About Centrifugal Pump

ปั๊มหอยโข่ง หรือปั๊มใช้แรงเหวี่ยง

การทำงานของป็มหอยโข่ง (Centrifugal pump) คือของไหลถูกดูดเข้าตรงกลาง (Suction eye) แล้วถูกเหวี่ยงด้วยใบพัด (Impeller) ให้ใหลออกไปตามแผ่นไกด์ทิศทาง (Guide vane) ไปตามพื้นผิวของเปลือกนอกซึ่งมีลักษณะเป็นรูปคล้ายหอยโข่ง (Volute casing) ของไหลจะเปลี่ยนพลังความเร็วเป็นพลังความดันสูงขึ้นตามแรงเหวี่ยง ทำให้เกิดการไหล (Flow) และเป็นการเพิ่มพลังงานในรูปของความดัน (Pressure) ไปทางท่อออกไปยังจุดที่ใช้งาน
 

ปั๊มแบ่งเป็นหลายชนิด มีการทำงานต่างๆกัน เหมาะกับการใช้งานต่างกัน มีข้อจำกัดในการใช้งานต่างกัน ต้องมีความรู้และความชำนาญในการเลือกใช้ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด สิ้นเปลืองพลังงานน้อย ค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงน้อย

ปั๊มที่ใช้ในกระบวนการผลิต - Process Pump
เป็นปั๊มที่ใช้ในกระบวนการผลิต (Process system) หรือการขนส่งของไหล (Fluid) อาจจะเลือกเป็นพีดีปั๊ม (PD or Positive displacement pump) หรือเลือกเป็นปั๊มหอยโข่ง (Centrifugal pump) แล้วแต่ความเหมาะสมในการใช้งาน เช่นปริมาณการใหล (Flow) ความดัน (Pressure) อุณหภูมิ (Temperature) และความหนืด (Viscosity) และข้อจำกัดของปั๊มชนิดนั้นๆ

จะต้องเลือกใช้ชนิดของปั๊มให้ถูกต้อง เหมาะสมกับข้อข้อดีและข้อจำกัดของปั๊มแต่ละชนิดของปั๊ม

โครงสร้างของปั๊มหอยโข่งแบบใบพัดเดี่ยว (Single stage impeller)

โครงสร้างของปั๊มหอยโข่งแบบหลายใบพัด (Multistage impeller)

ชื่อเรียกชิ้นส่วนต่างๆของปั๊มหอยโข่ง
 

ปั๊มหอยโข่งยังแบ่งชนิดต่างๆ
โครงสร้าง และรูปแบบของใบพัดและทิศทางการไหลภายในของปั๊มแต่ละชนิด จะให้ปริมาณการใหล ความดันไม่ และการใช้งานที่ต่างกัน ซึ่งกำหนดโดยความเร็วขาเข้าจำเพาะ (Specific speed) เป็นตัวกำหนดปั๊ม และใบพัดแบบต่างๆ คือ

• ชนิด Radial flow
• ชนิด Axial flow
• ชนิด Mixed flow

ทิศทางการไหลขาออก

การทำงานของปั๊มชนิดต่างๆ

ปั๊มหอยโข่งยังแบ่งตามโครงสร้างของการซีลคอเพลา 3 ชนิด คือ
1 แบบใช้ซีล (Sealed pump) มีการใช้ซีลที่คอเพลา
2 แบบไม่ไช้ซีล (Sealless pump) ไม่มีการใช้ซีลที่คอเพลา

• แบบแคนมอเตอร์ปั๊ม (Canned motor pump)
• แบบแมกเนติกไดร์ปั๊ม (Magnetic drive pump)

ปั๊มทั้ง 3 ชนิดมี้ข้อดีและเสีย (Pros and Cons) และข้อจำกัด (Limitation) ในการใช้งานต่างกัน

การเลือกใช้ปั๊ม (Pump selection)
ปั๊มหอยโข่งมีหลายชนิด หลายแบบ ตามลักษณะการใช้งานของไหลนั้นๆ (Fluid) เช่น น้ำ น้ำมัน ของไหลคล้ายโคลน ของไหลที่มีสารแขวนลอย เป็นต้น และความต้องการใช้งาน (Application) ที่แตกต่าง เช่น ความดันที่ ปริมาณการไหลที่ต้องการ เป็นต้น ปั๊มทุกชนิดมีคุณสมบัติที่จำกัด (Limitation) มีความเหมาะสมในการใช้งานและข้อดีและข้อเสียที่แตกกัน ผู้เลือกใช้ชนิดของปั๊มต้องมีความรู้ความชำนาญ และประสบการณ์เพียงพอ มีความเข้าใจคุณสมบัติของปั๊ม มาตรฐานการออกแบบ (Design code) ของอุตสาหกรรมนั้นๆ มิฉนั้นปั๊มจะทำงานไม่ได้ดั่งจุดมุ่งหมายที่ต้องการ ไม่มีประสิทธิภาพ สิ้นเปลืองพลังงานเกินความจำเป็น ค่าดูแลบำรุงรักษาสูง
 
ปั๊มในกระบวนการผลิตและขนส่ง แยกเป็นประเภท คือ
1. ปั๊มน้ำ ใช้ในระบบขนส่งน้ำ (Water transportation) และในระบบสาธารณูปโภค (Utility process) เจื่องจากของใหลเป็นน้ำ ไม่มีอันตราย จึงไม่ต้องการความปลอดภัยสูงนัก โดยทั่วไปซีลคอเพลาจะใช้แบบประเก็นเชือก (Rope gasket) หรือใช้เมคานิคอลซีลแบบซีลเดี่ยว (Single mechanical seal) จะออกแบบตามมาตรฐาน ANSI (American National Standard Institute)
2. ปั๊มในกระบวนการผลิต
2.1 ปั๊มที่ใช้ในกระบวนการผลิตทั่วไป (โปรเซสปั๊ม - ANSI Process pump) เป็นปั๊มที่ออกแบบให้มีความปลอดภัยสูงขึ้นมาอีกระดับหนึ่ง เพื่อใช้กับสารเคมีที่ค่อนข้างจะอันตราย แต่ไม่ไวไฟ เช่นกรด ด่าง หรือวัสดุเคมีอื่นๆที่ไม่อันตรายมากนัก ซีลคอเพลาโดยทั่วไปจะใช้แบบซีลเดี่ยว (Single mechanical seal) โดยทั่วไปจะออกแบบตามมาตรฐาน ANSI.
2.2 ปั๊มที่ใช้ในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมน้ำมัน (โปรเซสปั๊ม - API process pump) เป็นปั๊มที่ออกแบบเพื่อกันการรั่วใหลของน้ำมัน หรือแก๊ซไวไฟ เพราะการรั่วใหล จะทำให้เกิดอันตรายจากเพลิงไหม้ หรือการระเบิดได้ ซีลคอเพลาโดยทั่วไปจะใช้แบบซีลคู่ (Double mechanical seal หรือ Tandem seal) โดยทั่วไปจะออกแบบตามมาตรฐาน API (American Petroleum Institute)

ปรากฎการณ์ของปั๊มหอยโข่งที่เกิดขึ้นตามปริมาณการไหล
 

ชนิดของ API ปั๊มแบบต่างๆ

ท่อดูด (Suction pipe) มีความสำคัญต่อการทำงานและสมรรถนะของปั๊มหอยโข่งมาก หากออกแบบท่อดูดไม่ดี จะทำให้ดูดของไหลไม่ขึ้น หรือเกิดการก่อตัวของฟองอากาศ (Bubble) จะเกิดความเสียหายต่อวัสดุโครงสร้างของปั๊มได้ (Cavitation)

กราฟแสดงสมรรถภาพของปั๊มหอยโข่ง
ปั๊มหอยโข่งมีกราฟสมรรถนะการทำงานดังนี้
 

ปั๊มแต่ละตัวในโครงสร้างเดียวกัน จะสามารถเปลี่ยนใส่ใบพัดได้หลายขนาด ซึ่งจะให้กราฟมีสมรรถนะต่างๆกัน ดังรูป
 

คำอธิบายความหมายและการอ่านของเส้นกราฟสมรรถนะ

สมรรถภาพของปั๊มหอยโข่งเมื่อใช้พร้อมกัน 2 ตัวขนานกัน (Head-Flow)
 

แสดงการตกลง (Drop) ของสมรรถนะของ 2 ปั๊มใช้งานคู่กัน
 

ค่าความต้านทานของระบบที่เปลี่ยนไปเพราะการใหลและความดันที่เพิ่มขึ้นในระบบเนื่องจากการเดินปั๊มเพิ่มจาก 1 ตัว และ 2 ตัว

แสดงการเกิดของ Cavitation
Cavitation เกิดจากการออกแบบระบบท่อเข้า (Suction pipe) ถ้าออกแบบผิด ติดตั้งผิดก็จะมีปัญหาในการดูดของไหลเข้าตัวป๊ม และการเกิด Cavitation ในปั๊ม

รูปแสดงลักษณะการเกิดฟองน้ำที่ทางเข้า ทำให้ความดันของๆไหลลดลงต่ำกว่าความดันไอน้ำ จะเกิดการยุบตัวของฟองน้ำ (Bubble) มีมวลกระแทก (Impact) ลงบนใบพัดและผนังปั๊มอย่างรุนแรง เกิด Cavitation

NPSH = คือค่าความดันบวกขาเข้าสุทธิ (Net positive suction head)

NPSHA = Net positive suction head available (ที่มี)

NPSHR = Net positive suction head required (ที่ต้องการ)

NPSHA ต้องมากว่า NPSHR เสมอ จึงจะไม่เกิด Cavitation

ค่าที่เหมาะสมที่ NPSHa ต้องมากกว่า NPSHr

ปรากฎการณ์การเกิดฟองอากาศในท่อเข้าและการเกิด Cavitation

การเลือกใช้ปั๊มจะต้องกำหนดความดันและปริมาณการไหลที่ต้องการแล้ว จะต้องให้การออกแบบ (Design) ตรงกับมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ยอมรับ (Design code and standard เช่น ANSI, API, ISO, JIS, DIN, NFPA เป็นต้น) และคำแนะนำที่ยอมรับในการออกแบบปั๊มอุตสาหกรรม (Industrial practices) ชนิดนั้นๆ

บริษัทไอคิวเอส มีวิศวกรที่มีความชำนาญในการเลือกชนิด (Type) ขนาด (Size) และกำลัง (Rating) ของปั๊มให้เหมาะสมกับงานนั้นๆ โดยได้รับการสนับสนุนด้านเทคนิคจากบริษัทผู้ผลิตปั๊ม สามารถให้คำปรึกษาแก่ลูกค้าได้ตลอดเวลา

บริษัทไอคิวเอส เป็นตัวแทนจำหน่ายปั๊มมากหลายชนิด (Wide range) ครอบคลุมการใช้งาน (Application) ในอุตสาหกรรมเกือบทุกชนิด เช่นปั๊มน้ำ ปั๊มขนส่งน้ำ ปั๊มเอพีไอ ปั๊มน้ำเสีย ปั๊มระบบอาหาร เป็นต้น เป็นปั๊มที่ระดับคุณภาพเป็นที่ยอมรับ มีการใช้งานแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ทั้งในต่างประเทศและในประเทศไทยเอง สินค้ามีให้เลือกหลายแบบ หลายการใช้งาน หลายแบรนด์ หลายราคา ให้ลูกค้าเลือกใช้ตามความเหมาะสมกับงาน นอกจากนี้บริษัทยังรับผิดชอบในบริการหลังการขายเพื่อให้ลูกค้าสบายใจในการเลือกใช้ปั๊ม

สนใจติดต่อ ขอคำปรึกษา ติดต่อ บ. อินทีเกรทเต็ด ควอลิตี้ เซอร์วิสเซส จำกัด