การพัฒนาเตาเผาถ่านประสิทธิภาพสูงด้วยวัสดุพรุนชนิดตาข่ายสเตนเลส
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของการติดตั้งวัสดุพรุนชนิดตาข่ายสเตนเลสที่ส่งผลต่ออุณหภูมิภายในเตาเผาถ่าน โดยได้แบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ขั้นตอน ประกอบไปด้วย ขั้นตอนที่ 1 ทำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อศึกษาลักษณะการไหลของอากาศภายในท่อนำความร้อนที่ติดตั้งวัสดุพรุนชนิดตาข่าย สเตนเลส จำนวนช่องว่างต่อหนึ่งนิ้ว (PPI) ที่ทำการวิเคราะห์ คือ 6, 10 และ 20 และมีการศึกษาระยะพิทช์ (LP) จำนวน 5 ระยะ ได้แก่ 10, 20, 30, 40 และ 50 เซนติเมตร ทำให้มีการวิเคราะห์รวมกรณีไม่ติดตั้งวัสดุพรุนทั้งหมด 16 กรณี สำหรับขั้นตอนที่ 2 เป็นการทดลองเพื่อหาสมรรถนะการเผาถ่านของเตาถ่านแบบ 200 ลิตร เมื่อมีการติดตั้งวัสดุพรุนชนิดตาข่ายสแตนเลส จากการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลองพบว่าการกระจายตัวของอากาศภายในท่อนำความร้อนที่ทำการติดตั้งวัสดุพรุนชนิดตาข่ายสเตนเลส กรณี PPI 20 LP 50 มีลักษณะไหลทั่วผิวท่อและมีความเร็วน้อยกว่าท่อเปล่าที่ไม่ติดตั้งวัสดุพรุน ส่งผลให้มีการทดลองเหลือเพียง 6 กรณีเท่านั้น จากผลการทดลองได้ข้อที่น่าสนใจ คือ อุณหภูมิเฉลี่ยภายในเตามีค่าสูงสุด เท่ากับ 196.7 °C ซึ่งสูงกว่าเตาเผาถ่านที่ไม่ติดตั้งวัสดุพรุน ประมาณ 48 °C เกิดขึ้นที่กรณี PPI 20 LP 10 อย่างไรก็ตามกรณี PPI 10 LP 50 ใช้เวลาในการผลิตถ่านน้อยลงมากที่สุด คือ 42 นาที เมื่อเทียบกับเตาเผาถ่านที่ไม่ติดตั้งวัสดุพรุนภายในท่อนำความร้อน รวมเวลาที่ใช้ทั้งหมด 5.58 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่าผลการเปรียบเทียบระหว่างการจำลองกับการทดลองมีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้และจากข้อดีของวัสดุพรุนชนิดตาข่ายสเตนเลสมีคุณสมบัติช่วยการถ่ายเทความร้อน ดังนั้นสามารถพัฒนาเตาเผาถ่านเพื่อใช้ในวิสาหกิจชุมชนได้
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารนวัตกรรมวิทยาศาสตร์เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนถือเป็นกรรมสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต ห้ามผู้ใดนำข้อความทั้งหมดหรือบางส่วนไปพิมพ์ซ้ำ เว้นแต่จะได้รับอนุญาตอย่างเป็นลายลักษณ์อักษรจากคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต นอกจากนี้ เนื้อหาที่ปรากฎในบทความเป็นความรับผิดชอบของผู้เขียน ทั้งนี้ไม่รวมความผิดพลาดอันเกิดจากเทคนิคการพิมพ์
References
A.A, Mohamad. (2003). Heat transfer enhancements in heat exchangers fitted with porous media. Part I: constant wall temperature. Int. J. Thermal Science, 42, 385-395.
Chayanon, T., Natthaphong, W., Bongkotchakorn, P., Pratapuban, W., Bundit, K., Panuwat, C. and Rapeepong, P. (2019). Influence of spacing of stainless steel mesh-type propellants on the promotion of forced convection in round tubes in case of constant surface heat flux. The 15th Energy Network of Thailand Academic Conference, Nakhon Ratchasima Province. [In Thai].
Darin, S. (2018). Investigation of thermal efficiency of a porous media burner with a KB-8 cooking burner. Mechanical Engineering Department, (Master of Engineering). Ubon Ratchathani University. [In Thai].
Kanit, M. (2021). Novel performance study of recirculated pyro-gas carbonizer for charcoal production. Energy for Sustainable Development, 64, 8-14.
Naga Sarada, S., Kalyani, K., and Raju, A. V. S. (2009). Experimental investigations in a circular tube to enhance turbulent heat transfer using mesh inserts. Int. J. Engineering and Applied Sciences, 4, 53-60.
Panuwat, H. (2018). Enhancement of heat transfer in flowing pipes. Turbulence through triangular wing plates. King Mongkut's Journal of North Bangkok, 25(3), 557-566. [In Thai].
Pralong, D. (1997). Study of productive process and quality of charcoal from charcoal making process of local compared with royal forest Department or RFD process. The 35th Kasetsart University Academic Conference, 709-717. [In Thai].
Phisit, M. (2015). Development of vertical 200-liter charcoal kiln by gasification technique. renewable energy college, Naresuan University. [In Thai].
Renju, K., Balaji, C., and Venkateshan, S. P. (2016). Experimental investigation of convective heat transfers in a vertical channel with brass wire mesh blocks. Int. J. Thermal Sciences, 99, 170-179.
Thananchai, S., Prin, K., and Akkarin, I. (2016). The Study of Fumeless Charcoal Retort with Rectangular Fin Installation for Thermal Efficiency and Energy Saving Optimization. 12th Conference on Energy Network of Thailand, 632-637. [In Thai].