Agitator Design Standard
EP-14 : Agitator Design Standard
มาถึง EP สุดท้ายแล้วครับ, ผมจะใช้ข้อมูลจาก EP-1 ถึง EP-13 มาประกอบ, ทั้งนี้เพื่อสร้างเป็นมาตรฐานในการออกแบบ และ ผลิต AGITATOR กันครับ, งานวิศวกรรม ก็ต้องมองแบบวิศวกรรม กันสักหน่อย,...มาดูงานจริงกันเลย
งานคือ...ต้องการกวนของเหลวชนิดหนึ่ง ในถังขนาด 300,000 ลิตร, วัตถุประสงค์เพื่อป้องกันการตกตะกอน และ เพื่อให้การถ่ายเทความร้อนทั่วถึง ซึ่งมี Max.Viscosity 20 mPa.sec และ Max.Density 1200 kg/m^3
(EP-1) :
Rheology คือ ของเหลวที่เป็นกลุ่ม Non Newtonian-Plastic Flow-Solid-Liquid, ต้องเลือกใบกวนที่ทำลาย Yield ในช่วงเริ่มต้น (ดู Flow Curve ประกอบด้วย) เนื่องจาก Agitator ไม่ได้ Run 24Hr จึงเกิด Yield แน่นอนช่วงเริ่มต้น Run Agitator
(EP-2) :
Flow Pattern in Mixing tank ผมเลือกใบกวน ที่มี Flow Pattern แบบ Axial Flow 80% and Radial Flow 20% เพื่อทำลาย Yield และ ป้องกัน Dead Zone of Mixing
(EP-3) :
Impeller ใบกวนที่เลือก คือ 2-Blades High Efficiency Impeller, จำนวน 4 Stages
(EP-4) :
Effect of Impeller Location ตรงนี้ต้องเน้นไปที่ใบต่ำสุดครับ ผมออกแบบให้ระยะอยู่ที่ 1/3 ของ เส้นผ่านศูนย์กลางใบเนื่องจากเป็นของเหลวที่เป็นกลุ่ม Non Newtonian-Plastic Flow-Solid-Liquid
(EP-5) :
Tank Geometry ผมไม่ได้ทำถังใบนี้ แต่ไม่ใช่ปัญหาครับ คนออกแบบ AGITATOR ก็ต้องออกแบบให้ทำงานได้ จุดนี้เลยข้ามไป
(EP-6) :
Fluid Shear Rate, กระบวนการนี้ไม่ต้องการ Fluid Shear Rate เลยครับ คือ มีก็ได้ ไม่มีก็ได้ ให้มองที่ Absorb Power เป็นหลักดีกว่าหากเราต้องการ Shear rate โดยไม่จำเป็น
(EP-7) :
Baffle Plate in Mixing Tank : เนื่องจากถังใหญ่ ผู้ออกแบบ Agitator ต้องแจงให้ผู้ผลิตถังทำ Baffle Plate (D/10) จำนวน 6 ชิ้น เพื่อให้ตรงกับ Rheology
(Ep-8) :
Sealing, ระบบเป็น Open System ใช้แค่ Lip Seal กันของเหลวจาก Housing Bearing ไหลลงถัง
(EP-9) :
Shaft Design, นี่แหละครับที่เคยบอกไป หากเพลาคุณยาวเกิน 9 เมตร คุณจะกล้าใช้ Hollow Shaft หรือไม่ แล้วถ้าใช้คุณกล้ายืนยันกับลูกค้ามั้ยครับว่าใช้งานได้ และ คำนวณยังไง, งานนี้ใช้ Solid Shaft Dia.150 mm
(EP-10) :
Forces Acting on Bearings, ใช้ Shperical Roller Bearing ทั้งในส่วนของ Locating Bearing และ Floating Bearing
(EP-11) :
Hub ใช้แบบ Clampling Hub with Key
(EP-12) :
Agitator Drive Options ใช้แบบ Hollow Shaft Mount เพราะงานนี้คือ Large Agitator
(EP-13) :
Agitator Arrangement Options แบบ On Center Installation (Top Entry for Large Agitator) แน่นอนครับ
ส่วนต่อไปคือ การคำนวณครับ
Mixing Task : Prevent Sedimentation and Heat Transfer
Max.Viscosity 20 mPa.sec
Max.Density 1200 kg/m^3
6-STEP FOR AGITATOR DESIGN STANDARD by MISCIBLE
(Step-1) : Volume Calculation
Tank Diameter = 6770 mm
Shell = 9150 mm
Total/Working Volume = 300,000/27,000 Liters
(Step-2) : Impeller Selection
Impeller for Slurry : 2-Blades High Efficiency
No. of Stages Design : 4 Stages
d/D Design : 0.4
Buffle Plate : 6EA and BW1/10
(Step-3) : Tip Speed Design
Degree of Mixing : Medium Mixing
Tip Speed Design : 3.15 m/sec
Calculation Impeller Speed = 20 RPM
Calculation Dia.of Impeller = 2700 mm
(Step-4) : Power Absorb Calculation
Power Calculation 28.55/30.0 kW
Ne Number : 8.7
Torque : 14,325 Nm
Specific Power 0.1 kW/m^3
(Step-5) : Shaft Calculation
Design Shaft Type : Solid
Shaft Diameter : 150 mm
Shaft Length : 10,000 mm
Steady Bearing Design : Bottom Bush
Staring Torque : 28,650 Nm
Overhung Load : 1,515.87 N
Bending Moment : 17,053.37 Nm
Bending Tension : 428.8 kp/cm^2
Torsion Tension : 360.19 kp/cm^2
(Step-6) : Hydraulic Data Calculation
Reynolds Number : 1.46 e+5
Pumping Capacity : 17,997.06 m^3/Hr
P-Number : 0.416
Quality Number : 33.42
จากนั้นก็ไปสร้างงานจริงๆกันเลยครับ
ทิ้งท้ายขอบคุณสำหรับ ผู้ที่เข้ามาอ่านนะครับ ผมมีเจตนาเพื่อแชร์ความรู้จากการทำงานจริง ผลิตจริง และ ใช้งานจริงๆ ไม่ได้เปิดขายความรู้ เพราะผมผลิตเครื่องจักรขายอยู่แล้วเลยไม่ต้องมาเปิดหลักสูตรเพื่อหารายได้อะไรครับ, อาจจะมีขาดตกบกพร่องไปบ้างในเชิงทฤษฏี ในเทคนิคเชิงช่าง ก็ต้องขออภัยด้วยครับ, ถึงจุดนี้คงได้ประโยชน์กันไม่มากก็น้อยครับ
Cr. สถาพร เลี้ยงศิริกูล
Tel : 091.7400.555
Line : sataporn.miscible
Miscible Technology Co.,Ltd.
