วิศวกรรมสาร มก.

เศรษฐศาสตร์วิศวกรรมของกระบวนการผลิตพลาสติกคลุมดินชีวภาพและผลึกนาโนเซลลูโลส จากทะลายปาล์มเปล่า

Wed, 25 Dec 2024 00:00:00 +0700

ประเทศไทยมีการปลูกปาล์มเพื่อผลิตน้ำมันปาล์มจำนวนมาก ทำให้เกิดทะลายปาล์มเปล่าเหลือทิ้งถึง 8,281 ตัน/ปี ทะลายปาล์มเปล่าสามารถสกัดแยกเซลลูโลสซึ่งนำไปผลิตนาโนเซลลูโลส และลิกนินซึ่งนำไปเป็นส่วนผสมในการผลิตพลาสติกคลุมดินชีวภาพ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างแบบจำลองกระบวนการผลิตนาโนเซลลูโลส และพลาสติกคลุมดินชีวภาพจากข้อมูลทุติยภูมิ โดยใช้โปรแกรม Aspen Plus V12 และประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการผลิตด้วยวิธีอัตราลดกระแสเงินสดของผลตอบแทน มูลค่าปัจจุบันสุทธิ และระยะเวลาในการคืนทุน โดยกระบวนการผลิตประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ การสกัดลิกนินจากทะลายปาล์มเปล่าโดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ ได้ผลิตภัณฑ์ของแข็งคือเซลลูโลส และผลิตภัณฑ์ของเหลวที่มีลิกนินผสมอยู่ การสกัดแยกลิกนินจากของเหลวและนำไปผลิตเป็นพลาสติกคลุมดินชีวภาพโดยผสมกับโพลิไวนิลแอลกอฮอล์ และการทำให้เซลลูโลสบริสุทธิ์เพื่อนำมาผลิตนาโนเซลลูโลสโดยการใช้กรดซัลฟิวริก จากการจำลองการผลิตพบว่าถ้าใช้วัตถุดิบทะลายปาล์มเปล่า 2 ตัน/วัน จะสามารถผลิตนาโนเซลลูโลส 22 กิโลกรัม/วัน และพลาสติกคลุมดินชีวภาพ 41 กิโลกรัม/วัน อัตราลดกระแสเงินสดของผลตอบแทน ร้อยละ 352 มูลค่าปัจจุบันสุทธิ มีค่า 363,412,341 บาท และมีระยะเวลาคืนทุนอยู่ที่ 3.41 เดือน

โปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยออกแบบระบบวัดคุมนิรภัย

ปรียฉัตร ร่องแก้ว, ธงไชย โรหิตะดิษฐ ศรีนพคุณ — Wed, 25 Dec 2024 00:00:00 +0700

บทความนี้มีวัตถุประสงค์ในการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการคำนวณระบบวัดคุมนิรภัย ตามมาตรฐาน IEC 61508/61511 เพื่อช่วยในการคำนวณหาค่าความเสี่ยงในกระบวนการอุตสาหกรรม ตรวจสอบระดับความปลอดภัยของอุปกรณ์ และค่าระดับความผิดพลาดของอุปกรณ์ เพื่อช่วยในการคำนวณและออกแบบระบบวัดคุมนิรภัย จากการศึกษาพบว่าสามารถช่วยลดระยะเวลาการคำนวณการตรวจสอบออกแบบระบบวัดคุมนิรภัย ลดความผิดพลาดจากการคำนวณ และช่วยหาแนวทางการแก้ไขปัญหาการออกแบบระบบวัดคุมนิรภัย

การปรับปรุงสมรรถนะของวัสดุไฟเบอร์ซีเมนต์ด้วยสารประกอบอะลูมินัม-สังกะสี

พรรษจิรา มานูญวงศ์, สุรีรัตน์ ผลศิลป์, ปริญญา ฉกาจนโรดม, วิชิต ประกายพรรณ — Wed, 25 Dec 2024 00:00:00 +0700

วัสดุไฟเบอร์ซีเมนต์เป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมใช้ในการก่อสร้าง โดยผ่านการขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีขั้นสูง ที่เรียกว่ากระบวนการแฮทเช็ค และการบ่มด้วยความดันไอน้ำสูง หรือการบ่มที่สภาวะปกติ ผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์ซีเมนต์ถูกนำไปใช้ในงานที่หลากหลาย ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องมีการพัฒนาสมบัติทั้งทางกลและทางกายภาพ อย่างไรก็ตามการยืดหดตัวของผลิตภัณฑ์เนื่องจากความชื้น ส่งผลให้อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ลดลง งานวิจัยนี้ต้องการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์ซีเมนต์ที่มีสมบัติในด้านการกันน้ำทั่วทั้งผลิตภัณฑ์ โดยใช้สารเติมแต่งชนิดสารประกอบอนินทรีย์ ประเภทสารประกอบสังกะสี และสารประกอบอะลูมิเนียม ชิ้นงานตัวอย่างผ่านการทดสอบสมบัติทางกลโดยเครื่องทดสอบอเนกประสงค์ มีค่ามอดูลัสการแตกหักและค่ามอดูลัสยืดหยุ่น สูงกว่ามาตรฐานอยู่ที่ 9.5 และ 8161 เมกะปาสคาล ตามลำดับ การทดสอบสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ การทดสอบค่าความหนาแน่น การดูดซึมน้ำ และการทดสอบมุมสัมผัส พบว่าผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ได้มีความหนาแน่นที่สูงขึ้น การดูดซึมน้ำลดลง วัดมุมสัมผัสสูงสุดได้ถึง 133.5 องศา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงสมบัติการกันน้ำของผลิตภัณฑ์ อีกทั้งทำการวิเคราะห์ธาตุและองค์ประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และเทคนิค Energy Dispersive X-ray Spectroscopy เพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของเฟสที่เกิดใหม่ คือ แคลเซียม ไฮดรอกซีซิงค์เซท และเกลือฟิเดล

การเปรียบเทียบการถ่ายเทความร้อนของแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตระหว่าง ระบบทำความเย็นด้วยอากาศ ระบบทำความเย็นแบบทางอ้อมและระบบทำความเย็นแบบจุ่ม

Wed, 25 Dec 2024 00:00:00 +0700

งานวิจัยนี้ศึกษาและเปรียบเทียบการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนด้วยระบบทำความเย็นด้วยอากาศ ระบบทำความเย็นแบบทางอ้อมและระบบทำความเย็นแบบจุ่มด้วยการใช้สาร Novec 7100 จากผลการทดลองพบว่าระบบทำความเย็นแบบจุ่มมีความสามารถในการลดอุณหภูมิของพื้นที่ผิวแบตเตอรี่ได้ โดยมีค่าอุณหภูมิเฉลี่ยจาก 34.61 เหลือเพียง 26.95 องศาเซลเซียส อีกทั้งยังพบว่าระบบทำความเย็นแบบจุ่มเพิ่มความสามารถในการถ่ายเทความร้อนจากผิวของแบตเตอรี่สู่สาร Novec 7100 และอากาศภายในส่วนทดลองทำให้เลขนัสเซลท์มีค่าเพิ่มขึ้นสูงสุด 3.45 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับระบบการทำความเย็นด้วยอากาศ นอกจากนี้ผลการทดลองยังแสดงให้เห็นอีกว่าระบบการทำความเย็นแบบทางอ้อมจะให้ค่าเลขนัสเซลท์น้อยที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับระบบทำความเย็นรูปวิธีอื่น ๆ ในงานวิจัยนี้อีกด้วย การเปรียบเทียบของการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนบนผิวของแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตของระบบทำความเย็นรูปแบบต่าง ๆ จะนำไปสู่การพัฒนาระบบจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพและยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานวิจัยทางวิศวกรรมหรืออุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ได้อย่างหลากหลายต่อไปในอนาคต

ตู้ปลูกเห็ดนางฟ้าแบบอัตโนมัติ

Wed, 25 Dec 2024 00:00:00 +0700

บทความวิจัยฉบับนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาตู้ปลูกเห็ดนางฟ้าแบบอัตโนมัติ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับควบคุมระบบการทำงานต่าง ๆ ซึ่งคณะผู้วิจัยได้ทำการศึกษาและวิเคราะห์โปรแกรมคำสั่งต่าง ๆ ของไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่น ESP32 สำหรับใช้ควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในตู้ปลูกเห็ดนางฟ้าแบบอัตโนมัติ จากนั้นทำการทดสอบชุดคำสั่งต่าง ๆ ที่ใช้ควบคุมอุปกรณ์ ที่ประกอบไปด้วย ส่วนแรกชุดคำสั่งไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ควบคุมเซนเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นเพื่อสั่งปั๊มพ่นหมอกและพัดลมรวมถึงหลอดไฟให้ทำงาน ตามลำดับ ส่วนที่สองเป็นการแจ้งเตือนผ่านแอพพลิเคชัน Blynk จากนั้นคณะผู้วิจัยได้ออกแบบและสร้างตู้ปลูกเห็ดนางฟ้าแบบอัตโนมัติ โดยมีขนาดโครงสร้าง ความกว้าง 80 เซนติเมตร ความยาว 55 เซนติเมตร และความสูง 100 เซนติเมตร เพื่อทำการทดสอบการทำงานของชุดคำสั่งไมโครคอนโทรลเลอร์ ผลการวิจัยพบว่า ชุดคำสั่งไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถควบคุมปั๊มพ่นหมอก ช่วงอุณหภูมิที่ 24-28 °C และช่วงความชื้นที่ 80-89% พัดลมและหลอดไฟสามารถทำงานได้ตามขอบเขตและช่วงอุณหภูมิที่ 26-32 °C และช่วงความชื้นที่ 73-83% ปั๊มพ่นหมอกสามารถทำงานได้ตามขอบเขต อีกทั้งยังสามารถแจ้งเตือนผ่านแอพพลิเคชัน Blynk

การประยุกต์ใช้ CAD และ CAE ในการออกแบบอุปกรณ์ช่วยล้างตา

อัญชนา วงษ์โต, เขมจิรา โชติปภาณิ์ — Wed, 25 Dec 2024 00:00:00 +0700

งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบอุปกรณ์ช่วยล้างตาสำหรับผู้ป่วยที่ได้รับสารเคมีเข้าสู่ดวงตา อุปกรณ์ถูกออกแบบให้มีความจุสูงสุด 65 ml และสามารถต่อกับสายน้ำเกลือที่ด้านบนเพื่อให้น้ำเกลือไหลเข้าสู่อุปกรณ์ ผนังด้านล่างของอุปกรณ์บริเวณหางตาเจาะรูและทำท่อระบายของเหลวออก อุปกรณ์ถูกออกแบบสำหรับตาข้างซ้ายและข้างขวาแยกชิ้นกัน และใช้งานร่วมกับแผ่นซิลิโคนรองไว้ที่ด้านล่างของอุปกรณ์กันการรั่วซึมของของเหลว และลดแรงกดทับของอุปกรณ์บนใบหน้าผู้ป่วยขณะใช้งาน โปรแกรม Solidworks ได้ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์การไหลของของเหลวภายในอุปกรณ์ ที่อัตราการไหล 0.5, 1.0, 2.0 และ 2.74 cm³/s ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์พบว่าของเหลวสามารถไหลผ่านเข้าออกจากอุปกรณ์ได้อย่างต่อเนื่อง และที่อัตราการไหล 2.74 cm³/s (free flow) จะมีระดับของเหลวในอุปกรณ์สูงท่วมมิดดวงตาของผู้ป่วย ซึ่งจะช่วยให้ชำระล้างสารเคมี ออกจากดวงตาได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์ช่วยล้างตาถูกขึ้นรูปโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ขึ้นรูปสามมิติด้วยวัสดุ Phrozen Aqua Clay และนำไปทดสอบโดยจักษุแพทย์ซึ่งให้ผลลัพธ์สอดคล้องกับผลการวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์และช่วยให้จักษุแพทย์ทำงานได้สะดวก และรวดเร็วยิ่งขึ้น