การศึกษาการนำไอน้ำที่ความดันต่ำกลับมาใช้ใหม่โดยสตีมอีเจคเตอร์

Abstract

สตีมอีเจคเตอร์ได้ถูกออกแบบเพื่อให้เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนรูปจากพลังงานที่อยู่ในรูปของความดันให้เป็นพลังงานจลน์ในรูปของความเร็วเหนือเสียง เพื่อเหนี่ยวนำเอาไอน้ำความดันต่ำ ให้ผสมไปด้วยกัน โดยผ่านนอซเซิลที่มีพื้นที่หน้าตัดเปลี่ยแปลง วัตถุประสงค์ของงานวิจัยเพื่อศึกษาหาพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบสตีมอีเจคเตอร์ และสามารถนำไอน้ำความดันต่ำเพิ่มความดันให้สูงขึ้นแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการผลิต เพื่อเป็นการอนุรักษ์พลังงาน การทดสอบจะทดสอบโดยใช้อัตราส่วนความดันไอน้ำปฐมภูมิต่อความดันไอน้ำทุติยภูมิ (Po1/Po2) ที่ระยะทดสอบของนอซเซิลปฐมภูมิจำนวนสี่ระยะและทดสอบกับความเร็วของไอน้ำปฐมภูมิที่เลขมัค 4 ค่าคือ 1.7, 1.9, 2.2 และ 2.4 เทียบกับการเปลี่ยนแปลงของอัตราส่วนอัตราการไหลโดยมวล เพื่อหาประสิทธิภาพในแต่ละสภาวะ พบว่าถ้าอัตราส่วน Po1/Po2 เหมาะสมแล้วจะได้ประสิทธิภาพสูง ซึ่งเป็นการขจัดปัญหาอันเนื่องจากการเกิดคลื่นช็อค และที่ตำแหน่งของนอซเซิลปฐมภูมิที่เหมาะสมจะทำให้การผสมกันระหว่างทั้งสองกระแสจะได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ความดันที่เลือกใช้สัมพันธ์กับค่าความเร็วมัคที่นอซเซิลปฐมภูมิเพื่อให้ความดันที่เข้ากัน และงานวิจัยนี้ถือว่าเป็นการไหลแบบอะไดติคตลอดระยะทางของการผสม แบบจำลองการสูญเสียของสตีมอีเจคเตอร์สามารถช่วยทำนายประสิทธิภาพและปรับปรุงสตีมอีเจคเตอร์ให้ได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น ถ้าเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์แรงเฉือน (Ctau) ให้เหมาะสมกับแบบจำลองแล้ว จะสามารถทำนายผลการเกิดการสูญเสียได้ถูกต้องแม่นยำขึ้น