าร้อน จากสมการที่8เราจะเห็นว่าอัตราส่วนของน้ำที่ระเหยตัวไปคือ อัตราการไหลของอากาศคูณด้วยผลต่างของอัตราส่วนความชื้นที่ทางออกและทางเข้าของคูลลิ่งทาวเวอร์ (ma [a2 - a1])

.

- ความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านคูลลิ่งทาวเวอร์ จากสมการที่8 เราจะเห็นว่าถ้าอากาศไหลผ่านด้วยความเร็วสูงก็จะทำให้อัตราการไหลของอากาศมากตามไปด้วยดังนั้นก็จะทำให้น้ำระเหยตัวได้มากขึ้นตามไปตามไปด้วย

.

3.  ปริมาณพลังงานที่ถ่ายเท (Energy Transfer Rate) พลังงานที่ถ่ายเทที่คูลลิ่งทาวเวอร์สามารถทำได้นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่าง ๆ หลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็นความเร็วลม พื้นที่ของการระบายความร้อนของแผ่นฟิลเลอร์ที่ได้รับการออกแบบ ตลอดจนสภาวะอากาศที่แวดล้อมตัวคูลลิ่งทาวเวอร์ แต่ในการคำนวณโดยคร่าว ๆ นั้นเราสามารถที่จะคำนวณได้จากทั้งสภาวะของอากาศและน้ำที่เข้าและออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์นั้น ๆ ตามสมการ

.
w1hw1 + aha1 =w2hw2 + aha2 ……. (9)
     เมื่อจัดรูปสมการใหม่จะได้เป็น
w1hw1 -w2hw2 = a (ha1 - ha2) …..…….. (10)
.

โดยที่      w1 คือ อัตราการไหลของน้ำอุ่นที่ทางเข้าของคูลลิ่งทาวเวอร์, kg/s
              w2   คือ อัตราการไหลของน้ำเย็นที่ออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์, kg/s
              a   คือ อัตราการไหลของลมที่ไหลผ่านคูลลิ่งทาวเวอร์, kg/s
              hw1    คือ ค่าเอลทาลปี้ของน้ำอุ่นตรงทางเข้าของคูลลิ่งทาวเวอร์, kJ/kg * K
              hw2    คือ ค่าเอลทาลปี้ของน้ำเย็นตรงทางเข้าของคูลลิ่งทาวเวอร์, kJ/kg * K
              ha1    คือ ค่าเอลทาลปี้ของลมที่ไหลเข้าคูลลิ่งทาวเวอร์, kJ/kg * K
              ha2    คือ ค่าเอลทาลปี้ของลมที่ไหลออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์, kJ/kg * K

.

* ในทางเทอร์โมไดนามิก ค่าเอลทาลปี้ (Enthalpy) คือค่าที่เป็นตัวบ่งบอกถึงระดับพลังงานของของสสาร ซึ่งเป็นค่าพลังงานภายในของของไหลบวกกับพลังงานเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดันและประมาตร (Pv) ของของสสารดังสมการ (Enthalpy = u + Pv) โดยที่ u คือพลังงานภายใน มีหน่วยเป็น kJ /kg และ Pv คือพลังงานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน (Pressure) และปริมาตร (Volume, v) ของของสสาร

.

สำหรับค่าเอลทาลปี้นี้เราสามารถเปิดได้จากตารางไอน้ำอิ่มตัวในตำราเทอร์โมไดนามิกต่าง ๆ ได้ โดยปกติสสารซึ่งในที่นี้หมายถึงของไหลหรือสารทำงานที่มีอุณหภูมิสูงจะมีค่าเอลทาลปี้มาก และของไหลที่มีอุณหภูมิต่ำจะมีค่าเอลทาลปี้น้อย     

.

ดังนั้นเมื่อเราพิจารณาน้ำอุ่นที่ไหลเข้าคูลลิ่งทาวเวอร์ เราจะเห็นว่าเป็นน้ำที่มีอุณหภูมิสูง ส่วนน้ำที่ออกจากคูลลิ่งทาวเวอร์จะเป็นน้ำเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำเพราะน้ำดังกล่าวได้เกิดการถ่ายเทความร้อนให้กับลมในคูลลิ่งทาวเวอร์นั่นเอง จึงทำให้ลมเย็นที่มีพลังงานน้อยตอนที่ไหลเข้าคูลลิ่งทาวเวอร์แต่ตอนออกมากลายเป็นลมร้อนซึ่งมีพลังงานสูงก็เป็นเพราะลมได้รับการถ่ายเทพลังงานหรือความร้อนออกมาจากน้ำนั้นเอง เพื่อให้เข้าใจในเรื่องนี้ให้ดียิ่งขึ้นจึงขอยกตัวอย่างประกอบดังนี้

.

ตัวอย่างที่ 2 คูลลิ่งทาวเวอร์ที่ใช้ในการระบายความร้อนให้กับกระบวนการผลิตตัวหนึ่งใช้ระบายความร้อนให้กับน้ำที่อัตราการไหล (m) 20 กิโลกรัม/วินาที (*ประมาณ 1200ลิตร/นาที) โดยน้ำอุ่นไหลเข้าที่อุณหภูมิ 35 C หลังถ่ายเทความร้อนแล้วไหลออกเป็นน้ำเย็นที่อุณหภูมิ 25 C โดยที่ลมเข้าคูลลิ่งทาวเวอร์ที่อุณหภูมิ 21 C ความชื้นสัมพัทธ์ 60 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่ทางออกของลมนั้นอุณหภูมิ 30 C ความชื้นสัมพัทธ์90เปอร์เซ็นต์ ให้หา

.
A) อัตราการไหลของอากาศที่ผ่านคูลลิ่งทาวเวอร์ดังกล่าว  
B) อัตราของน้ำ Make Up ที่ต้องเติม 
.

รูปที่ 23 รูปประกอบตัวอย่างที่ 2

.
หลักการวิเคราะห์
ใช้หลักการสมดุลมวลและสมดุลพลังงาน
1. สมดุลมวลของอากาศจะได้  (มวลของอากาศ = มวลของอากาศขาเข้า = มวลของอากาศขาออก)
2. สมดุลมวลของน้ำจะได้
(มวลของน้ำอุ่นขาออก + มวลของไอน้ำในอากาศขาออก) = (มวลของน้ำเย็นขาเข้า + มวลของไอน้ำในอากาศขาเข้า)
.
3. สมดุลพลังงานจะได้      
    (พลังงานรวมของมวลขาเข้า,  พลังงานรวมของมวลขาออก,
.

    (พลังงานของน้ำขาเข้า + พลังงานของลมขาเข้า) = (พลังงานของน้ำขาออก + พลังงานของลมขาออก) ดังนั้น

.

จากสมการที่ 13 หาค่าของตัวแปรที่เป็นอากาศจากไซโครเมตริกชาร์ตตามรูปที่ 23 ได้ดังนี้
     ha1 ที่อากาศ 21 C Tdb ความชื้นสัมพัทธ์,  60 เปอร์เซ็นต์ = 45 kJ/kg
Dry Air
     ha2 ที่อากาศ 30 C Tdb ความชื้นสัมพัทธ์,  90 เปอร์เซ็นต์ = 93 kJ/kg
Dry Air
     a1 ที่อากาศ 21 C Tdb ความชื้นสัมพัทธ์,  60 เปอร์เซ็นต์ = 0.0095 kg/kg
Dry Air
     a2 ที่อากาศ 30 C Tdb ความชื้นสัมพัทธ์, 90เปอร์เซ็นต์ = 0.025kg/kg Dry Air

.

รูปที่ 24 การพลอตจุดหาค่าจากไซโคเมตริกชาร์ต

.
และค่าคุณสมบัติต่าง ๆ ของน้ำจากตารางน้ำอิ่มตัว (Saturate Water–Temperature Table) ตามตารางที่ 4 จะได้ค่าต่าง ๆ ดังนี้
     hw1 ของน้ำอิ่มตัวที่อุณหภูมิ 35 C ค่า hf = 146.66 kJ/kg
     hw2 ของน้ำอิ่มตัวที่อุณหภูมิ 25 C ค่า hf = 104.87 kJ/kg
.
 จากนั้นทำการแทนค่าในสมการที่ 15 จะได้

.
ดังนั้นอากาศที่ไหลเข้าคูลลิ่งทาวเวอร์โดยปริมาตรจึงเท่ากับ  Va1 = a1 a1 ….…………. (14)

ตารางที่ 4 ตารางไอน้ำอิ่มตัว

.

โดยที่  Va1 คือปริมาตรจำเพาะของอากาศที่ไหลเข้าคูลลิ่งทาวเวอร์ซึ่งเราสามารถหาค่าดังกล่าวจากไซโครเมตริกชาร์ตของอากาศที่อุณหภูมิ 21 C Tdb ความชื้นสัมพัทธ์, 60 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเท่ากับ 0.847 m3/kg

.
แทนค่าในสมการที่ 14 จะได้ 

ก) อัตราการไหลเชิงปริมาตรของอากาศ  

สำหรับน้ำ Make Up นั้นอัตราการเติมน้ำ Make Up นั้นจะเท่ากับอัตราของน้ำที่ระเหยตัวไปในคูลลิ่งทาวเวอร์ ซึ่งจะแปรผันตามอัตราการไหลเชิงมวลของอากาศ (ma1) และความแตกต่างของอัตราส่วนความชื้นระหว่างทางออก (a2) และทางเข้า (a1) ดังนั้น

.
ข ) อัตราการเติมของน้ำ Make Up =
                                              = 18.0 kg/s x (0.025 kg/kg Dry air – 0.0095 kg/kg Dry air
                                              =   0.28 kg/s
.

เมื่อเราพิจารณาตามตัวอย่างข้างต้นทำให้เราพอจะเข้าใจกระบวนการและตัวแปรต่าง ๆ ในการระบายความร้อนของคูลลิ่งทาวเวอร์ ซึ่งคงจะเป็นแนวทางในการดูแลบำรุงรักษาและปรับแต่งคูลลิ่งทาวเวอร์ในความรับผิดชอบของผู้อ่านเพื่อให้การทำงานของคูลลิ่งทาวเวอร์เป็นไปอย่างเต็มประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังมีรายละเอียดเพื่อการพิจารณาดูและบำรุงรักษาและปรับแต่งคูลลิ่งทาวเวอร์ดังนี้

.

- พื้นที่สัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศยิ่งมีมากจะทำให้ประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนมีมากขึ้น  ซึ่งพื้นที่ดังกล่าวก็คือพื้นที่ของแผ่นฟิลเลอร์ (Filler) ในคูลลิ่งทาวเวอร์ ซึ่งแผ่นฟิลเลอร์อาจทำมาจากไม้ โลหะหรือพลาสติก ดังนั้นเราควรที่จะดูแลแผ่นฟิลเลอร์ให้สะอาดอยู่เสมอ อย่าให้มีตะไคร่หรือตะกรันจับมากเพราะจะทำให้การไหลของน้ำราบเรียบ และลมสามารถไหลผ่านน้ำได้สะดวก และควรจะกำหนดเวลาล้างแผ่นฟิลเลอร์ไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ตะไคร่หรือตะกรันจับแผ่นฟิลเลอร์มากเกินไป

.

- การกระจายของน้ำบนแผ่นฟิลเลอร์ในคูลลิ่งทาวเวอร์ที่ดีจะทำให้ประสิทธิภาพในการระบายความร้อนเพิ่มขึ้นเพราะฉะนั้นเราต้องคอยตรวจสอบอยู่เสมอว่าน้ำที่ไหลลงมาจากด้านบนของคูลลิ่งทาวเวอร์นั้นเมื่อลงมาในคูลลิ่งทาวเวอร์แล้วได้กระจายตัวบนแผ่นฟิลล์ทั่วทั้งคูลิ่งทาวเวอร์หรือไม่ ถ้าการกระจายตัวไม่ดีก็ให้ทำการแก้ไขให้เรียบร้อย

.

- ความเร็วลมหรืออัตราการไหลของอากาศที่ไหลผ่านคูลลิ่งทาวเวอร์มีผลต่อปริมาณความร้อนที่คูลลิ่งทาวเวอร์จะสามารถระบายได้ ถ้าลมไหลผ่านด้วยความเร็วสูงกว่าในระดับหนึ่งจะระบายความร้อนได้มากกว่าลมที่ไหลผ่านช้า ๆ แต่ถ้าลมไหลผ่านด้วยความเร็วสูงเกินไปลมก็จะพัดพาละอองน้ำออกไปจากคูลลิ่งทาวเวอร์มากจะทำให้ต้องเติมน้ำ Make Up ในปริมาณมากและจะมีเสียงดังที่เกิดจากพัดลมมาก ดังนั้นในการเปลี่ยนหรือปรับตั้งใบพัดจะต้องทำให้สอดคล้องกันระหว่างความเร็วลมที่พอดีกับอัตราการระบายความร้อนของคูลลิ่งทาวเวอร์

.

- ความแตกต่างของอุณหภูมิของอากาศกับน้ำอุ่นที่เข้าคูลลิ่งทาวเวอร์ยิ่งมากการระบายความร้อนจะยิ่งมากขึ้น เช่นในหน้าหนาวคูลลิ่งทาวเวอร์จะระบายความร้อนได้ดีกว่าหน้าร้อน ดังนั้นคูลลิ่งทาวเวอร์ไม่ควรจะอยู่ในที่ที่ได้รับความร้อนจากแหล่งความร้อน เช่นเตาเผาหรือแหล่งความร้อนอื่น ๆ 

.
สรุป

จากบทความข้างต้นที่นำเสนอถึงกลไกของการถ่ายเทความร้อนแบบต่าง ๆ ทั้งการนำ การพาและการแผ่รังสี ตลอดจนถึงเรื่องของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่นิยมใช้ในการระบายความร้อนในงานอุตสาหกรรมแบบต่าง ๆ ตั้งแต่การระบายความร้อนด้วยครีบ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ (Shell and Tube) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเพลท (Plate Heat Exchanger, PHE) และคูลลิ่งทาวเวอร์

.

โดยในรายละเอียดการคำนวณต่าง ๆ ของคูลลิ่งทาวเวอร์นั้นในทางปฏิบัติแล้วเรามักจะใช้ตารางหรือแผนภูมิ (Chart) ต่าง ๆ เพื่อคำนวณหาภาระทางความร้อนและขนาดของคูลลิ่งทาวเวอร์ซึ่งตารางหรือแผนภูมิ (Chart) ต่าง ๆ เหล่านี้เราสามารถหาได้ทั่วไปจากผู้ให้บริการหรือจำหน่ายคูลลิ่งทาวเวอร์ แต่การคำนวณที่ผู้เขียนนำเสนอนั้นจะเป็นรายละเอียดการคำนวณที่มาจากทฤษฎีซึ่งหากเข้าใจตรงนี้แล้วจะสามารถเข้าใจมองภาพการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ออก

.
ผู้เขียนเชื่อว่าคงจะทำให้ผู้อ่านมีความเข้าใจในเรื่องนี้มากขึ้น และสามามารถนำความรู้ต่าง ๆ เหล่านี้ไปประยุกต์ใช้กับงานเผื่อให้ได้ผลสูงสุด
.

อ้างอิง

[1]   WILBERT F. STOCKER/JEROLD W. JONES, REFRIGERATION & AIR CONDITIONING, NACHI BEARING.
       2nd Edition, McGraw-Hill
[2]   รศ.สุนันท์ ศรัณยนิตย์, การถ่ายเทความร้อน, พิมพ์ครั้งที่ 1. 2545, สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย–ญี่ปุ่น)

 
**สงวนลิขสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ.ลิขสิทธิ์ ห้ามลอกเลียนแบบหรือทำซ้ำไม่ว่าส่วนใดส่วนหนึ่ง นอกจากจะได้รับอนุญาต
 
  เรื่องในหมวดที่เกี่ยวข้อง
 
 

Level Control with Indirect Level Measurement

ตามที่กล่าวมาแล้วในตอนต้น ว่าหากจะควบคุมสิ่งใด ต้องวัดสิ่งนั้นให้ได้ก่อน ดังนั้น
วันที่ : 2013-05-29 16:11:04 ผู้อ่าน : 0
 
 

สิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับ สารทำความเย็น (Refrigerants)

สารทำความเย็นเป็นของไหลทำงานที่สำคัญในระบบความเย็น มันจะรับความร้อนจากแหล่งความ
วันที่ : 2013-05-29 10:40:41 ผู้อ่าน : 0
 
 

ความสำคัญของระบบควบคุม (Control System for All)

หลายท่านคงสงสัยว่ารูปเหล่านี้เกี่ยวข้องอย่างไรกับระบบควบคุม (Control Syste
วันที่ : 2013-05-28 16:19:11 ผู้อ่าน : 0
 
 

การประยุกต์ทฤษฏีข้อจำกัดเพื่อการแข่งขัน (ตอนที่ 2)

ระยะเวลาที่ผ่านมาจวบจนปัจจุบัน ผู้ประกอบการผลิตส่วนใหญ่ได้พยายามสร้างสมดุลตลอดส
วันที่ : 2013-05-28 15:41:26 ผู้อ่าน : 0
 
 

แนวโน้มการตลาดของ MEMS ในกลุ่มยานยนต์และผู้บริโภคอิเล็กทรอนิกส์

ปัจจุบันอุตสาหกรรมผู้บริโภคทางด้านยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ ได้มีการนำเอา MEMS ซ
วันที่ : 2013-05-28 13:37:35 ผู้อ่าน : 114
 
 

Automation and Control System

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในทุกวันนี้ ได้เกิดวิวัฒนาการ (Evolution) อย่างรวดเร็วใ
วันที่ : 2013-05-28 11:32:56 ผู้อ่าน : 0
 
 

บทบาทเวลาการตอบสนองกับความสามารถการแข่งขัน

ด้วยความเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและความผันผวนของตลาดได้ส่งผลกระทบต่อวงจรชีวิตผลิ
วันที่ : 2013-05-27 11:50:38 ผู้อ่าน : 1
 
 

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศกับกลยุทธ์ธุรกิจ

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน มักจะส่งผลกระทบที่สำคัญต่อการดำรงอยู่และการ
วันที่ : 2013-05-27 11:44:47 ผู้อ่าน : 587
 
 

ตัวชี้วัดสำหรับวินิจฉัยผลิตภาพกระบวนการ

ด้วยปัจจัยความเปลี่ยนแปลงจากกระแสแห่งโลกาภิวัตน์และเงื่อนไขการเปิดการค้า
วันที่ : 2013-05-23 16:19:56 ผู้อ่าน : 0
 
 

การให้ความร้อนด้วยวิธีเหนี่ยวนำ (Induction Heating)

การให้ความร้อนด้วยวิธีเหนี่ยวนำเป็นวิธีการให้ความร้อนที่ใช้หลักการทางแม่เหล็กไฟฟ
วันที่ : 2013-05-23 11:33:03 ผู้อ่าน : 100
 
 
 
  เรื่องอื่นที่น่าสนใจในหมวด
 
สวิตชิ่ง (Switching) เปลี่ยนแกนแทนเจาะทะลวงสู่เป้าหมายที่ง่ายกว่า
ผู้อ่าน : 1285
 
การวินิจฉัยโรงงาน (Company Diagnosis) (ตอนที่ 1)
ผู้อ่าน : 1399
 
การบริหารความปลอดภัยในงานอุตสาหกรรมเชิงรุก
ผู้อ่าน : 1826
 
การบริหารตามสถานการณ์เพื่อประเมินสถานการณ์และสั่งการอย่างทันท่วงที
ผู้อ่าน : 1012
 
บัญญัติศัพท์ด้านมาตรวิทยานานาชาติ (VIM 1993) ตอนที่ 1
ผู้อ่าน : 1007
 
 
 
 
  เรื่องที่มีคนอ่านสูงสุดในหมวด
 
ความรู้พื้นฐานของระบบไฮดรอลิก (ตอนที่1)
ผู้อ่าน : 48181
 
ประสิทธิภาพที่ได้จากการคำนวณภาระมอเตอร์ไฟฟ้า
ผู้อ่าน : 47177
 
รายละเอียดของเฟืองและวัสดุเฟือง (ตอนที่ 1)
ผู้อ่าน : 41367
 
รายละเอียดของเฟืองและวัสดุเฟือง (ตอนจบ)
ผู้อ่าน : 26842
 
ระบบการผลิตแบบลีน (Lean Production) ในการจัดการซัพพลายเชน
ผู้อ่าน : 26498
 
 
 

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

 
 
 
 
สารบัญเว็บอุตสาหกรรม
 

อินดัสตรี้ ลิงก์
ข่าว ความรู้ ค้นหาเว็บ สินค้าและบริการ สมัครงาน ตลาดซื้อขาย
อุตสาหกรรม
เศรษฐกิจ
การค้าการลงทุน
พลังงาน
โลจิสติกส์
   
สาระน่ารู้
ถามตอบล่าสุด
ศัพท์อุตสาหกรรม
นิตยสาร
เรื่องน่ารู้วันนี้
   
เว็บอุตสาหกรรม
สารบัญเว็บไทย
เว็บมาใหม่
เว็บยอดนิยม
เพิ่มเว็บไซต์ที่นี่
   
หมวดหมู่ร้านค้า
ร้านค้ายอดนิยม
สินค้าขายดี
สินค้าลดราคา
เปิดร้านค้าใหม่
   
หางาน
ตำแหน่งงาน
ฝากประวัติ
บริษัทหาคน
งานมาใหม่
   
ค้นหาสินค้า
หมวดหมู่สินค้า
ลงประกาศฟรี
ประกาศซื้อขาย
ประกาศแบบพิเศษ
   

thailandindustry.com    
    Copyright © 2010 Thalandindustry.com All rights reserved. free counter statistics