สกรูปั๊ม (Screw Pumps) สำหรับเครื่องพ่นและลำเลียงปูนมอร์ต้า

26/04/2020 | 8872

สกรูปั๊ม (Screw Pumps) สำหรับเครื่องพ่นและลำเลียงปูนมอร์ต้า

pstgroup.biz-ScrewPump1.jpg

      ในงานลำเลียงวัสดุเหลว โดยเฉพาะการพ่นและลำเลียงมอร์ต้า(Mortar) หรือปูนผสมเสร็จ ด้วยเครื่องพ่นปูนฉาบ หรือเครื่องลำเลียงปูนมอร์ต้า นั้น การเลือกใช้ สกรูปั๊ม(Screw Pumps) หรือ ลูกยาง(Rotor & Stator) ถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการลำเลียง หรือประสิทธิภาพในการพ่นฉาบ

      โดยทั่วไปในท้องตลาดจะมีคำถามว่า สกรูปั๊ม แต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างไร มีเรื่องใดที่ต้องทราบ และต้องคำนึงถึงในการเลือกใช้บ้าง บทความนี้ จะไขความกระจ่างให้ได้ทราบ ดังต่อไปนี้

                    ส่วนประกอบ ของสกรูปั๊ม

pstgroup.biz-ScrewPump2.jpg

           การทำงาน ของสกรูปั๊ม      

     เมื่อโรเตอร์ซึ่งทำมาจากเหล็กที่ทนต่อการสึกหรอมาก ๆ หมุนไปในทิศทางหนึ่ง จะสร้างรูปแบบการลำเลียงในห้องด้านในของสเตเตอร์ ห้องลำเลียงเหล่านี้ถูกผลักไปข้างหน้าเพื่อลำเลียงของเหลวหรือของหนืดขณะหมุนโรเตอร์ ผลที่ได้คือกระแสการลำเลียง ของเหลวหรือของหนืดเป็นไปอย่างต่อเนื่อง โดยสเตเตอร์และโรเตอร์มีการประสานกันเพื่อลดการสึกหรอให้น้อยที่สุด

    ความสามารถในการลำเลียงและแรงดันที่ต่อเนื่องเกิดขึ้นได้เพราะค่าพารามิเตอร์หลายตัว คือ ระยะเยื้องของสกรู,ความแข็งของยาง,เส้นโค้งของระยะเกลียว ซึ่งขณะทำงานสกรูจะหมุนไปทางเดียวด้วยอัตราเร็วที่คงที่ สร้างแรงดัน และเปิดโหลดวัสดุในช่องว่าง เคลื่อนไปข้างหน้า ซึ่งของเหลวหรือของหนืดที่ขนย้าย จะเคลื่อนไปข้างหน้าพร้อมกับเกิดแรงดันในเนื้อวัสดุ

pstgroup.biz-ScrewPump3.jpg

      กราฟนี้แสดงช่วงของแรงดันในการทำงานของสกรูปั๊ม ที่วัสดุจะเคลื่อนไปข้างหน้า ด้วยความสม่ำเสมอ แต่หากแรงดันเพิ่มขึ้นเกินกว่าเส้นประ อันเกิดจากสกรูปั๊มเริ่มเสื่อมสภาพ สกรูปั๊มจะเกิดการทำงานผิดปกติคือมีแรงดันในการลำเลียงสูงมากขึ้น (สัญลักษณ์ “D” ในแผนภาพ) วัสดุอาจจะไหลกลับไปที่ด้านที่ไหลเข้าและทำให้เกิดการสึกหรอเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ได้ช่วงการทำงานกว้างที่สุดโรงงานจึงมีการผลิต สกรูปั๊มแบบปรับแรงกดได้ ออกมาทำตลาดด้วย

                    ชนิดของสกรูปั๊ม

pstgroup.biz-ScrewPump4.jpg

pstgroup.biz-ScrewPump5.jpg

                    สกรูปั๊ม ชนิดปรับไม่ได้ เมื่ออัตราการพ่นหรือลำเลียงลดลงไปเกิน 35-40% แสดงว่าสกรูปั๊มเริ่มเสื่อม สามารถใช้ต่ออีกระยะหนึ่งและต้องเปลี่ยนตัวใหม่

                  สกรูปั๊ม ชนิดปรับได้เมื่ออัตราการพ่นหรือลำเลียงลดลงไปเกิน 35-40% แสดงว่าสกรูปั๊มเริ่มเสื่อม สามารถขันน๊อตเพิ่มให้แน่นขึ้นจะสามารถใช้ต่ออีกระยะหนึ่งและต้องเปลี่ยนตัวใหม่ โดยประสิทธิภาพการใช้งานของสกรูปั๊มจะลดลงและเกิด แรงดันย้อนกลับตามกราฟ

pstgroup.biz-ScrewPump6.jpg

        ปัจจัยที่มีผลต่อระดับแรงดัน คือ

                  – เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อ

                  – ความสม่ำเสมอและความสามารถในการไหลของวัสดุ (ขนาดเม็ด)

                  – ความสูงของการปั๊ม

                  – ความสึกหรอของปลายของโรเตอร์

                  – การจัดแนวของโรเตอร์&สเตเตอร์ไม่ถูกต้อง

         ข้อผิดพลาดที่สำคัญระหว่างการทำงานของ สกรูปั๊ม

                  โดยปกติแล้วการตรวจสอบอย่างละเอียดจะชี้ให้เห็นว่าสาเหตุที่อายุการใช้งานของสกรูปั๊มสั้นลงนั้น ขึ้นอยู่กับการดูแลรักษาเครื่องจักรที่เป็นตัวขับสกรูปั๊มเป็นสาเหตุหลัก โดย

  • ควรจัดตำแหน่งโรเตอร์ให้พอดีกับสเตเตอร์ที่ด้านเต้าเสียบ การจัดตำแหน่งที่ไม่เท่ากัน เช่น เหลื่อมเข้าหรือออกมา 10 มม. หมายความว่าห้องสุดท้ายของสกรูปั๊มจะไม่ถูกปิด เป็นผลให้สกรูปั๊ม มีคุณสมบัติเปลี่ยนไป เช่น สกรูปั๊มชนิด D6-3 จะกลายเป็นปั๊ม D6-2 สกรูปั๊มนี้จึงไม่สามารถใช้งานได้ในช่วงที่มีแรงดันสูง (ดูที่ “ช่วงการใช้งานของสกรูปั๊ม”) เกิดการไหลย้อนกลับทำให้เกิดการสึกหรอขึ้น

pstgroup.biz-ScrewPump7.jpg

                 รูป A เกิดร่องที่เป็นทางจากด้านเข้าสู่ด้านออก รอยจะขยายใหญ่ขึ้นจากเล็กไปใหญ่ผ่านขอบเกิดจากการไหลย้อนกลับของของเหลวหรือของหนืดแสดงให้เห็นว่าเกิดแรงดันย้อนกลับ ซึ่งการไหลย้อนกลับนี้อาจเกิดขึ้นได้หากแรงดันย้อนกลับของของเหลวหรือของหนืดสูงกว่าความดันของปั๊ม

                  รูป B เกิดร่องวงกลมด้านเต้าเสียบของสเตเตอร์แสดงว่าโรเตอร์&สเตเตอร์ไม่อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องเนื่องจากการสึกหรอของหัวรับที่เมนโฟล์เป็นผลให้โรเตอร์&สเตเตอร์ มีต่ำแหน่งไม่ตรงกัน ทำให้ไม่สามารถรักษาความดันที่จำเป็นได้ จึงเกิดการสึกหรอก่อนเวลาอันควร

                  รูป C โรเตอร์ สึกไม่สมดุลย์ เนื่องจากตำแหน่งโรเตอร์ไม่ถูกต้อง โรเตอร์ยื่นออกมาจาก สเตเตอร์และเกิดการสึกหรอขึ้นเฉพาะด้านเมื่อมีแรงดัน

pstgroup.biz-ScrewPump8.jpg

           กราฟทดสอบนี้แสดงให้เห็นถึงปัญหาที่อธิบายข้างต้น

               

      การทดสอบให้สเตเตอร์ถูกนำไปใช้งานกับโรเตอร์ในตำแหน่งที่เหลื่อมกัน ด้วยความยาวต่างๆ แสดงให้เห็นถึงผลของปัญหาทั้งหมดอย่างชัดเจน

  • เส้นสีแดงโรเตอร์ทำงานได้โดยไม่ผิดแนว
  • เส้นสีอื่นๆ บันทึกเส้นโค้งที่มีลักษณะไม่ตรงกัน 5mm, 10mm, 15mm

pstgroup.biz-ScrewPump9.jpg

                  การสึกหรอของชิ้นส่วนหัวโรเตอร์ก็มักจะเป็นผลมาจากการวางตำแหน่งที่ไม่สมบูรณ์ของระบบขับเคลื่อนของปั๊ม ดังที่จะเห็นได้ในรูป ชิ้นส่วนที่ต่อกันอาจเกิดการสึกหรอที่บริเวณส่งกำลัง แต่สึกหรอไม่เท่ากัน ระหว่างข้อต่อทั้งสอง ทุกครั้งที่มอเตอร์หมุนเริ่มทำงานหัวโรเตอร์ถูกกระทบซึ่งจะทำให้เกิดการสึกหรอที่หัวโรเตอร์ ในทางกลับกันก็เกิดการสึกหรอของชิ้นส่วนของข้อต่อ การสึกหรอดังกล่าว สามารถทำให้เกิดระยะห่างระหว่าง หัวโรเตอร์ กับหัวสเตเตอร์ และเกิดปัญหานั่นเอง ผู้ใช้งานอาจแก้ไขโดยการเชื่อมแต้มปุ่มฐานเมนโฟลได้


      การทำงานของสกรูปั๊มในขณะที่แห้ง

                  สกรูปั๊มต้องทำงานโดยมีการหล่อลื่นเพียงพอและเหมาะสม อาจใช้ น้ำยาล้างจาน ผงซักฟอก ผสมน้ำ หรือน้ำเปล่าอย่างเดียวเป็น สารหล่อลื่นเพื่อช่วยลดแรงเสียดทานของโรเตอร์ในสเตเตอร์ ในการออกตัว คล้ายคลึงกับการเสียดสีของยางรถยนต์บนถนนเปียก หากไม่มีฟิล์มหล่อลื่น ขณะโรเตอร์และสเตเตอร์ทำงานจะมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นและยางเกิดการฉีกขาดสึกหรอภายในระยะเวลาสั้น ๆ แม้ว่าการใช้งานแบบแห้งจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีแต่ลักษณะแบบนี้ จะทำให้สกรูปั๊มเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว


      การทำงานของสกรูปั๊มกับวัสดุที่ผสมไม่เข้ากันดี มีเม็ดแข็งขนาดใหญ่

                  เป็นไปได้ที่ของเหลวหรือของหนึดที่จะผ่านเข้าสู่ปั๊ม มีการผสมไม่เพียงพอหรือและมี ก้อนแข็งเป็นจำนวนมาก ลักษณะเหมือนก่อน ก้อนโกโก้ลอยอยู่ด้านบนของนม ขณะทำงานก้อนแข็งเหล่านี้ จะถูกบีบบางส่วนระหว่างโรเตอร์และยางด้านในของสเตเตอร์ จะทำให้ยางภายในฉีกขาดก็เป็นสาเหตุหนึ่งของการเสื่อมสภาพ

                     ภาพตัวอย่างของ สกรูปั๊ม ที่เสื่อมสภาพเร็วกว่าปกติ

pstgroup.biz-ScrewPump10.jpg

pstgroup.biz-ScrewPump11.jpg 

pstgroup.biz-ScrewPump12.jpg

      สิ่งที่ต้องคำนึงถึง ในการเลือกใช้ สกรูปั๊ม

  1. ชนิดของเครื่องจักรในการสร้างอัตราการหมุนโรเตอร์ หรือ Round per minute (RPM)
  2. ชนิดของวัสดุ โดยควรคำนึงถึง ขนาดของเม็ดแข็ง หรือ Grain Size
  3. อัตราการพ่นหรือลำเลียงที่ต้องการ หรือ Output Liter per minute (LPM)

                  ซึ่งโดยปกติ ผู้ผลิตเครื่องจักร จะแนะนำชนิดของ สกรูปั๊มที่เหมาะสมกับการใช้กับวัสดุแต่ละประเภทมาให้ ตัวอย่าง เช่น

pstgroup.biz-ScrewPump13.jpg

                     ทั้งนี้ ผู้ขายก็อาจแนะนำ ขนาดของ Grain Size และ Output ให้ทราบ เช่น

pstgroup.biz-ScrewPump14.jpg




บทความจาก PST Group
098-275-9898
https://www.youtube.com/channel/UC29BiULmgDvqT8N17RIuM1A