วันศุกร์ที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2557

เลือกประเภทของปั๊มน้ำให้ถูกกับลักษณะการใช้งานทางการเกษตรเพื่อลดต้นทุน



ว่ากันด้วยเรื่องของปั๊มน้ำกันต่อเลยดีกว่าเพราะเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่จะช่วยลดปัญหาเรื่องแรงงานการให้น้ำพืชและก็อยากจะเริ่มด้วยปั๊มน้ำแบบใช้ไฟฟ้าเพราะหากคิดเป็นอัตราต่อหน่วยแล้วค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าปั๊มน้ำแบบที่ใช้น้ำมันทั้งราคาอุปกรณ์หรือตัวปั๊มน้ำก็ยังถูกกว่าอีกด้วย ซึ่งจริงๆแล้วปั๊มน้ำมีหลายชนิดและหลายประเภทมากและก็ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิประเทศและสภาพพื้นที่ด้วยว่าควรใช้ปั๊มน้ำประเภทไหนถึงจะเหมาะสม ถึงแม้ว่าปั๊มน้ำไฟฟ้าจะมีหลายแบบแต่ที่เห็นกันอยู่บ่อยๆ ในปัจจุบันนี้ก็มีอยู่ไม่กี่แบบ เช่น
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่ง (Centrifugal pump) เป็นปั๊มที่เห็นได้ทั่วไปตามท้องตลาดเพราะเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายใช้งานได้เกือบทุกสภาวะพื้นที่และการทำงานของปั๊มชนิดนี้ก็เรียบง่ายซึ่งโดยส่วนใหญ่จะมีตัวหอยโข่งติดมากับปั๊มน้ำเลย หรือมีบางรุ่นที่แยกขายเฉพาะตัวหอยโข่งเพื่อนำไปดัดแปลงหรือประยุกต์ใช้งานกับตัวขับเคลื่อนชนิดอื่น ข้อเสียของปั๊มน้ำนี้ก็คือกำลังดึงที่น้อยคือไม่เหมาะกับการดึงน้ำจากที่ลึกมากๆ โดยส่วนใหญ่จะใช้ดึงน้ำจากแหล่งน้ำบริเวณผิวดินหรือความลึกประมาณ 4 – 8 เมตรซึ่งก็แล้วแต่กำลังขับเคลื่อนของมอร์เตอร์ ข้อดีคือการซ่อมแซมบำรุงรักษาที่ง่ายเพราะปั๊มน้ำแบบหอยโขงเป็นระบบการทำงานที่เรียบง่ายที่มากับความแรงและปริมาณของน้ำที่ตัวปั๊มสามารถผลักดันออกไปได้มาก เช่น
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 1 แรงม้าสูบน้ำได้ประมาณ 200 – 300 ลิตรต่อนาที
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 2 แรงม้าสูบน้ำได้ประมาณ 500 – 600 ลิตรต่อนาที
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 3 แรงม้าสูบน้ำได้ประมาณ 900 – 1,100 ลิตรต่อนาที
IMG_2554
ปั๊มน้ำแบบจุ่มหรือไดโว่ (submersible pump) ข้อดีคือความสะดวกเหมาะสำหรับพื้นที่จำกัด ตัวปั๊มจะต้องอยู่ในน้ำแล้วส่งน้ำขึ้นไปยังพื้นที่ที่ต้องการผ่านสายยางหรือท่อน้ำที่ต่อไว้ ส่วนข้อเสียนั้นก็ไม่พ้นเรื่องแรงดันน้ำที่ได้ค่อนข้างน้อย (เมื่อเทียบแรงม้ากับปั๊มน้ำชนิดอื่น) และระยะทางที่ค่อนข้างสั้นแต่ในบางสถานการณ์ปั๊มน้ำแบบนี้ก็เป็นพระเอกได้เหมือนกันซึ่งทั้งนี้ทั้งนั้นก็ขึ้นอยู่กับสภาพพื้นที่ที่จะใช้งาน
Water Pump 004
*** ขอขอบพระคุณรูปภาพจากอินเตอร์เนตและเวปเพื่อนบ้านครับ ที่เอื้อเฟื้อรูปภาพและขอรับรองว่ารูปดังกล่าวไม่ได้ถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ ทางการค้าแต่อย่างใดครับ ***
ปั๊มน้ำแบบสูบชักหรือปั๊มน้ำแบบชัก ปั๊มน้ำประเภทนี้จะประกอบด้วย 2 ส่วน คือตัวมอเตอร์ที่เป็นตัวขับเคลื่อนและตัวปั๊มที่ทำหน้าที่สูบดึงน้ำ ข้อดีของปั๊มชนิดนี้คือมีกำลังในการดึงสูงหรือเหมาะสมกับการดึงน้ำจากที่ต่ำขึ้นที่สูงหรือบ่อน้ำที่มีความลึกมาก (ประมาณ 8 – 12 เมตรจากระดับพื้นดินซึ่งก็ขึ้นอยู่กับขนาดของมอเตอร์และขนาดของก้านสูบ) ส่วนกำลังหรือแรงม้านั้นก็แล้วแต่มอเตอร์ที่ท่านใส่เข้าไป อิอิอิ ประมาณว่าอยากได้แรงก็ซื้อมอเตอร์ตัวใหญ่ๆ ว่างั้นเถอะ ข้อเสียก็เป็นเรื่องของอัตราการสึกหรอที่มากกว่าปั๊มน้ำแบบหอยโข่งซึ่งต้องการดูแลบำรุงรักษาหรืออัดน้ำมันหล่อลื่นเป็นพักๆ
Water Pump 002
*** ขอขอบพระคุณรูปภาพจากอินเตอร์เนตและเวปเพื่อนบ้านครับ ที่เอื้อเฟื้อรูปภาพและขอรับรองว่ารูปดังกล่าวไม่ได้ถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ ทางการค้าแต่อย่างใดครับ ***
ปั๊มน้ำแบบแรงดันหรืออัตโนมัติแบบที่ใช้กันอยู่ทั่วๆ ไปตามบ้านเรือนและที่พักอาศัย ถึงแม้ว่าจะไม่เหมาะสมกับการเกษตรหรือการใช้งานที่ต้องการความแรงนักเพราะถังเก็บความดันเองจะเป็นตัวลดความแรง
ของน้ำ แต่ก็มีบางท่านดัดแปลงหรือเลือกซื้อปั๊มอัตโนมัติที่มีแรงม้าสูงๆ มาใช้ในการเกษตรซึ่งก้ได้ผลอยู่มนระดับหนึ่งแต่ข้อเสียอันใหญ่หลวงของปั๊มน้ำอัตโนมัติก็คือราคาแพงและยิ่งแรงวัตต์สูงหรือกำลังสูงๆ ก็ยิ่งแพงขึ้นไปอีก -__-!!!
Water Pump 003
*** ขอขอบพระคุณรูปภาพจากอินเตอร์เนตและเวปเพื่อนบ้านครับ ที่เอื้อเฟื้อรูปภาพและขอรับรองว่ารูปดังกล่าวไม่ได้ถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ทางการค้าแต่อย่างใดครับ ***
แต่ละประเภทแต่ละแบบก็มีข้อดีในตัว ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานและสภาพพื้นที่แต่ถ้าถามถึงความชอบส่วนตัวแล้วผู้เขียนชอบปั๊มน้ำแบบหอยโข่ง (Centrifugal pump) มากที่สุดเพราะดูแลรักษาค่อนข้างง่ายเพราะการทำงานไม่สลับซับซ้อน การเลือกใช้ปั๊มให้ถูกต้องตามลักษณะพื้นที่จึงเป็นอีกหนึ่งวิธีที่ลดต้นทุนในด้านแรงงานสำหรับการเกษตร เพราะระบบน้ำถือเป็นอีกระบบหนึ่งที่สำคัญมากๆ สำหรับการเกษตร

ทดสอบปั๊มน้ำขนาด 3 แรงม้าสำหรับการเกษตร



อาทิตย์นี้เหงื่อตกอีกตามเคยเพราะเพื่อนชาวเกษตรด้วยกันท่านหนึ่งได้ซื้อปั๊มน้ำหอยโข่งยี่ห้อไม่ติดตลาดขนาด 3 แรงม้า ท่อขนาด 3 นิ้วมาทดสอบ แต่…. ไม่รู้จะทดสอบยังไงก็เลยส่งมาให้ผู้เขียนทดสอบดู -__-!!! เอาว่ะ กล้าส่งก็กล้าใช้
ถ้าพูดถึงเรื่องการเกษตรนั้นก็ต้องนึกถึงน้ำเป็นอันดับแรกเพราะพืชทุกชนิดต้องการน้ำและความชื้นเพื่อให้รากดูดซึมและแผ่ขยายไปได้ ส่วนจะต้องการมากน้อยนั้นก็ขึ้นอยู่กับประเภทและพันธุ์พืช
แต่ดั้งเดิมนั้นการเกษตรในบ้านเราเป็นแบบเพื่อการดำรงชีพหรือกึ่งดำรงชีพกึ่งการค้าเพราะด้านการตลาดยังไม่เชื่อมต่อกันมากนัก ด้านการค้าก็เป็นเพียงในชุมชนบริเวณหนึ่งเท่านั้นและแรงงานก็หาง่ายทำให้การจัดการด้านทรัพยาการน้ำเป็นไปอย่างเรียบง่ายโดยการใช้แรงงานในครอบครัวหรือทำได้ด้วยตนเองอีกทั้งทรัพยากรธรรมชาติก็ยังจัดอยู่ในขั้นอุดมสมบูรณ์จึงง่ายต่อการคาดคะเนและใช้ประโยชน์จากฤดูฝนช่วยในการเพาะปลูกต่างๆ ได้ แต่ปัจจุบันนี้สถานการณ์ต่างๆ ทั้งด้านสภาพแวดล้อมที่เสื่อมถอยลงไป ด้านสังคมภาคแรงงานที่หายากขึ้น และด้านการตลาดที่ชักนำการเกษตรในบ้านเราพัฒนาเข้าสู่เชิงการค้ามากขึ้นหรือบางรายก็เป็นพืชเชิงเดี่ยวเชิงการค้าเต็มตัว จึงเป็นเหตุผลให้การจัดการด้านต่างๆ ต้องเป็นระบบมากขึ้นเพื่อการลดต้นทุนและเพิ่มผลกำไรต่อหน่วยให้มากที่สุดเท่าที่ทำได้ รวทั้งการจัดการด้านทรัพยาการน้ำด้วยเช่นกันที่ต้องพัฒนามาเป็นการใช้เครื่องจักรในการทำงานเพราะแรงงานนั้นราคาแพงและหายากในปัจจุบัน แถมการใช้คนงานจัดการเรื่องน้ำในไร่สวนขนาดใหญ่ก็ทำได้ลำบากจึงเป็นการดีกว่าที่จะใช้เครื่องจักรทำงาน
อ้อมไปไกลสุดท้ายก็เข้าเรื่องจนได้ -__-!!! ปั๊มน้ำในปัจจุบันแบ่งใหญ่ๆ ได้ 2 ประเภทคือปั๊มน้ำที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงและใช้ไฟฟ้า ซึ่งข้อดีและข้อเสียก็แตกต่างกันออกไปซึ่งก็แล้วแต่สภาพแวดล้อมจะเอื้ออำนวย แต่หากจะให้แนะนำแล้วการใช้ไฟฟ้าจะมีต้นทุนที่ถูกกว่ามาก แถมตัวปั๊มน้ำที่ใช้ไฟฟ้ายังมีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบขนาดแรงม้าหรือกำลังเครื่องเท่ากัน และการซ่อมบำรุงก็เรียบง่ายกว่ามากเพราะเป็นเรื่องของขดลวดทองแดงที่พันกันเป็นรอบๆ แต่เครื่องยนต์นี่สิ อาการล้านแปดอย่าง -__-!!! และหากจะแยกย่อยไปอีกทีสำหรับปั๊มน้ำแบบใช้ไฟฟ้านั้นก็จะแตกแขนงได้ เช่น ปั๊มน้ำแบบชัก ปั๊มน้ำแบบหอยโข่ง ปั๊มน้ำแบบจุ่ม (Submersible Pump) ซึ่งลักษณะการใช้งานก็แตกต่างกันออกไปเพราะปั๊มน้ำแต่ละแบบมีลักษณะเด่นหรือข้อดีที่แตกต่างกัน
แต่วันนี้มาว่ากันด้วยเรื่องของปั๊มน้ำแบบหอยโข่งเพราะว่ามีคนส่งมาให้ทดสอบใช้งานดู ซึ่งโดยส่วนตัวแล้วก็ชอบปั๊มน้ำแบบหอยโข่งเป็นที่สุดเพราะแรงดันและอัตราการไหลของน้ำดีแถมซ่อมบำรุงง่าย โดยหัวข้อเรื่องปั๊มน้ำประเภทอื่นๆ ก็ขอยกไปตอนต่อไปในเรื่องของการเลือกใช้ปั๊มให้ถูกประเภทของการใช้งานทางการเกษตร
IMG_2554
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 1 แรงม้าสูบน้ำได้ประมาณ 200 – 300 ลิตรต่อนาที
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 2 แรงม้าสูบน้ำได้ประมาณ 500 – 600 ลิตรต่อนาที
ปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 3 แรงม้าสูบน้ำได้ประมาณ 1,000 – 1,100 ลิตรต่อนาที
ปั๊มที่ใช้ทดสอบวันนี้เป็นปั๊มน้ำแบบหอยโข่งขนาด 3 แรงม้าโดยใช้ท่อส่งน้ำขนาด 3 นิ้ว ส่วนแรงดันน้ำก็ประมาณ 1,100 ลิตรต่อนาที
ที่มา http://www.mygreengardens.com

การแบ่งประเภทของปั๊ม (Classification of Pumps)


แต่เดิมนั้นประเภทของปั๊ม (Classification of Pumps) ซึ่งใช้หลักการทางวิชาการทางฟิสิกส์  ปั๊มจึงถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ  ปั๊มประเภทพลวัต (Dynamic Pumps)  และ ปั๊มประเภทแทนที่บวก (Positive Displacement Pumps)

จาก www.pumps.org/   โดยทาง ANSI/HI (American National Standards Institute/ Hydraulic Institute) ได้กำหนดมาตรฐานของปั๊มต่างๆที่ใช้ในการอ้างอิงทั่วโลก โดยใช้รูปร่างลักษณะของการใช้งานนำมาประกอบกัน แบ่งได้เป็น 6 ประเภทลักษณะ ดังนี้ :-

-       Kinetic Pump Types (ANSI/HI 1.1 - 1.2)
-       Vertical Pump Types (ANSI/HI 2.1 - 2.2)
-       Rotary Pump Types (ANSI/HI 3.1 - 3.5)
-       Sealless Centrifugal Pump Type (ANSI/HI 5.1 - 5.6)
-       Reciprocating Power Pump Type (ANSI/HI 6.1 - 6.5)
-       Direct Acting (Steam) Pump Type (ANSI/HI 8.1 - 8.5)


เนื่องจากเป็นการกำหนดในระดับสากล  จึงมีความซับซ้อนและมีรายละเอียดมาก  ดังนั้นจึงขอสรุปโดยใช้หลักการทางฟิสิกส์ ลักษณะโครงสร้าง และเพื่อความกระชับในการใช้งาน  จึงขอจัดแบ่งประเภทของปั๊มเป็น 3 ประเภทลักษณะ คือ 1. ปั๊มประเภทจลน์ (Kinetic pumps)  2. ปั๊มประเภทโรตารี่ (Rotary Pumps) และ 3. ปั๊มประเภทสูบชัก (Reciprocating Pumps) ตามแผนภูมิข้างล่าง 

1.  ปั๊มประเภทจลน์  (Kinetic pump)

ทำงานโดยการโดยใช้นำพลังงานที่ได้จากการหมุน ให้ไปเพิ่มพลังงานให้กับของเหลว โดยการหมุน ของครีบของใบพัด  เมื่อของเหลว เกิดการเคลื่อนผ่านช่องระหว่างครีบของใบพัด ก็จะเกิดการยกตัวของโมเมนตัมของของเหลวให้สูงขึ้นกลายเป็นความเร็ว หรือเกิดเป็นพลังงานจลน์ขึ้น หรือเรียกว่า หัวความเร็ว (Velocity head) เมื่อของเหลวไหลออกจากใบพัดของปั๊ม  พลังงานนี้จะถูกแปลงไปเป็น หัวความดัน (Pressure head)  ปั๊มประเภทจลน์  แบ่งออกได้เป็น กลุ่ม คือ aปั๊มกลุ่มแรงเหวี่ยง (Centrifugal), b. ปั๊มกลุ่มรีเยนเนอเรทีฟเทอร์ไบน์ (Regenerative turbine), c. ปั๊มกลุ่มใช้ผลกระทบพิเศษ (Special Effect) ตามแผนภูมิข้างล่าง

a.  ปั๊มกลุ่มแรงเหวี่ยง (Centrifugal)


ประกอบด้วยชนิด ไหลตามแนวแกน (Axial flow)ไหลแบบรวม (Mixed flow) และ ไหลตามแนวรัศมี(Radial flow) ตามแผนภูมิข้างล่าง


b.   ปั๊มกลุ่มรีเยนเนอรีเยนเนอร์เรทีฟเทอร์ไบน์ (Regenerative turbine)

ประกอบด้วย ปั๊มไหลรอบแนวขอบผิว (Peripheral Flow)ปั๊มไหลในช่องด้านข้าง (Side channel pump)  ตามแผนภูมิข้างล่าง

c.    ปั๊มกลุ่มใช้ผลกระทบพิเศษ (Special Effect) 

ประกอบด้วยปั๊ม  แบบหัวฉีด (Jet Eductor), แบบท่อปิโต (Pitot tube), แบบเจ็ทสกี (Jet-skis), แบบก๊าซยกตัว (Gas Lift), แบบไฮดรอลิกแรม (Hydraulic ram), แบบวอร์เทกซ์ (Induced vortex),  แบบปล่อยออกบางส่วน (Partial emission),แบบลากหนืด (Viscous drag) และ แบบแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic) ตามแผนภูมิข้างล่าง
2.   ปั๊มประเภทโรตารี่ (Rotary pump)

ปั๊มประเภทโรตารี่ จะประกอบด้วย ครีบใบ, โรเตอร์ และเสื้อด้านใน โดยโรเตอร์จะเป็นตัวหมุนและพาครีบใบหมุนตามไปด้วย  ดังนั้นจะทำให้เกิดโพรง (Cavity) หรือช่องว่างระหว่าง 3 สิ่งที่กล่าวแล้วข้างต้น เกิดความดันเป็นลบ (Negative) หรือเกิดความดันต่ำกว่าบรรยากาศ ทำให้ของเหลวไหลเข้ามาแทนที่ในช่องว่างนั้น  ทำให้ความดันกลายเป็นบวก (Positive) จากนั้นของเหลวก็จะถูกปิดผนึก และถูกทำการเคลื่อนย้าย (ที่ปริมาตรคงที่) จนกระทั่งปริมาตรของของเหลวดังกล่าวถูกผลักออกจากไปครีบใบ ผ่านทางออกของปั๊มสู่แหล่งที่มีความดันสูงกว่าต่อไป  

ปั๊มแบบโรตารี่ถูกแบ่งตามรูปร่างลักษณะได้เป็น ชนิด คือ 
a..ใบกวาด (Vane), b. ลูกสูบ (Piston), c. วัสดุยืดหยุ่น (Flexible Member), d. ลอนกลีบ (Lobes), e. เกียร์ (Gears), f. ลูกสูบหมุนตามเส้นรอบวง (Circumferential Pistons) และ g. สกรู (Screw)


3.   ปั๊มประเภทสูบชัก (Reciprocating Pumps)

ปั๊มแบบสูบชัก เป็นกลุ่มหนึ่งของปั๊มประเภทแทนที่บวก (Positive Displacement Pumps) เช่นเดียวกับปั๊มแบบโรตารี่ และเป็นประเภทของปั๊มที่นำมาใช้งานมาก  โดยใช้การเคลื่อนที่ของลูกสูบ  จะทำให้ภายในห้องสูบมีแรงดันต่ำกว่าบรรยากาศภายนอก  เกิดแรง"ดูด" ทำให้ความดันบรรยากาศภายนอกผลักดันน้ำขึ้นผ่านเช๊ควาล์วเข้ามาในห้องสูบ และเกิดการผลักออกไปจากปั๊มที่ความดันสูงกว่า สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ลักษณะ ดังนี้ 

a. ปั๊มแบบลูกสูบ (Piston pump), b. ปั๊มแบบท่อนสูบ (Plunger pump), c. ปั๊มแบบไดอะแฟรม (Diaphragm pump)     
ดังนั้นถ้าสรุปประเภทของปั๊ม (Classification of Pumps) ทั้งหมด 3 ประเภท คือ 1. ปั๊มประเภทจลน์ (Kinetic pumps)  2. ปั๊มประเภทหมุน (Rotary Pumps) และ 3. ปั๊มประเภทสูบชัก (Reciprocating Pumps) สามารถสรุปได้ตามแผนภูมิข้างล่าง

ที่มา http://industrialpumps-tsy.blogspot.com/2013/06/classifications-of-pumps.html