การออกแบบอุปกรณ์ทำความสะอาดอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนชนิดเปลือกและท่อ

บทคัดย่อ

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ทำความสะอาดท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความ ร้อนชนิดเปลือกและท่อ เพื่อแก้ปัญหาการสะสมของคราบตะกรันภายในท่อของอุปกรณ์โดยมีการออกแบบหัวเจาะ สำหรับกำจัดตะกรันด้วยหลักการทางวิศวกรรมเครื่องกลร่วมกับการวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมจำลองทางวิศวกรรม เพื่อเลือกชนิดดอกเจาะที่เหมาะสมสำหรับการทำความสะอาดท่อโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อผิวท่อ ใน การศึกษานี้ได้ทำการเปรียบเทียบดอกเจาะสองรูปแบบ ได้แก่ ดอกสว่านทั่วไป และดอกเจาะกระจก โดยใช้เกณฑ์ การประเมินด้านประสิทธิภาพการทำความสะอาด ความดันสัมผัส ความปลอดภัยต่อผิวท่อ และความแข็งแรงของ อุปกรณ์ ผลการประเมินพบว่าดอกเจาะกระจกมีความและเหมาะสมต่อการนำไปใช้พัฒนาเป็นอุปกรณ์ ต้นแบบ นอกจากนี้ยังได้พัฒนาตะกรันจำลองเพื่อใช้ในการทดสอบ โดยออกแบบให้มี คุณสมบัติเชิงกลใกล้เคียงกับตะกรันที่ เกิดขึ้นจริงจากน้ำกากส่า และทำการทดสอบค่ากำลังอัดของตะกรันจำลองด้วยเครื่อง Universal Testing Machine (UTM) เพื่อคัดเลือกสูตรส่วนผสมที่ เหมาะสม ซึ่งคราบตะกรันจำลองที่ใช้ในการทดสอบมี ค่ากำลังอัด เฉลี่ยสูงที่สุดเท่ากับ 7.41 MPa ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบสามารถทำความสะอาดตะกรัน จำลองภายในท่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถประยุกต์ใช้เป็นต้นแบบสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ทำความ สะอาดท่อในระบบอุตสาหกรรมต่อไปได้

Abstract

This project aims to design and develop a tube cleaning device for a shell-and-tube heat exchanger to address the problem of scale accumulation inside the tubes. The device incorporates a specially designed drilling head for scale removal based on mechanic al engineering principles, along with engineering simulation analysis to determine the most suitable drill bit type for effective cleaning without causing damage to the tube surface. In this study, two types of drill bits were compared: a conventional twist drill and a glass drill bit. The evaluation criteria included cleaning efficiency, contact pressure, surface safety, and structural strength of the device. The results indicated that the glass drill bit provided superior performance and was more suitable for further prototype development. Additionally, an artificial scale was developed for testing purposes, designed to possess mechanical properties similar to real scale formed from molasses. The compressive strength of the artificial scale was tested using a Universal Testing Machine (UTM) to determine the optimal mixture formulation. The selected artificial scale exhibited the highest average compressive strength of 7.41 MPa. The experimental results demonstrated that the developed device can effectively remove artificial scale inside the tubes and has strong potential to be further developed as a prototype for industrial tube cleaning applications.

อ้างอิงผลงานนี้ / Cite this

รหัสโปรเจค

AM-2568-020

ชื่อเรื่อง

การออกแบบอุปกรณ์ทำความสะอาดอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนชนิดเปลือกและท่อ / Design of Tube Cleaning Apparatus for Shell and Tube Heat Exchangers

ผู้จัดทำ

กิตติพงศ์ ทองศิริ, พชรคุณ กระทุ่มทอง, ณกรวีร์ อ่อนสอาด, วรางคนา อังคณา

อาจารย์ที่ปรึกษา

ดร.อารักษ์ ตระการกูล

ปีการศึกษา

2568 (C.E. 2025)

หน่วยงาน

ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ (MAE) มจพ.

URL

https://maeconnect.eng.kmutnb.ac.th/projects/cmoi2qxqc007nxtyr77t5st8s