MISCIBLE TECHNOLOGY Co.,Ltd
HOME ABOUT US PRODUCTS ENGINEERING R&D
REFERENCE VIDEO TRAINING NEWS / UPDATE CONTACT US

EP-5 :Tank Geometry and Optimum Ratio
EP-5 : Tank Geometry and Optimum Ratio



ออกแบบถังอย่างไรให้ AGITATOR ทำงานได้ดีที่สุดภายใต้ Minimum Absorb Power Consumption, รูปทรงของถังเป็นสิ่งที่มี Effect ต่อการผสมเป็นอย่างมาก อย่างที่ละเลยไม่ได้ รวมถึง ออกแบบถังรูปทรงอย่างไรให้เหมาะกับ Rheology ของของเหลว, มาดูกันครับ

ว่ากันตาม "ทฤษฏีมาตรฐานระดับโลก" กันก่อนครับ..,

จริงๆผมไม่อยากใช้คำนี้หรอก แต่เห็นหลายท่านใช้กัน ผมเลยอยากจะร่วมสนุกใช้ด้วย, อย่างนี้ครับ อ้างอิงการออกแบบของ JAMES Y.OLDSHUE ก็แล้วกันครับ ท่านนี้เป็นคนเก่งมากในวงการ AGITATOR ให้นิยามไว้แบบนี้ครับ คือ ถังในอุดมคติที่ใช้เป็นมาตรฐานการอ้างอิงถึงผลกระทบการผสมในการทดลองนั้น ต้องมีสัดส่วน Liquid Height to Tank / Tank Diamenter เท่ากับ 1 หรือ เรียกง่ายๆว่า Ratio = 1, อีก นิยามที่สำคัญ คือ สำหรับ การ Blending Solid-Liquid นั้น Ratio = 0.6 to 0.7 นั่นทำให้ AGITATOR ใช้ Absorb Power Cinsumption น้อยที่สุด และ สุดท้าย คือ สำหรับการออกแบบ AGITATOR ที่ใช้ Single Impeller ค่า Coverage หรอ CV (กล่าวไปใน EP-4) นั้น อยู่ในช่วง 0.5D to 2D มากที่สุด (D=Impeller Diameter)

ว่ากันตาม "ทัศนะของ MISCIBLE"

ว่ากันที่เรื่องทั่วไปก่อน ไม่เกี่ยวกับพื้นที่ติดตั้ง ไม่เกี่ยวกับราคา เกี่ยวกับรูปทรงถังอย่างเดียว และ เน้นไปที่ลักษณะของ "ก้นถัง" กันก่อนครับ, Tank Bottom ของถังทรงกระบอก มี 4 ลักษณะ คือ Flat Bottom / Cone Bottom / Slope Bottom / Standard ASME Dish Bottom (Depth =1/6H), ต้องมองกันที่ Rheology ประกอบไปด้วยจริงๆครับ ไม่มองไม่ได้เลยจริงๆ, กรณีของ Newtonian Fluid-Low Viscosity นั้น, Dish Bottom เป็นรุปแบบที่ AGITATOR ต้องการอยู่ด้วยมากที่สุดด้วยเหตุผลการ Flow Pattern, รองลงมา คือ Cone Bottom, ถัดมา คือ Flat Bottom, และสุดท้าย Tank Bottom ชนิด Slope เป็น Bottom ที่แย่ที่สุดสำหรับ AGITATOR (ไม่มองถึงการ Outlet Drain นะครับ) คือ ไม่ควรเอามาใช้เลยด้วยซ้ำไปอ้างอิงจากประสบการณ์ผมเลย, ต่อมาคือ หากเราไม่สามารถผลิตถังให้มี Tank Bottom ได้ตามที่ AGITATOR ต้องการแล้วต้องทำไง, ไม่ต้องคิดมากครับ ว่าตามลูกค้า ว่าตามพื้นที่หน้างาน ว่าตามราคา, ส่วนผู้ออกแบบ ก็มีหน้าที่ออกแบบให้เครื่องกวนทำงานได้ ภายใต้ Power consumption ที่เหมาะสม แต่ต้องชี้แจงลูกค้าด้วยนะครับ ว่ามีผลกระทบอะไรอย่างไร ต้องบอกให้ชัดเจน, งานที่ของเหลวเป็น Newtonian Fluid ผมไม่ค่อยคิดมากครับว่ากันตาม ทฤษฏี ของคุณ JAMES Y.OLDSHUE ได้เลย และ ผมก็ทำมาตลอดครับ ก็ใช้งานได้ดี เพียงแต่ต้องประยุกต์ Option อื่นๆใส่เข้าไป เช่น Baffle Plate หรือ การกำหนด Impeller Location ให้เหมาะสมมากขึ้น

Flat Bottom : เหมาะกับของเหลวกลุ่ม Newtonian, Liquid-Liquid Mixing / Solid-Liquid Mixing และ ไม่ควรจะใช้ในกระบวนการที่ต้องมี Heat Transfer ไม่ว่าจะเป็น Heating หรือ Cooling

Slope Bottom : เหมาะสำหรับของเหลว Newtonian พวก Low Viscosity เท่านั้น และ ไม่ควรจะใช้ในกระบวนการที่ต้องมี Heat Transfer ไม่ว่าจะเป็น Heating หรือ Cooling

Cone Bottom : ใช้ได้หลากหลายตั้งแต่ Low - Medium Viscosity และ ไม่ควรจะใช้ในกระบวนการที่ต้องมี Heat Transfer ที่ต้องมีส่วนต่อลงไปที่ก้น

Dish Bottom : ใช้ได้ทุกกระบวนการ ใช้ได้ทุกอย่างตามที่ต้องการครับ

มาดูตัวอย่างงานจริงกันต่อครับ แต่จะขอยกตัวอย่างในมุมที่เกิดปัญหาบ้างก็แล้วกันครับ

Mixing Tank 5,000L : Non Newtonian-Thixo Flow
ในกระบวนการผลิต Water base Emulsion Paint นั้นจะต้องมีการแต่งเฉดสี โดยการเติม Pigment เข้าไปในระบบเพื่อให้ได้เฉดสีตามต้องการ, ถึงแม้ว่าในกระบวนการ Letdown นั้นกระบวนการจะปรับให้ของเหลวมีพฤติกรรมใกล้เคียงกับ Newtonian Flow แล้วก็ตาม แต่หาก Tank Bottom นั้นเป็นลักษระ Flat Bottom แล้ว จะเกิด Dead Zone of Mixing ได้ง่ายมาก และ ในกระบวนการ แต่งเฉดสีนั้นหากเกิด Dead Zone of Mixing กับ Pgment แล้วเป็นเรื่องที่น่าปวดหัว ปวดตับ มากที่สุดครับ, คนทำงาน Paint จะทราบดี

Additive Storage : Non Newtonian-Plastic Flow
โดยปกติแล้วการทำ Storage Tank เก็บ Additive นั้น ทางโรงงานจะไม่ค่อยให้ความสำคัญกับมันมากนัก เนื่องจากเป็นแค่ถังเก็บ นานๆใช้ หรือ ใช้ปริมาณน้อยๆต่อ Batch Production เลยนิยมออกแบบถังให้เป็นทรงผอมสูง เพื่อประหยัดเนื้อที่ในการวาง, ซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่ถุกต้องเลยครับ เพราะ Additive ส่วนใหญ่ไม่ว่าจะเป็นกระบวนการไหนก็ตามจะมี Rheology แบบ Non Newtonian ไม่แบบใดก็แบบหนึ่ง, พอต้องการจะใช้งานก็ต้องเปิด AGITATOR เพื่อกวนให้เข้ากันก่อนใช้งาน ซึ่งเป็นเรื่องที่ยากพอสมควรเลย บ่อยครั้งที่ไม่เกิดการ Homogenius ของ Additive แล้วนำไปใช้ก็เกิดปัญหาอีก เหล่านี้เป็นต้นครับ, งาน Additive Storage ซึ่งปกติแล้วเป็นถังไม่ใหญ่ ควรต้องมี Ratio : Liquid Height to Tank / Tank Diamenter เท่ากับ 1 ครับ

สรุปส่งท้าย คือ ในงานปกติของทางผมซึ่งเป็น ผู้ออกแบบ AGITATOR และ ผลิต Tank/Vessel เองนั้น จะนำเสนอสิ่งที่ควรจะเป็นตามหลักทฤษฏีที่ถูกต้องให้ลุกค้าก่อนเสมอ และ หากเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ตามความต้องการนั้น ก็ต้องชี้แจงผลกระทบที่จะเกิดขึ้นตามมา และ สุดท้ายก็ต้องออกแบบตามหน้างานจริงต่อไปครับ

BACK

Contact : Miscible Technology Co., Ltd / Tel: 091.7400.555, 02.548.0414-5 / Fax: 02.548.0413 / Email: miscible@miscible.co.th