เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำ

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 1Energy Conservation Technology Co.,ltd.เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำ(Flow Measurement Techniques for Steam)ดร.ศุภชัย ปัญญาวีร์ อ.ปฏิญญา จีระพรมงคล อ.อภิวัฒน์ ปิดตะ บริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด ในระบบอุตสาหกรรมจำนวนมาก ไอน้ำ (Steam) เป็นหนึ่งในสื่อพลังงานหลักที่ใช้ในการให้ความร้อน ส่งกำลัง หรือใช้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิต เช่น ในโรงกลั่นน้ำมัน โรงงานอาหารและเครื่องดื่ม โรงงานเคมี และโรงไฟฟ้า การวัดอัตราการไหลของไอน้ำอย่างถูกต้องจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการบริหารจัดการพลังงานให้มีประสิทธิภาพ หากไม่มีการวัดที่ถูกต้อง อาจนำไปสู่• การใช้พลังงานเกินความจำเป็น• ความเสียหายจากการออกแบบหรือควบคุมระบบไม่แม่นยำ• ความผิดพลาดในการคำนวณต้นทุนการผลิต• การประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่คลาดเคลื่อนo วัตถุประสงค์ของการวัดอัตราการใช้ไอน้ำ1. เพื่อควบคุมกระบวนการผลิตให้คงที่o ใช้ในการปรับอัตราจ่ายไอน้ำแบบ Real-timeo ควบคุมอุณหภูมิในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือ Reactor2. เพื่อวิเคราะห์และปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานo ระบุจุดสูญเสียพลังงานในระบบo วิเคราะห์ Performance ของ Boiler หรือระบบ Steam Trap3. เพื่อใช้ในระบบบริหารจัดการพลังงาน (Energy Management System)o จัดทำบัญชีพลังงาน (Energy Balance)o ติดตาม KPI การใช้ไอน้ำต่อหน่วยการผลิต (Steam per Unit Production)4. เพื่อใช้ในการวางแผนและออกแบบระบบo ประเมินโหลดสูงสุดและโหลดเฉลี่ยo ใช้คำนวณขนาดท่อ, อุปกรณ์ หรือหม้อไอน้ำo ความท้าทายในการวัดอัตราการใช้ไอน้ำ การวัดไอน้ำมีความซับซ้อนมากกว่าการวัดของเหลวหรืออากาศ เนื่องจาก• คุณสมบัติของไอน้ำเปลี่ยนแปลงตามความดันและอุณหภูมิ• อาจมีการเปลี่ยนสถานะระหว่างทาง เช่น กลั่นตัวเป็นหยดน้ำ• มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง ซึ่งต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะ

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 2Energy Conservation Technology Co.,ltd. ดังนั้น การเลือกเทคนิคและอุปกรณ์ที่เหมาะสมจึงต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ ทั้งในด้านเทคนิค เศรษฐศาสตร์ และความปลอดภัย1. พื้นฐานเกี่ยวกับไอน้ำ1.1 นิยามของไอน้ำ (Steam) ไอน้ำ คือ น้ำในสถานะก๊าซที่ได้จากการให้ความร้อนจนน้ำระเหย โดยมีการนำมาใช้เป็นสื่อกลางในการถ่ายเทความร้อนอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เช่น การให้ความร้อนในกระบวนการผลิต การขับเคลื่อนเครื่องจักร หรือการทำความสะอาดระบบ ไอน้ำมีข้อได้เปรียบคือ• ความสามารถในการเก็บและถ่ายเทพลังงานสูง• การควบคุมได้ง่ายด้วยวาล์วและท่อ• ไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อควบคุมถูกต้อง1.2 สถานะของไอน้ำ ไอน้ำสามารถจำแนกออกได้เป็น 3 สถานะหลักสถานะของไอน้ำ ลักษณะ การใช้งานทั่วไปไอน้ำอิ่มตัว(Saturated Steam)มีอุณหภูมิและความดันสัมพันธ์กัน หากลดอุณหภูมิจะควบแน่นเป็นน้ำใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, หม้อนึ่งไอน้ำแห้ง(Dry Saturated Steam)ไม่มีหยดน้ำปะปน, อยู่ที่จุดเดือดพอดี ใช้ในกระบวนการผลิตทั่วไปไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (Superheated Steam)ถูกให้ความร้อนเพิ่มหลังจากกลายเป็นไอ ทำให้ไม่มีแนวโน้มควบแน่นใช้ในเทอร์ไบน์, การส่งระยะไกล1.3 คุณสมบัติทางอุณหภาพ (Thermodynamic Properties) คุณสมบัติที่สำคัญของไอน้ำที่เกี่ยวข้องกับการวัด ได้แก่• ความดัน (Pressure) – หน่วย bar, psi• อุณหภูมิ (Temperature) – หน่วย °C• เอนทาลปี (Enthalpy, h) – พลังงานรวมต่อมวล หน่วย kJ/kg• ปริมาตรจำเพาะ (Specific Volume, v) – ปริมาตรต่อหน่วยมวล หน่วย m³/kg• เอนโทรปี (Entropy, s) – ความไม่เป็นระเบียบของพลังงาน หน่วย kJ/kg·K

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 3Energy Conservation Technology Co.,ltd.1.4 ตารางไอน้ำ (Steam Table) และการใช้งาน ตารางไอน้ำ เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการหาคุณสมบัติของไอน้ำในสภาพต่าง ๆ เช่น• ตารางอุณหภูมิเป็นตัวแปร (Temperature Table) ใช้กรณีรู้อุณหภูมิ• ตารางความดันเป็นตัวแปร (Pressure Table) ใช้กรณีรู้ความดัน• Superheated Steam Table ใช้กรณีที่เป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ตัวอย่างการใช้• หากเราต้องการหาค่าพลังงานที่ส่งผ่านด้วยไอน้ำ 1 ตัน ที่ความดัน 10 bar และอยู่ในสถานะอิ่มตัว→ ค้นจาก Steam Table เพื่อดูค่าเอนทาลปี (h)1.5 Mollier Diagram (h–s Diagram) กราฟ Mollier คือกราฟระหว่างเอนทาลปี (h) กับเอนโทรปี (s) ใช้ในการวิเคราะห์กระบวนการของไอน้ำ เช่น• การขยายตัวในเทอร์ไบน์• การให้ความร้อนหรือทำให้เย็น• การควบแน่น ข้อดีของ Mollier Diagram คือสามารถมองภาพรวมของกระบวนการทางอุณหภาพได้ในมิติเดียว ไม่ต้องพึ่งหลายสูตร1.6 พลังงานที่แฝงอยู่ในไอน้ำ เมื่อพูดถึง “พลังงานในไอน้ำ” โดยเฉพาะในการถ่ายเทความร้อน จะพูดถึง• Latent Heat (พลังงานแฝงการกลายเป็นไอ) พลังงานที่ใช้เปลี่ยนน้ำให้กลายเป็นไอโดยไม่เพิ่มอุณหภูมิ เช่น ที่ 100°C → 2257 kJ/kg• Sensible Heat พลังงานที่ใช้เพิ่มอุณหภูมิน้ำจนถึงจุดเดือด• Total Heat (Enthalpy of Steam) = Sensible + Latent Heat1.7 ความสัมพันธ์กับการวัดอัตราการไหล การวัดอัตราการไหลของไอน้ำจำเป็นต้องรู้ค่าคุณสมบัติเหล่านี้ เพื่อ• คำนวณ Mass Flow Rate (kg/h) จากการวัด Volumetric Flow + Density• ประเมินพลังงานที่ใช้ผ่านสูตร Q = m˙× (hout - hin)

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 4Energy Conservation Technology Co.,ltd.2. หน่วยและวิธีการแสดงค่าการวัด2.1 ประเภทของอัตราการไหล ในการวัดอัตราการใช้ไอน้ำ มีการแสดงผลอยู่ 2 รูปแบบหลัก คือประเภท คำอธิบาย หน่วยที่ใช้Volumetric Flow Rate(อัตราการไหลเชิงปริมาตร)ปริมาณของไอน้ำที่ไหลผ่านจุดหนึ่งในหนึ่งหน่วยเวลา โดยไม่คำนึงถึงมวลหรือความหนาแน่นm³/h, m³/min, ft³/min (CFM)Mass Flow Rate(อัตราการไหลเชิงมวล)มวลของไอน้ำที่ไหลผ่านในหนึ่งหน่วยเวลา คำนวณจากปริมาตร × ความหนาแน่นkg/h, kg/s, ton/h (t/h), lb/hหมายเหตุ ในงานอุตสาหกรรม นิยมใช้Mass Flow Rate เนื่องจากมีความแม่นยำในการวิเคราะห์พลังงาน และไม่แปรผันตามแรงดันหรืออุณหภูมิ2.2 หน่วยวัดที่นิยมใช้ 1. kg/h หรือ kg/s• หน่วยพื้นฐานในการวัดมวลของไอน้ำ• เหมาะสำหรับการคำนวณพลังงาน และใช้ใน Steam Table 2. t/h (ตันต่อชั่วโมง)• ใช้ในอุตสาหกรรมบอยเลอร์• 1 t/h = 1,000 kg/h 3. lb/h (ปอนด์ต่อชั่วโมง)• ใช้ในระบบอังกฤษ (Imperial System)• 1 lb = 0.4536 kg 4. m³/h หรือ m³/min• ใช้ใน Volumetric Flowmeter เช่น Vortex หรือ Ultrasonic• ต้องแปลงเป็น kg/h โดยใช้ความหนาแน่นของไอน้ำ ณ สภาพใช้งาน2.3 การแปลงหน่วยพื้นฐาน ตัวอย่าง 1 แปลงจาก m³/h → kg/h Mass Flow (kg/h) = Volumetric Flow (m³/h) × Density (kg/m³) โดยความหนาแน่นของไอน้ำต้องใช้ค่าจาก Steam Table หรือคำนวณจากสถานะจริง (ความดัน, อุณหภูมิ)

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 5Energy Conservation Technology Co.,ltd. ตัวอย่าง 2 แปลงจาก kg/h → t/h t/h = kg/h / 1,000 ตัวอย่าง 3 แปลงจาก lb/h → kg/h kg/h = lb/h × 0.4536 2.4 หน่วยพลังงานที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำหน่วย ใช้ใน ความสัมพันธ์kJ/kg Enthalpy จาก Steam Table 1 kJ = 1,000 Jkcal/kg การเผาไหม้เชื้อเพลิง 1 kcal = 4.1868 kJBTU/lb ระบบอังกฤษ 1 BTU = 1.055 kJ พลังงานที่ส่งผ่านโดยไอน้ำ = มวล × ค่า Enthalpy ที่เปลี่ยนแปลง2.5 ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลกับพลังงาน เมื่อทราบอัตราการไหลของไอน้ำและค่าพลังงาน (เอนทาลปี) สามารถคำนวณพลังงานที่ใช้ได้จากสูตร Q (kJ/h) = m˙ × (hout - hin) โดยที่ m˙= อัตราการไหลของไอน้ำ (kg/h) hout = เอนทาลปีของไอน้ำขาออก hin = เอนทาลปีของน้ำหรือไอน้ำขาเข้า2.6 กรณีศึกษาการใช้หน่วยผิดพลาด ในหลายโรงงาน พบว่าเกิดการแปลผลคลาดเคลื่อนเมื่อ• ใช้ Volumetric Flow แต่ไปคำนวณ Mass โดยไม่แปลงค่าความหนาแน่น• เปรียบเทียบค่าที่อุณหภูมิหรือแรงดันไม่เท่ากัน• ผสมหน่วย SI และหน่วยอังกฤษในระบบเดียวกัน ผลกระทบ ประเมินพลังงานผิดพลาด 5–20%, ทำให้เกิดต้นทุนแฝงหรือเสียโอกาสในการประหยัดพลังงาน

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 6Energy Conservation Technology Co.,ltd.2.7 แนวทางปฏิบัติที่ดี (Best Practice)• ใช้Mass Flow Rate เป็นหลักในการวิเคราะห์พลังงาน• ตรวจสอบว่าอุปกรณ์วัดแสดงค่าในหน่วยใด• ใช้ความหนาแน่นตามสภาพใช้งานจริง ไม่ใช่ค่าคงที่• ระบุหน่วยให้ชัดเจนในทุกรายงานหรือการส่งต่อข้อมูล• ตรวจสอบสภาพแรงดัน–อุณหภูมิที่อ้างอิงหน่วยทุกครั้ง3. อุปกรณ์ตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำ3.1 หลักการพื้นฐานในการวัดอัตราการไหลของไอน้ำ การวัดอัตราการไหลของไอน้ำสามารถทำได้โดยอาศัยหลักการต่าง ๆ เช่น• ความดันต่าง (Differential Pressure)• การหมุนวน (Vortex Shedding)• ความเร็วของคลื่นเสียง (Ultrasonic)• มวลเคลื่อนที่ (Coriolis) การเลือกอุปกรณ์วัดจึงต้องพิจารณาปัจจัยเช่น ความดัน อุณหภูมิ ความแม่นยำ สภาพของไอน้ำ (แห้ง/ชื้น) และงบประมาณ3.2 ประเภทของอุปกรณ์วัดไอน้ำที่นิยมใช้ประเภท หลักการทำงาน ความแม่นยำ ข้อดี ข้อจำกัดOrifice Plate วัดความดันตกคร่อม ±1–2% ราคาถูก, เป็นมาตรฐาน สูญเสียความดันสูง, ติดสิ่งสกปรกง่ายVenturi Tubeวัดความดันตกคร่อมเหมือน Orifice แต่มีรูปร่างลู่เรียบ±0.5–1%สูญเสียความดันต่ำกว่า, แม่นยำกว่าขนาดใหญ่, ต้นทุนสูงกว่าหน่อยVortex Flowmeterวัดความถี่ของคลื่นที่เกิดจากการหมุนวนของ ไอน้ำ±1–2%ไม่ต้องสอบเทียบบ่อย, ใช้กับไอน้ำแห้งไม่เหมาะกับไอน้ำเปียก, ความดันต่ำUltrasonic Flowmeterส่งคลื่นเสียงผ่านไอน้ำแล้ววัดเวลาการเดินทาง ±1–2%ไม่รบกวนการไหล, ติดตั้งภายนอกท่อได้ (แบบ Clamp-on)ราคาสูง, ไวต่อสภาพแวดล้อมCoriolis Flowmeterวัดแรงบิดจากการไหลที่ส่งผลต่อท่อ ±0.1–0.5%วัดได้ทั้ง Mass และ Density แม่นยำสูงมากราคาแพง, ใช้ได้ในท่อขนาดไม่ใหญ่

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 7Energy Conservation Technology Co.,ltd.ประเภท หลักการทำงาน ความแม่นยำ ข้อดี ข้อจำกัดMagnetic Flowmeterวัดแรงดันไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่ของของเหลวมีประจุใช้ไม่ได้กับไอน้ำ -ใช้ได้เฉพาะของเหลว ไม่เหมาะกับก๊าซหรือไอน้ำ3.3 อุปกรณ์วัดที่นิยมใช้ในระบบไอน้ำ3.3.1 Orifice Plate + Differential Pressure Transmitter• ใช้ร่วมกับ Pressure Transmitter และ Temperature Sensor เพื่อคำนวณ Mass Flow• นิยมในระบบที่ต้องการมาตรฐานการตรวจสอบ เช่น Boiler Efficiency Test• ข้อจำกัด ต้องติดตั้งท่อตรงยาว (5–10D), สูญเสียความดันมากo หลักการทำงาน Orifice Plate คือ แผ่นโลหะที่มีรูเจาะตรงกลาง ติดตั้งไว้ในท่อส่งไอน้ำ เมื่อไอน้ำไหลผ่านรูที่มีขนาดเล็กลง จะเกิดการเร่งความเร็วและลดความดันตามหลักการของ เบอร์นูลลี (Bernoulli’s Principle) ซึ่งทำให้เกิดความดันแตกต่าง (ΔP) ระหว่างด้านหน้ากับด้านหลังแผ่น จากค่าความดันที่ลดลงนี้ จะสามารถคำนวณอัตราการไหลของไอน้ำได้ โดยใช้สูตร Q = C⋅A⋅ (2⋅ΔP/ ρ) 0.5 โดยที่• Q = อัตราการไหลเชิงปริมาตร (m³/s)• C = ค่าคงที่ของ Orifice (ขึ้นกับรูปแบบและตำแหน่งการติดตั้ง)• A = พื้นที่ของรู (m²)• ΔP = ค่าความดันตกคร่อม (Pa)• ρ = ความหนาแน่นของไอน้ำ (kg/m³) ต้องทราบความดันและอุณหภูมิ เพื่อคำนวณค่าความหนาแน่น (ρ) ให้แม่นยำo องค์ประกอบของระบบ1. Orifice Plate – วัสดุทนแรงดันสูง เช่น SS316 หรือ Monel2. Differential Pressure Transmitter (DP Transmitter) – วัดค่าความดันก่อนและหลังแผ่น3. Pressure Transmitter (P) – ใช้วัดความดันใช้งานจริง4. Temperature Transmitter (T) – ใช้วัดอุณหภูมิของไอน้ำ5. Flow Computer / DCS – ประมวลผลค่าทั้งหมดเพื่อคำนวณอัตราการไหลเป็น Mass Flow

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 8Energy Conservation Technology Co.,ltd.o คุณสมบัติเด่นรายการ รายละเอียดความแม่นยำ ปานกลาง – สูง (±1–2%) หากติดตั้งและสอบเทียบถูกต้องความทนทาน ใช้ได้กับอุณหภูมิและแรงดันสูง เหมาะกับไอน้ำทุกประเภทต้นทุน อุปกรณ์พื้นฐานราคาต่ำ แต่ต้องใช้หลายองค์ประกอบรวมกันมาตรฐานที่ใช้ร่วม ASME, ISO 5167, AGA Report No.3o ข้อดี• ต้นทุนเริ่มต้นต่ำ• เป็นวิธีมาตรฐาน ยอมรับในอุตสาหกรรมทั่วโลก• เหมาะกับไอน้ำทั้งอิ่มตัวและร้อนยวดยิ่ง• สามารถใช้คำนวณพลังงานได้โดยตรงเมื่อรวมกับ T และ Po ข้อจำกัด• ต้องมีระยะท่อตรงยาวมากพอ (Upstream 10D, Downstream 5D)• สูญเสียความดันถาวร (Permanent Pressure Loss) สูง• อาจอุดตันหรือติดคราบได้ในกรณีไอน้ำมีสิ่งเจือปน• ต้องสอบเทียบความแม่นยำเป็นระยะo ตัวอย่างการใช้งาน• วัดอัตราการใช้ไอน้ำจากหม้อไอน้ำ (Boiler Output)• ประเมินประสิทธิภาพระบบผลิตไอน้ำในโรงงาน• ระบบการคิดค่าพลังงานไอน้ำระหว่างหน่วยงาน (Steam Cost Allocation)• ใช้ในการยืนยันผลการประหยัดพลังงานตามมาตรฐาน IPMVP3.3.2 Vortex Flowmeter• วัดง่าย ติดตั้งสะดวก และไม่ต้องสอบเทียบบ่อย• ใช้กับไอน้ำแห้งที่มีความดันสม่ำเสมอ• เหมาะกับงานวัดแบบทั่วไป เช่น จ่ายไอน้ำให้กระบวนการผลิตo หลักการทำงาน Vortex Flowmeter ทำงานโดยใช้หลักการของ Von Kármán Vortex Street กล่าวคือ เมื่อของไหล (เช่น ไอน้ำ) ไหลผ่านวัตถุกีดขวาง (เรียกว่า Bluff Body) จะเกิดการสลัดกระแสน้ำวน (Vortex Shedding) สลับด้านซ้าย-ขวาอย่างสม่ำเสมอ

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 9Energy Conservation Technology Co.,ltd. จำนวนกระแสวน (ความถี่ของการสลัด Vortex) มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความเร็วของการไหล F = St⋅V / d โดยที่• f = ความถี่ของ Vortex (Hz)• St = Strouhal Number (ค่าคงที่)• V = ความเร็วของไอน้ำ (m/s)• d = ความกว้างของ Bluff Body (m) ตัวเซนเซอร์จะตรวจจับความถี่ของ Vortex เพื่อแปลงเป็นค่าอัตราการไหลo คุณสมบัติเด่นรายการ รายละเอียดประเภทการวัด วัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร (Volumetric Flow) โดยตรงความแม่นยำ ปานกลาง–สูง (±1.0–1.5%)เหมาะกับไหลแบบใด ไอน้ำแห้ง, น้ำ, อากาศ, ก๊าซการติดตั้ง ต้องการท่อตรง 10D ก่อน และ 5D หลังอุปกรณ์สัญญาณขาออก Pulse, 4–20 mA, HART, Modbus ฯลฯo ข้อดี• ติดตั้งง่าย วัดได้ทั้งไอน้ำ ของเหลว และก๊าซ• ไม่ต้องสอบเทียบบ่อย และค่าคงที่ไม่เปลี่ยน• ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว จึงทนทาน• สูญเสียแรงดันน้อยกว่า Orifice• ใช้งานระยะยาวได้โดยบำรุงรักษาต่ำo ข้อจำกัด• ไม่เหมาะกับไอน้ำเปียกหรือมีหยดน้ำ (จะทำให้ค่าความถี่ผิดพลาด)• ต้องติดตั้งในแนวตรง ไม่มีการรบกวนการไหล• ไม่แม่นยำในกรณีไอน้ำมีอัตราการไหลต่ำเกินไป• วัดได้เป็น Volumetric Flow ต้องแปลงเป็น Mass Flow โดยใช้ความหนาแน่นจาก Pressure/Temperatureo ตัวอย่างการใช้งาน• ตรวจวัดการจ่ายไอน้ำไปยังเครื่องจักรในสายการผลิต• วัดการใช้ไอน้ำในอาคารหรือระบบความร้อน• ใช้ในโรงงานอาหาร, เครื่องดื่ม, โรงงานพลาสติก• เหมาะสำหรับติดตั้งถาวรกับระบบไอน้ำแห้ง

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 10Energy Conservation Technology Co.,ltd.o การติดตั้ง• ควรติดตั้งท่อทางตรงด้าน Upstream อย่างน้อย 10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ (10D)• ท่อด้าน Downstream อย่างน้อย 5D• ติดตั้งให้วัดแนวระดับหรือลงล่างเท่านั้น (เพื่อเลี่ยงการสะสมของน้ำหรือไอน้ำเปียก)• หากใช้ร่วมกับอุปกรณ์แสดงผล ต้องตั้งสูตร Compensation ให้ถูกต้อง (เพื่อแปลงจาก Volumetric เป็น Mass)o เปรียบเทียบกับ Orifice Plateหัวข้อ Vortex Orifice Plateความแม่นยำ สูง ปานกลาง–สูงความดันสูญเสีย ต่ำ สูงต้นทุนเริ่มต้น ปานกลาง ต่ำบำรุงรักษา ต่ำ สูงความทนทานต่อไอน้ำเปียก ต่ำ ปานกลาง3.3.3 Ultrasonic Flowmeter (Clamp-on Type)• เหมาะกับท่อที่ไม่สามารถเจาะติดตั้งได้• ใช้ได้ทั้งไอน้ำและของเหลว• ต้องทราบข้อมูลไอน้ำล่วงหน้า เช่น Density และ Enthalpy• เหมาะกับการตรวจสอบเฉพาะกิจ หรืองาน Audit พลังงานo หลักการทำงาน Ultrasonic Flowmeter แบบ Clamp-on ใช้คลื่นเสียงความถี่สูง ยิงผ่านผนังท่อจากตัวส่ง (Transmitter) ไปยังตัวรับ (Receiver) โดยติดภายนอกท่อโดยไม่ต้องเจาะหรือหยุดระบบ มีหลักการวัด 2 แบบหลัก1. Transit-Time เปรียบเทียบเวลาที่คลื่นเสียงเดินทาง ตามทิศทางการไหล กับ ทวนทิศทางการไหล2. Doppler ใช้คลื่นสะท้อนจากอนุภาค/ฟองอากาศในของไหล สำหรับไอน้ำแห้ง นิยมใช้แบบ Transit-Time ซึ่งแม่นยำกว่าo สมการพื้นฐาน Q ∝ (tup - tdown) / (tup⋅tdown) โดยที่ tup = เวลาที่คลื่นเดินทางทวนการไหลtdown = เวลาที่คลื่นเดินทางตามการไหล

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 11Energy Conservation Technology Co.,ltd.o คุณสมบัติเด่นรายการ รายละเอียดประเภทการวัด Volumetric Flow (m³/h)ความแม่นยำ ±1–2% (ขึ้นอยู่กับการติดตั้งและคุณภาพท่อ)ขนาดท่อที่รองรับ ½\"–80\" (ขึ้นกับรุ่น)การติดตั้ง ภายนอกท่อ, ไม่รบกวนการผลิตเหมาะสำหรับ งานตรวจสอบ (Energy Audit) งานชั่วคราว จุดที่ไม่สามารถเจาะท่อได้o ข้อดี• ไม่ต้องเจาะท่อ ติดตั้งง่ายโดยไม่กระทบการเดินระบบ• วัดได้ทั้งของเหลวและไอน้ำ (ที่มีคุณภาพดี)• เหมาะกับงานสำรวจ การตรวจสอบประสิทธิภาพ• พกพาสะดวก เหมาะสำหรับงาน Audit พลังงาน• ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว บำรุงรักษาต่ำo ข้อจำกัด• ต้องใช้ข้อมูลเพิ่มเติม เช่น อุณหภูมิ, ความดัน, ความหนาแน่น เพื่อแปลงเป็น Mass Flow• ไม่เหมาะกับ ไอน้ำเปียก หรือท่อหนา/เป็นสนิมมาก• ความแม่นยำขึ้นอยู่กับ การวาง Sensor และการตั้งค่า• ใช้ในงาน ชั่วคราว มากกว่าการติดตั้งถาวรo อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง1. ตัวแปลงสัญญาณ (Transmitter/Receiver)2. Sensor Clamp-on (ติดบนท่อด้วย Gel หรือ Clamp)3. Temperature Sensor / Pressure Gauge (อุปกรณ์เสริม)4. Data Logger หรือ Flow Computer สำหรับคำนวณ Mass Flow และพลังงานo ขั้นตอนใช้งานโดยสรุป1. ตรวจสอบขนาดท่อ วัสดุ และความหนา2. ติดตั้ง Sensor แบบ V-mode หรือ Z-mode ให้ถูกต้อง3. ป้อนค่าพารามิเตอร์ท่อ (วัสดุ, เส้นผ่านศูนย์กลาง, ความหนา ฯลฯ)4. ตรวจสอบสัญญาณคุณภาพ (Signal Strength)5. อ่านค่าการไหลที่แสดงบนหน้าจอ6. หากต้องการ Mass Flow → ป้อนค่า Density ที่คำนวณจาก T และ P

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 12Energy Conservation Technology Co.,ltd.o ตัวอย่างการใช้งาน• ตรวจสอบอัตราการไหลของไอน้ำในสายผลิตที่ไม่มี Flowmeter• เปรียบเทียบ Before–After หลังปรับปรุงระบบพลังงาน• ตรวจสอบความสมดุลพลังงานของระบบ Steam Network• ใช้ในงานตรวจสอบตามมาตรฐาน ISO 50001 หรือ IPMVPo การแปลงค่า Volumetric → Mass Flow Mass Flow (kg/h) = Volumetric Flow (m³/h) × Density (kg/m³) โดยความหนาแน่นของไอน้ำต้องคำนวณจาก Steam Table ตามความดันและอุณหภูมิขณะวัด3.3.4 Coriolis Flowmeter• วัดค่าได้โดยตรงเป็น Mass Flow และ Density• แม่นยำมาก เหมาะกับงานวิเคราะห์หรือวัดค่ามาตรฐาน• ข้อจำกัดคือราคาสูง และมักใช้ในระบบท่อขนาดไม่เกิน 4 นิ้วo หลักการทำงาน Coriolis Flowmeter ทำงานโดยอาศัยแรงโคริโอลิส (Coriolis Force) ที่เกิดขึ้นเมื่อของไหล (ในที่นี้คือไอน้ำ) เคลื่อนที่ผ่านท่อที่กำลังสั่น เมื่อของไหลไหลผ่านท่อสั่น จะเกิดการเบี่ยงเบน (Phase Shift) ของการสั่นในแต่ละตำแหน่งตามทิศการไหล ซึ่งความเบี่ยงเบนนี้สามารถแปลงเป็น Mass Flow ได้โดยตรง ไม่มีการอาศัยสมมุติฐานเรื่องความหนาแน่นหรืออุณหภูมิ – เป็นการวัด “มวล” จริงo สมการพื้นฐาน m˙ = K⋅Δϕ โดยที่ m˙ = Mass Flow Rate (kg/s) K = ค่าคงที่ของเครื่องมือ Δϕ = มุมเบี่ยงเบนของการสั่น (Phase Shift)

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 13Energy Conservation Technology Co.,ltd.o คุณสมบัติเด่นรายการ รายละเอียดประเภทการวัด วัดได้โดยตรงเป็น Mass Flow (kg/h)ความแม่นยำ สูงมาก (±0.1% ถึง ±0.5%)วัดค่าอื่นได้ ความหนาแน่น (Density), อุณหภูมิ (บางรุ่น)สัญญาณขาออก 4–20 mA, Pulse, HART, Modbus, Profibusขนาดท่อที่ใช้ได้ นิยม ≤ DN100 (4 นิ้ว) – ขนาดใหญ่ราคาสูงมากo ข้อดี• วัด Mass Flow ได้โดยตรง — ไม่ต้องแปลงจาก Volumetric• ความแม่นยำสูง เหมาะกับงานมาตรฐาน/อ้างอิง• วัด Density และ Temperature ได้ในตัว• ใช้ได้กับของเหลว ก๊าซ และไอน้ำ (Superheated)o ข้อจำกัด• ราคาสูงที่สุดในบรรดา Flowmeter ทุกประเภท• ไม่เหมาะกับไอน้ำเปียก หรือสภาพที่มีแรงสั่นสะเทือนสูง• ท่อจะต้องอยู่ในแนวที่รองรับน้ำหนักของเซนเซอร์• รุ่นที่ใช้กับไอน้ำต้องเลือกเป็นพิเศษ (วัสดุและแรงดันสูง)o ตัวอย่างการใช้งาน• วัดอัตราการไหลของไอน้ำในโรงงานยา โรงงานอาหาร ที่ต้องการความแม่นยำ• ใช้เป็นอุปกรณ์อ้างอิง (Reference Standard) ในการสอบเทียบอุปกรณ์อื่น• ตรวจสอบสมรรถนะของระบบ Steam แบบ Realtime• ระบบ SCADA / Energy Management ที่ต้องการข้อมูล Mass Flow และ Densityo เปรียบเทียบกับอุปกรณ์อื่นคุณสมบัติ Coriolis Orifice Vortex Ultrasonicความแม่นยำ สูงมาก ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง–สูงวัด Mass โดยตรง ติดตั้งภายนอกท่อ (Clamp-on)ราคา สูง ต่ำ ปานกลาง ปานกลาง–สูงการบำรุงรักษา น้อย ปานกลาง ต่ำ ต่ำ

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 14Energy Conservation Technology Co.,ltd.o การเลือกใช้งาน Coriolis ให้เหมาะสม• เหมาะกับระบบที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การซื้อ-ขายพลังงาน (Steam Contract)• ไม่เหมาะกับท่อขนาดใหญ่ (> DN100) เพราะราคาสูงและอุปกรณ์ใหญ่• ต้องระวังการติดตั้งให้ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากท่อหรือฐานรากo ตารางเปรียบเทียบ Flowmeter สำหรับไอน้ำรายการ Orifice PlateVenturi TubeVortex FlowmeterUltrasonic (Clamp-on)Coriolis Flowmeterหลักการทำงาน ΔP (ความดันตกคร่อม) ΔP (รูปลู่ไหล) Vortex SheddingTransit-Time แรง Coriolisประเภทค่าที่วัดVolumetric → Mass (ต้องแปลง)Volumetric → MassVolumetricVolumetric (ต้องแปลง)Mass Flow โดยตรงความแม่นยำ ±1–2% ±0.5–1% ±1–1.5%±1–2% (ขึ้นกับสภาพ)±0.1–0.5%เหมาะกับไอน้ำเปียก ปานกลาง ดี ไม่เหมาะ ไม่เหมาะ ไม่เหมาะความดันสูญเสีย (Permanent Loss)สูง ปานกลาง ต่ำ ไม่มี ต่ำมีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว ต้องสอบเทียบบ่อย บางกรณี ไม่จำเป็นบ่อยติดตั้งโดยไม่เจาะท่อ (Clampon) ความทนทาน สูง สูง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง–สูงการติดตั้งท่อตรง (Up/Downstream)10D/5D 5D/3D 10D/5D ไม่จำเป็น ไม่มากขนาดท่อที่เหมาะสม ทุกขนาด > DN50 DN25–DN300DN15–DN1000+DN10–DN100 (มากกว่านี้แพงมาก)ต้นทุนอุปกรณ์ ต่ำที่สุด ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง–สูง สูงที่สุดการใช้งานที่เหมาะสม ระบบถาวร, Boiler Auditถาวร, Low Pressure Dropการวัดทั่วไปตรวจสอบเฉพาะกิจ, Auditงานมาตรฐาน, อ้างอิง, ซื้อขาย

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 15Energy Conservation Technology Co.,ltd.รายการ Orifice PlateVenturi TubeVortex FlowmeterUltrasonic (Clamp-on)Coriolis Flowmeterข้อดีเด่นที่สุด เป็นมาตรฐานและราคาถูกสูญเสียพลังงานน้อยกว่า Orificeติดตั้งง่าย, ไม่ต้องสอบเทียบบ่อยติดตั้งภายนอกได้, ไม่รบกวนระบบวัด Mass ได้ตรง, แม่นยำสูงo คำแนะนำการเลือกใช้งานวัตถุประสงค์ อุปกรณ์ที่แนะนำวัดปริมาณไอน้ำในระบบถาวร ราคาประหยัด Orifice Plate + DP Transmitterต้องการแม่นยำสูง และลดความดันสูญเสีย Venturi Tubeต้องการติดตั้งง่าย ใช้ในระบบทั่วไป Vortex Flowmeterตรวจวัดชั่วคราว ตรวจสอบการประหยัดพลังงาน Ultrasonic Clamp-onต้องการความแม่นยำสูงสุด วัด Mass โดยตรง Coriolis Flowmeter3.4 ตัวอย่างการเลือกอุปกรณ์ตามสถานการณ์สถานการณ์ อุปกรณ์แนะนำ เหตุผลวัดการใช้ไอน้ำในกระบวนการผลิตทั่วไป Vortex Flowmeter ติดตั้งง่าย ใช้งานระยะยาวตรวจสอบการใช้ไอน้ำชั่วคราว (Energy Audit) Ultrasonic Clamp-onติดตั้งภายนอก ไม่กระทบการผลิตวัดไอน้ำในระบบ Boiler / Efficiency TestOrifice Plate + DP Transmitterใช้ตามมาตรฐานและคำนวณพลังงานได้วัดไอน้ำที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก Coriolis วัดได้ตรง ไม่ต้องอาศัยสมมติฐาน3.5 แนวทางการเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะสม1. ทราบประเภทไอน้ำ อิ่มตัวหรือร้อนยวดยิ่ง2. รู้ขนาดท่อและอัตราการไหลโดยประมาณ3. ประเมินแรงดันและอุณหภูมิใช้งานจริง4. พิจารณาความแม่นยำที่ต้องการ และงบประมาณ5. คำนึงถึงความสะดวกในการติดตั้งและบำรุงรักษา

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 16Energy Conservation Technology Co.,ltd.▪ Checklist การเลือกอุปกรณ์วัด• ประเภทไอน้ำ• ขนาดท่อ• สภาพการไหล (ความดัน/อุณหภูมิ)• ต้องการ Mass หรือ Volumetric• ความถี่ในการสอบเทียบ• พื้นที่ติดตั้งเพียงพอหรือไม่4. การเลือกใช้อุปกรณ์วัดอัตราการใช้ไอน้ำ4.1 ความสำคัญของการเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะสม การเลือกอุปกรณ์วัดอัตราการไหลของไอน้ำที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ช่วยให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำ แต่ยังมีผลโดยตรงต่อ• ความปลอดภัย ของระบบท่อและหม้อไอน้ำ• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการวิเคราะห์พลังงาน• ต้นทุน ของระบบ รวมถึงค่าติดตั้งและบำรุงรักษา• ความสามารถในการตรวจสอบย้อนหลัง และ Audit4.2 ปัจจัยหลักที่ควรพิจารณา 1. ลักษณะของไอน้ำ• ไอน้ำอิ่มตัว (Saturated Steam)• ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (Superheated Steam)• ไอน้ำเปียก (Wet Steam) เครื่องวัดบางประเภท เช่น Vortex และ Ultrasonic ไม่เหมาะกับไอน้ำเปียก 2. ค่าทางกายภาพของท่อ• ขนาดท่อ (Pipe Diameter)• วัสดุท่อ (เหล็ก สแตนเลส PVC)• ความหนาท่อ (สำคัญกับ Ultrasonic) 3. เงื่อนไขการไหล• แรงดันใช้งาน (Pressure)• อุณหภูมิของไอน้ำ• อัตราการไหลขั้นต่ำ-สูงสุด (Flow Range)

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 17Energy Conservation Technology Co.,ltd. 4. เป้าหมายการใช้งาน• ตรวจวัดเพื่อควบคุมการผลิต• วิเคราะห์พลังงานในระบบ (Energy Management)• Audit หรือใช้ในงานชั่วคราว• วัดสำหรับการซื้อขายพลังงาน (Billing Purpose) 5. ข้อจำกัดด้านงบประมาณและพื้นที่• งบลงทุนเบื้องต้น• พื้นที่ติดตั้งท่อทางตรง (บางอุปกรณ์ต้องการระยะ 10D–5D)4.3 แนวทางการเลือกอุปกรณ์ตามสถานการณ์สถานการณ์ อุปกรณ์แนะนำ เหตุผลติดตั้งถาวรในสายไอน้ำหลัก Orifice Plate + DP Transmitterได้มาตรฐาน รองรับงานวิเคราะห์พลังงานใช้ในระบบกระบวนการผลิตทั่วไป Vortex Flowmeterติดตั้งง่าย ราคาปานกลาง ไม่ต้องสอบเทียบบ่อยตรวจสอบเฉพาะกิจ/ติดตั้งชั่วคราว Ultrasonic Clamp-on ไม่เจาะท่อ ใช้กับระบบที่เปิดไม่ได้ต้องการความแม่นยำสูงมาก Coriolis Flowmeterวัด Mass Flow โดยตรง ใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงระบบที่ต้องการสูญเสียแรงดันต่ำ Venturi Tube ลด Energy Loss เหมาะกับระบบใหญ่4.4 Checklist ช่วยเลือกอุปกรณ์ ตอบคำถามต่อไปนี้ก่อนเลือกคำถาม คำตอบประเภทไอน้ำของคุณคืออะไร? อิ่มตัว / ร้อนยวดยิ่ง / เปียกต้องการวัด Mass Flow หรือ Volumetric?ขนาดท่อที่ใช้คือกี่นิ้ว? DN...แรงดันและอุณหภูมิใช้งานเท่าใด? ... bar / ... °Cงบประมาณสูงสุดที่มีเท่าไร? ... บาทพื้นที่ติดตั้งมีระยะท่อตรงเพียงพอหรือไม่? มี / ไม่มีต้องการใช้ข้อมูลเพื่ออะไร? วิเคราะห์ / ควบคุม / ตรวจสอบ / ซื้อขายต้องการใช้งานชั่วคราวหรือถาวร?

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 18Energy Conservation Technology Co.,ltd.4.5 ตัวอย่างการเลือก (Case Study ย่อ)▪ กรณีที่ 1 โรงงานผลิตอาหาร• ขนาดท่อ 2 นิ้ว• ใช้ไอน้ำอิ่มตัวเพื่อให้ความร้อน• ต้องการข้อมูลเพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพ→ เลือก Vortex Flowmeter▪ กรณีที่ 2 โรงงานขนาดใหญ่ ต้องการตรวจวัดก่อน–หลังการปรับปรุงระบบ• ใช้เฉพาะกิจ ไม่หยุดระบบได้→ เลือก Ultrasonic Clamp-on Flowmeter▪ กรณีที่ 3 การคิดค่าไอน้ำระหว่างฝ่ายภายในโรงงาน• ต้องการความแม่นยำสูง• ต้องการวัด Mass Flow จริง→ เลือก Coriolis Flowmeter4.6 คำแนะนำเพิ่มเติม• ควรตรวจสอบสภาพท่อก่อนเลือก Ultrasonic (เช่น ไม่เป็นสนิมหนา)• หากใช้ Orifice Plate ควรสอบเทียบ Pressure Transmitter ทุก 6–12 เดือน• หากต้องวัดไอน้ำหลายจุด อาจใช้แบบผสม เช่น Vortex สำหรับสายหลัก + Ultrasonic สำหรับตรวจเฉพาะกิจ• หากมีงบจำกัด ให้เลือก Vortex + Compensation ด้วย PT Sensor แทน Coriolis5. การติดตั้งและการสอบเทียบ5.1 ความสำคัญของการติดตั้งที่ถูกต้อง การติดตั้งอุปกรณ์วัดอัตราการใช้ไอน้ำอย่างถูกต้องมีความสำคัญเทียบเท่ากับการเลือกอุปกรณ์ เพราะหากติดตั้งไม่เหมาะสม จะทำให้• ค่าที่วัดได้คลาดเคลื่อนเกินเกณฑ์• อุปกรณ์เสื่อมสภาพเร็ว• เกิดความเสียหายกับระบบ หรือหยุดการผลิต

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 19Energy Conservation Technology Co.,ltd.5.2 แนวทางการติดตั้ง Flowmeter ตามประเภทประเภทอุปกรณ์ แนวทางติดตั้ง หมายเหตุOrifice Plateต้องมีท่อตรงก่อน–หลังอย่างน้อย 10D/5D, ติดตั้ง Differential Pressure Tap ที่ตำแหน่งมาตรฐานต้องติดตั้งร่วมกับ PT/TT เพื่อคำนวณ Mass FlowVenturi Tube เหมือน Orifice แต่ต้องการพื้นที่ติดตั้งมากกว่า สูญเสียแรงดันน้อยกว่า OrificeVortex Flowmeterต้องมีท่อตรงก่อน–หลัง 10D/5D, ท่อควรแห้ง, ไม่มีการรบกวนการไหล ไม่เหมาะกับไอน้ำเปียกUltrasonic Clamp-onผิวท่อต้องเรียบ สะอาด, ป้อนข้อมูลท่อให้ถูกต้อง, ตำแหน่งติดตั้งขึ้นกับ mode (V/Z)เหมาะกับงาน AuditCoriolis Flowmeterต้องยึดแน่น ลดการสั่นสะเทือน, ท่อควรเต็มตลอดเวลา ใช้ได้แม่นยำสูง ไม่ต้องอาศัยค่า DensityหมายเหตุD = เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ (เช่น ท่อ 100 mm → 10D = 1 เมตร)5.3 ข้อควรระวังในการติดตั้ง• หลีกเลี่ยงการติดตั้งใกล้ Elbow, Valve, Pump, Tee• ใช้ Gasket และการซีลที่ทนแรงดันและอุณหภูมิ• หลีกเลี่ยงการติดตั้งในตำแหน่งที่มีการสั่นสะเทือนสูง• ต้องแน่ใจว่าท่อ \"เต็ม\" ตลอดเวลาที่วัด• การเดินสายไฟและการต่อ Ground ต้องได้มาตรฐาน (EMC/Noise Immunity)5.4 การสอบเทียบ (Calibration) การสอบเทียบอุปกรณ์วัด คือการตรวจสอบและปรับแต่งเครื่องมือให้แสดงค่าถูกต้อง โดยอิงจากเครื่องมืออ้างอิงที่มีความแม่นยำสูงกว่า5.4.1 ช่วงเวลาที่ควรสอบเทียบประเภทอุปกรณ์ ความถี่แนะนำOrifice + DP Transmitter ทุก 6–12 เดือนVortex Flowmeter ทุก 1–2 ปีUltrasonic (Portable) ตรวจสอบก่อน–หลังใช้งานCoriolis Flowmeter ทุก 2 ปี หรือเมื่อมีข้อผิดพลาด

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 20Energy Conservation Technology Co.,ltd.5.4.2 วิธีการสอบเทียบ1. สอบเทียบภายนอก (External Calibration)o ใช้อุปกรณ์ Flow Standard เช่น Coriolis ที่แม่นยำกว่ามาวัดเปรียบเทียบo ใช้เครื่องมือสอบเทียบในห้องปฏิบัติการที่รับรองโดย ISO/IEC 170252. สอบเทียบภายใน (In-situ Calibration / Verification)o ใช้ฟังก์ชัน Self-Verification จากผู้ผลิต (สำหรับรุ่นที่รองรับ)o ใช้ Reference Flowmeter แบบ Clamp-on วัดซ้อน5.4.3 เอกสารที่เกี่ยวข้อง• แบบฟอร์ม Calibration Record• ใบรับรองการสอบเทียบ (Calibration Certificate)• การตรวจสอบย้อนกลับ (Traceability to Standard)5.5 ผลกระทบจากการไม่สอบเทียบ• ค่าเบี่ยงเบนของอัตราการไหลอาจสูงถึง 10–30%• ส่งผลต่อการคำนวณพลังงานและ KPI• ใช้ข้อมูลผิดพลาดในการตัดสินใจ• มีความเสี่ยงต่อการถูก Audit หรือถูกปฏิเสธผลการวัด5.6 Checklist การติดตั้งและสอบเทียบ• ตรวจสอบระยะท่อตรงก่อน–หลัง• ตรวจสอบความสะอาดของภายในท่อ• ยึดอุปกรณ์แน่น ไม่มีแรงสั่นสะเทือน• ติดตั้งตามทิศทางการไหล (Flow Direction)• ตรวจสอบสายไฟ / Shield / Ground• ตรวจสอบการไหลจริงก่อนใช้งาน• บันทึกข้อมูลการสอบเทียบทุกครั้ง6. เทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลการวัด6.1 วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ข้อมูลการวัด การบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลอัตราการไหลของไอน้ำอย่างต่อเนื่องมีประโยชน์ดังนี้• ติดตามการใช้พลังงานแบบ Real-time• ตรวจจับความผิดปกติของระบบทันที• ประเมินประสิทธิภาพของเครื่องจักรหรือระบบผลิตไอน้ำ• ช่วยวางแผนบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (Predictive Maintenance)• เปรียบเทียบ Before–After การปรับปรุงระบบ• ใช้เป็นหลักฐานประกอบการ Audit หรือ ISO 50001

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 21Energy Conservation Technology Co.,ltd.6.2 ประเภทข้อมูลที่ควรจัดเก็บประเภทข้อมูล คำอธิบายอัตราการไหลเชิงมวล (kg/h, t/h) ใช้คำนวณพลังงานและประสิทธิภาพความดันและอุณหภูมิ ณ จุดวัด ใช้ตรวจสอบสภาพของไอน้ำค่าเอนทาลปี (จาก Steam Table) คำนวณพลังงานที่ส่งผ่านค่าพลังงานรวม (kJ/h, GJ/d) ประเมินโหลดหรือใช้เปรียบเทียบเวลาการใช้งาน (Operating Time) วิเคราะห์ Load Patternค่าผิดปกติ (Spike, Drop) ใช้ตรวจจับการรั่วหรือผิดพลาดของอุปกรณ์6.3 วิธีการวิเคราะห์ข้อมูลที่นิยมใช้ 1. การดูรูปแบบการใช้ไอน้ำ (Steam Load Profile)• วาดกราฟรายชั่วโมง/รายวัน• แยกช่วงโหลดต่ำ/โหลดสูง• วิเคราะห์เวลาที่มีการใช้งานมากผิดปกติ 2. การวิเคราะห์แนวโน้ม (Trend Analysis)• ดูการเปลี่ยนแปลงในระยะเวลา เช่น สัปดาห์ / เดือน• ใช้ในการวางแผน Maintenance หรือปรับจ่ายไอน้ำ• ตรวจสอบว่ามีการสูญเสียจาก Steam Trap หรือ Leakage หรือไม่ 3. การเปรียบเทียบ Before–After• ใช้กรณีมีการปรับปรุงระบบ เช่น เปลี่ยนวาล์ว / ติดฉนวน• วัดผลประหยัดโดยคำนวณ Energy Saved (%) = (QBefore – QAfter) / QBefore × 100 4. การคำนวณค่าพลังงานไอน้ำที่ใช้ Q (kJ/h) = m˙× (hout - hin) m˙ = อัตราการไหล (kg/h) hout, hin = ค่า Enthalpy ของไอน้ำและน้ำ/คอนเดนเสท 5. การตรวจจับค่าผิดปกติ (Anomaly Detection)• ค่าที่พุ่งขึ้น/ลดลงอย่างเฉียบพลัน• ค่าคงที่ผิดธรรมชาติ (อาจแสดงถึง Sensor เสีย หรือ Flow หยุด)• ใช้เกณฑ์ ±3σ หรือ Rule-based Alert

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 22Energy Conservation Technology Co.,ltd.6.4 ตัวอย่างกราฟที่ควรสร้างกราฟ จุดประสงค์กราฟ Steam Flow vs. Time ดูรูปแบบการใช้ไอน้ำกราฟ Steam Load per Production Unit วิเคราะห์ประสิทธิภาพต่อหน่วยกราฟพลังงานสะสม (Cumulative Energy) ประเมินการใช้ไอน้ำรวมกราฟ Before–After ปรับปรุงระบบ ยืนยันผลประหยัดกราฟ Steam Pressure & Temperature ตรวจสอบเสถียรภาพของระบบ6.5 เครื่องมือช่วยวิเคราะห์ข้อมูล• Excel + Steam Table ใช้งานง่าย เหมาะกับวิเคราะห์เบื้องต้น• SCADA / BMS / EMS ระบบจัดเก็บและแสดงผลอัตโนมัติแบบ Realtime• Energy Dashboard แสดงผลในรูปแบบที่ผู้ใช้งานทั่วไปเข้าใจได้ง่าย• AI หรือ Machine Learning วิเคราะห์แนวโน้มผิดปกติ และแจ้งเตือนล่วงหน้า (เหมาะกับระบบขนาดใหญ่)6.6 ข้อแนะนำเพิ่มเติม• ควรจัดเก็บข้อมูลอย่างน้อยระดับ “นาที” เพื่อวิเคราะห์แบบละเอียด• ใช้การ Compensation ค่า Density และ Enthalpy ที่เหมาะสมกับสภาพไอน้ำ• เชื่อมข้อมูลเข้ากับระบบ ERP หรือระบบบัญชีพลังงาน เพื่อบริหารแบบรวมศูนย์• วาง KPI เช่น kg Steam/ton Product หรือ kJ/kg เพื่อใช้เปรียบเทียบระยะยาว7. ตัวอย่างการใช้งานจริง7.1 กรณีศึกษาที่ 1 วัดอัตราการใช้ไอน้ำจากหม้อไอน้ำเพื่อประเมินประสิทธิภาพ (Boiler Efficiency Monitoring)▪ ข้อมูลพื้นฐาน• ประเภทไอน้ำ: ไอน้ำอิ่มตัว• แรงดัน: 10 bar• อุปกรณ์ที่ใช้: Orifice Plate + DP Transmitter + PT/TT• จุดติดตั้ง: ท่อส่งออกจาก Boiler▪ ผลลัพธ์• สามารถคำนวณ Boiler Efficiency ตามสูตร Efficiency (%) = Energy Output (Steam) / Energy Input (Fuel) × 100 • ค่าประสิทธิภาพเฉลี่ย = 78.5%• นำข้อมูลไปปรับปรุงการควบคุมการเผาไหม้ → เพิ่ม Efficiency เป็น 82.3%

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 23Energy Conservation Technology Co.,ltd.o บทเรียนที่ได้▪ ใช้ Orifice Meter ร่วมกับ PT/TT ทำให้คำนวณ Mass Flow + Enthalpy ได้แม่นยำ▪ ต้องสอบเทียบ Pressure Transmitter ทุก 6 เดือน▪ ต้องมี Flow Computer หรือ Excel Sheet ที่เชื่อมกับ Steam Table7.2 กรณีศึกษาที่ 2 ตรวจสอบการใช้ไอน้ำในกระบวนการผลิตอาหาร (Line Consumption Monitoring)o ข้อมูลพื้นฐาน• ขนาดท่อ: DN50• ไอน้ำอิ่มตัวสำหรับเครื่องต้มในสายผลิต• อุปกรณ์ที่ใช้: Vortex Flowmeter + Temperature Sensoro ผลลัพธ์• สามารถวัด Steam Flow ได้แบบ Realtime• พบว่าการใช้ไอน้ำช่วงเครื่อง Idle สูงผิดปกติ• ปรับปรุงระบบควบคุมวาล์วไอน้ำให้ตัดการจ่ายเมื่อไม่ใช้งาน → ลดการใช้ลง 15%o บทเรียนที่ได้• Vortex Meter ติดตั้งง่าย บำรุงรักษาน้อย เหมาะกับการใช้งานต่อเนื่อง• ข้อมูลที่ได้ช่วยวิเคราะห์พฤติกรรมการใช้ไอน้ำในหน่วยผลิต• ต้องมีการ Compensation ค่า Density เพื่อแปลง Volumetric → Mass Flow7.3 กรณีศึกษาที่ 3 ตรวจสอบสมดุลไอน้ำในระบบ (Steam Balance Audit)o ข้อมูลพื้นฐาน• ตรวจสอบในโรงงานปิโตรเคมี• จุดวัดหลายจุด ทั้งต้นทาง ปลายทาง และ Steam Trap• อุปกรณ์ที่ใช้: Ultrasonic Clamp-on Flowmeter (Portable)o ผลลัพธ์• ตรวจพบ Steam Leakage ที่ Steam Trap 3 จุด• ตรวจพบส่วนต่างของไอน้ำหายไป ~5% จากระบบรวม• หลังเปลี่ยน Steam Trap และปรับจุดจ่าย → ลดค่าไอน้ำหายไปเหลือ 1.2%o บทเรียนที่ได้• Clamp-on ใช้งานง่าย ไม่กระทบกระบวนการ• เหมาะกับการสำรวจ / ตรวจเฉพาะกิจ• ข้อมูลเชิงเวลา (Time Series) ช่วยวิเคราะห์สมดุลไอน้ำได้ดี

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 24Energy Conservation Technology Co.,ltd.7.4 กรณีศึกษาที่ 4 วัดการใช้ไอน้ำเพื่อวางแผนปรับปรุงระบบฉนวนo ข้อมูลพื้นฐาน• วัดการสูญเสียไอน้ำในท่อที่ไม่มีฉนวน• ใช้ Coriolis Flowmeter แบบ High Accuracy สำหรับ Benchmarko ผลลัพธ์• วัดอัตราการสูญเสียความร้อนจากไอน้ำตลอดแนวท่อ• หลังติดตั้งฉนวน ลดการใช้ไอน้ำเฉลี่ยลง 18%• คำนวณ Payback Period จากการประหยัดได้< 1 ปีo บทเรียนที่ได้• Coriolis ให้ค่าความแม่นยำสูง ใช้เปรียบเทียบ Before–After ได้แม่นยำ• การวัดก่อน–หลังการปรับปรุงมีบทบาทสำคัญในการตัดสินใจลงทุน• ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการขออนุมัติงบปรับปรุง7.5 สรุปแนวทางจากกรณีศึกษาวัตถุประสงค์ อุปกรณ์แนะนำ หมายเหตุวัดประสิทธิภาพ Boiler Orifice + DP + PT/TT ต้องใช้ Steam Table ร่วมวัดการใช้ในสายผลิต Vortex + TT ติดตั้งง่าย ใช้งานถาวรได้ตรวจสอบสมดุลระบบ Ultrasonic Clamp-onเหมาะกับงานสำรวจวิเคราะห์ Before–After Coriolis เหมาะกับใช้เป็น Referenceo ภาคผนวกA. คำศัพท์เฉพาะ (Glossary)คำศัพท์ คำอธิบายไอน้ำอิ่มตัว (Saturated Steam)ไอน้ำที่มีอุณหภูมิและความดันสัมพันธ์กันอยู่ในภาวะสมดุลระหว่างของเหลวกับก๊าซไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (Superheated Steam)ไอน้ำที่ถูกให้ความร้อนเพิ่มเกินกว่าจุดเดือด โดยไม่เกิดการควบแน่นง่ายEnthalpy (h) พลังงานรวมในระบบ หน่วย kJ/kg ใช้คำนวณพลังงานของไอน้ำSpecific Volume (v) ปริมาตรต่อมวลของไอน้ำ หน่วย m³/kgDifferential Pressure (ΔP) ค่าความดันที่ต่างกันระหว่างจุดสองจุด ใช้วัดอัตราการไหลMass Flow Rate (ṁ) ปริมาณมวลของไหลที่ไหลผ่านในหนึ่งหน่วยเวลา หน่วย kg/h หรือ t/hVolumetric Flow Rate ปริมาตรของของไหลที่ไหลผ่าน หน่วย m³/hSteam Table ตารางคุณสมบัติของไอน้ำ ใช้คำนวณค่า Enthalpy, Specific Volume ฯลฯ

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 25Energy Conservation Technology Co.,ltd.คำศัพท์ คำอธิบายCoriolis Effect แรงเสมือนที่ใช้ในเครื่องวัดแบบ Coriolis ในการคำนวณ Mass FlowCompensationการปรับค่าที่วัดได้ให้สะท้อนค่าจริง โดยอิงข้อมูลแรงดัน อุณหภูมิ หรือ DensityCalibration การสอบเทียบเครื่องมือให้แสดงค่าถูกต้องอ้างอิงจากมาตรฐานSteam Trap อุปกรณ์ระบายคอนเดนเสทออกจากระบบโดยไม่ให้ไอน้ำรั่วไหลออกไปB. ตารางตัวอย่างคุณสมบัติของไอน้ำ (Steam Table ย่อ)สำหรับไอน้ำอิ่มตัวที่ความดันต่าง ๆความดัน (bar)อุณหภูมิ (°C)Enthalpy น้ำ (hf) (kJ/kg)Enthalpy ไอน้ำ (hg) (kJ/kg)Specific Volume ไอน้ำ (m³/kg)1.0 100.0 419.0 2,675.0 1.6733.0 133.5 561.0 2,723.0 0.6065.0 151.8 640.0 2,744.0 0.3747.0 164.9 697.0 2,756.0 0.27310.0 179.9 762.0 2,770.0 0.19415.0 198.3 844.0 2,786.0 0.133หมายเหตุ• Enthalpy (hf) = พลังงานของน้ำร้อนก่อนกลายเป็นไอ• Enthalpy (hg) = พลังงานของไอน้ำอิ่มตัว• ค่าที่แสดงเป็นค่าเฉลี่ยโดยประมาณ ใช้ในงานวิเคราะห์เบื้องต้นC. สูตรที่ใช้บ่อย1. พลังงานของไอน้ำQ = m˙× (hout - hin) 2. Mass Flow จาก Volumetric Flow m˙= Qvol × ρ 3. Efficiency Boiler Efficiency (%) = QSteam / QFuel × 100 4. การคำนวณการประหยัดพลังงาน (Before–After) Saving (%) = Qbefore – Qafter / Qbefore × 100

เรื่อง เทคนิคการตรวจวัดอัตราการใช้ไอน้ำบริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด P a g e | 26Energy Conservation Technology Co.,ltd.o เอกสารอ้างอิง (References)• มาตรฐานสากลและคู่มือวิศวกรรม1. ASME PTC 19.5-2004 – “Flow Measurement”American Society of Mechanical Engineers. คู่มือมาตรฐานสำหรับการวัดอัตราการไหลของไอน้ำและก๊าซโดยใช้ Differential Pressure Devices2. ISO 5167-1:2022 – Measurement of fluid flow by means of pressure differential devicesมาตรฐานการออกแบบ Orifice Plate, Venturi, และ Nozzle3. IAPWS Steam Tables – The International Association for the Properties of Water and Steam (IAPWS)ตารางคุณสมบัติของน้ำและไอน้ำที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล4. Boiler Efficiency Institute (BEI) – Boiler Efficiency Handbookแนวทางการคำนวณประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ รวมถึงการวิเคราะห์พลังงานจากไอน้ำ5. ASHRAE Handbook – HVAC Applications (Chapter on Steam Systems)คู่มือการใช้งานระบบไอน้ำในอาคารอุตสาหกรรมและระบบ HVAC• แหล่งข้อมูลจากผู้ผลิตอุปกรณ์วัดไอน้ำ6. Emerson Process Management – Flow Measurement in Steam Applicationsคู่มือการเลือกใช้ Coriolis และ Vortex Flowmeter สำหรับไอน้ำ7. Yokogawa Electric Corporation – Vortex Flowmeter Technical Guideแนวทางติดตั้ง การแปลงค่าการวัด และกรณีศึกษาการใช้งานจริง8. Siemens Process Instrumentation – Ultrasonic Flow Measurement Application Guideคู่มือการใช้งาน Ultrasonic Clamp-on สำหรับงานไอน้ำ9. Endress+Hauser – Steam Energy Measurement White Paperเอกสารเชิงเทคนิคว่าด้วยการวัดพลังงานในระบบไอน้ำด้วยการใช้ Flow + PT + TT• แนวทางการบริหารจัดการพลังงาน10. International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP), EVOมาตรฐานการวัดและยืนยันผลการประหยัดพลังงานจากโครงการปรับปรุง11. ISO 50001:2018 – Energy Management Systems – Requirements with Guidance for Useแนวทางระบบบริหารจัดการพลังงาน ซึ่งสนับสนุนการใช้ข้อมูลจากการวัดไอน้ำอย่างแม่นยำ