1. เหตุผลที่ต้องมีปั๊มคอนเดนเสท (Condensate Pumps)

ในระบบที่ใช้แรงโน้มถ่วง (Gravity-type systems) ท่อคอนเดนเสทไม่มีความดันเพียงพอที่จะส่งคอนเดนเสทกลับไปยังหม้อไอน้ำ (Boiler) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบปั๊มคอนเดนเสทที่มีการระบายอากาศ (Vented Condensate Pumping System) นอกจากนี้ ปั๊มคอนเดนเสทยังใช้ในจุดรวบรวมคอนเดนเสทหลัก (Main Collection Point) ของระบบหม้อไอน้ำ เพื่อรวบรวมคอนเดนเสทและส่งไปยังระบบดีแอเรเตอร์ (Deaerator System)

ในระบบไอน้ำความดันต่ำ ปานกลาง และสูง จำเป็นต้องใช้ปั๊มคอนเดนเสทขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ โดยทั่วไป ปั๊มคอนเดนเสทจะใช้ในระบบต่อไปนี้:

• ระบบไอน้ำความดันต่ำ (Low-pressure Steam System)
• ระบบไอน้ำสำหรับกระบวนการควบคุมอุณหภูมิ (Modulating Process Steam System)
• กระบวนการที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 100C°
• ท่อคอนเดนเสทที่อยู่สูง (Elevated Condensate Headers)
• ระยะทางจากท่อคอนเดนเสทไปยังถังรวบรวมหลัก (Main Collection Tank)
• ความดันในท่อส่งคอนเดนเสทกลับ (Condensate Return Line Pressures)
• จุดรวบรวมหลัก (Main Collection Point)

---

2. ประเภทของระบบปั๊ม

มีปั๊มหลายประเภทที่ใช้ในระบบไอน้ำและคอนเดนเสท ได้แก่:

1. ปั๊มไฟฟ้าแบบเปิด-ปิด (Electric On-Off Operation)
2. ปั๊มไฟฟ้าแบบไหลต่อเนื่อง (Electric Continuous Flow Operation)
3. ปั๊มคอนเดนเสทแบบใช้ไอน้ำ (Steam Motive Type Pump – Self-Actuating)
4. ปั๊มคอนเดนเสทแบบใช้ลม (Air Motive Type Pump – Self-Actuating)

2.1. ปั๊มไฟฟ้าแบบเปิด-ปิด (Electric On-Off)

• การทำงาน: ปั๊มจะทำงานเมื่อระดับคอนเดนเสทในถังเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง ซึ่งจะทำให้สวิตช์ลูกลอย (Float Switch) ทำงานและเริ่มปั๊ม ปั๊มจะหยุดทำงานเมื่อระดับคอนเดนเสทลดลง
• การออกแบบทั่วไป: ถังแนวนอนที่ติดตั้งบนพื้นพร้อมปั๊มหนึ่งตัวหรือมากกว่าติดตั้งด้านข้าง
• ข้อจำกัดอุณหภูมิ: ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 96°C หากอุณหภูมิสูงกว่านี้จะเกิด Cavitation และปั๊มเสียหาย
• การใช้งาน:
  • ความจุคอนเดนเสทไม่เกิน 5,000 Kg /ชั่วโมง
  • ระบบแรงโน้มถ่วง ระบบส่งคอนเดนเสทกลับความดันต่ำหรือปานกลาง
• ข้อดี:
  • ต้นทุนต่ำ
  • การทำงานง่าย
• ข้อเสีย:
  • จำกัดอุณหภูมิคอนเดนเสท (ต่ำกว่า 96°C)
  • ความจุต่ำ
  • เกิดการกระเพื่อม (Surging) ในท่อคอนเดนเสทขณะปั๊มทำงาน
  • เสี่ยงเกิด Cavitation เนื่องจาก NPSH ไม่เพียงพอ

2.2. ปั๊มไฟฟ้าแบบไหลต่อเนื่อง (Electric Continuous Flow)

• การทำงาน: วาล์วปรับระดับ (Modulating Valve) จะควบคุมระดับคอนเดนเสทในถังให้คงที่ ปั๊มทำงานต่อเนื่องและปรับการไหลตามความต้องการ
• การใช้งาน:
  • ความจุคอนเดนเสทมากกว่า 5,000Kg/ชั่วโมง
  • ระบบแรงโน้มถ่วง ระบบส่งคอนเดนเสทกลับความดันต่ำหรือปานกลาง
• ข้อดี:
  • ความจุสูง
  • จัดการการเปลี่ยนแปลงโหลดได้ดี
  • การไหลต่อเนื่องป้องกันการกระเพื่อมในท่อ
  • ได้รับ NPSH ที่เหมาะสมง่าย
• ข้อเสีย:
  • มีความซับซ้อนมากขึ้นและมีส่วนประกอบมาก
  • ต้นทุนเริ่มต้นสูง

2.3. ปั๊มคอนเดนเสทแบบใช้ไอน้ำ (Steam Motive Type Pump)

• การทำงาน: ใช้แรงดันไอน้ำเพื่อดันคอนเดนเสทออกจากปั๊ม
• การใช้งาน:
  • ความจุคอนเดนเสทไม่เกิน 5,000Kg/ชั่วโมง
  • ระบบแรงโน้มถ่วง ระบบส่งคอนเดนเสทกลับความดันต่ำหรือปานกลาง
• ข้อดี:
  • ต้นทุนต่ำ
  • การทำงานง่าย
  • ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า
  • เหมาะสำหรับพื้นที่เสี่ยงระเบิด
• ข้อเสีย:
  • ความจุต่ำ
  • ต้องมีถังรับคอนเดนเสท (Receiver)
  • เสี่ยงเกิดความเสียหายทางกล
  • การระบายไอน้ำ (Flash Steam) มีข้อจำกัด

2.4. ปั๊มคอนเดนเสทแบบใช้ลม (Air Motive Type Pump)

• การทำงาน: ใช้แรงดันลมเพื่อดันคอนเดนเสทออกจากปั๊ม
• การใช้งาน:
  • ความจุคอนเดนเสทไม่เกิน 5,000Kg/ชั่วโมง
  • ระบบแรงโน้มถ่วง ระบบส่งคอนเดนเสทกลับความดันต่ำหรือปานกลาง
• ข้อดี:
  • ต้นทุนต่ำ
  • การทำงานง่าย
  • ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า
  • เหมาะสำหรับพื้นที่เสี่ยงระเบิด
• ข้อเสีย:
  • ความจุต่ำ
  • ลมสัมผัสกับคอนเดนเสททำให้เกิดการกัดกร่อนจากออกซิเจน
  • เสี่ยงเกิดความเสียหายทางกล
  • การระบายไอน้ำมีข้อจำกัด

---

3. การเลือกระบบปั๊มที่เหมาะสม

ในการเลือกระบบปั๊มที่เหมาะสม ต้องมีข้อมูลต่อไปนี้:

• ความจุที่ต้องการ: สูงสุด ต่ำสุด และปกติ
• ขนาดถัง: ต้องคำนึงถึงไอน้ำ (Flash Steam)
• ความดันปล่อยที่ต้องการ: ความดันที่ระบบต้องการ
• NPSH ที่ต้องการ: ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของคอนเดนเสท
• การควบคุมการไหล: แบบเปิด-ปิดหรือไหลต่อเนื่อง
• ขนาดช่องระบายอากาศ: หากถังระบายสู่บรรยากาศ
• ตำแหน่งและการติดตั้ง: ข้อจำกัดทางกายภาพและสภาพแวดล้อม

โรงงานต้องบันทึกความจุที่ต้องการของระบบปั๊มคอนเดนเสท เนื่องจากโหลดสูงสุดมักไม่เกิดขึ้น และมักมีความแตกต่างระหว่างการไหลสูงสุดและต่ำสุด ดังนั้นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบในการกำหนดความจุคอนเดนเสท

---

4. การกำหนดขนาดถังรับ (Receiver Sizing)

ถังรับควรมีขนาดเพียงพอสำหรับเก็บคอนเดนเสทอย่างน้อย 15 นาที

ตัวอย่างการคำนวณ:

• ความจุคอนเดนเสท: 4,000 Kg/ชั่วโมง
• ขนาดถังเก็บ:
  4 m^3×15/60 นาที = 1 m^3

วัสดุถัง:

• โดยทั่วไปเป็นเหล็กหนาหรือสแตนเลส
• ในบางกรณีอาจมีการเคลือบสารป้องกันการกัดกร่อน
• แนะนำให้ถังมีมาตรฐาน ASME สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

---

สรุป

การเลือกปั๊มคอนเดนเสทที่เหมาะสมและการกำหนดขนาดถังรับเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ต้องพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความจุ อุณหภูมิ NPSH และการออกแบบระบบ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาต่าง ๆ เช่น Cavitation การกระเพื่อม และความเสียหายทางกล