การพัฒนาและประเมินประสิทธิภาพของเครื่องตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตสำหรับกำจัดควันจากกระบวนการประกอบอาหารในครัวเรือน

Main Article Content

วิสูตร อาสนวิจิตร พานิช อินต๊ะ อนุกูล ปันสา

Abstract

Abstract


In this paper, an electrostatic collector for smoke removal from the in-house cooking process was developed and efficiency evaluated. This developed prototype was consisted of the multi-tubes collector, 25 kV DC high voltage power supply and closed-loop control system. In this study, the wire-to-cylinder and mesh-to-cylinder collectors were evaluated and compared in the current-voltage characteristics as well as numerical and experimental collection efficiencies. The collection efficiency was experimentally evaluated as a mass loading ratio between the difference at the inlet and the outlet to the particulate loading at the inlet of the collector. In the current-voltage characteristics, it was found from the results that the maximum discharging currents from both collectors were about 1.08 and 0.78 mA for the wire-to-cylinder and the mesh-to-cylinder, respectively. For the numerical and experimental collection efficiencies, the numerical calculation results were showed that the average collection efficiency of the wire-to-cylinder and mesh-to-cylinder collectors were about 92.7 and 67.8 %, respectively, and the experimental results were showed that the average collection efficiency of the wire-to-cylinder and mesh-to-cylinder collectors were about 84.3 and 53.0 %, respectively, for the particulate size range between 10 nm and 2.5 µm at the operating temperature of about 150 oC, the operating pressure of about 1 bar and the particulate flow rate of 10 L/min. 


Keywords: electric field; particulate matter; electrostatic precipitation; hood

Keywords

Article Details

Section
วิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์
Author Biographies

วิสูตร อาสนวิจิตร

วิทยาลัยเทคโนโลยีและสหวิทยาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตำบลป่าป้อง อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ 50220

พานิช อินต๊ะ

วิทยาลัยเทคโนโลยีและสหวิทยาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตำบลป่าป้อง อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ 50220

อนุกูล ปันสา

ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตำบลช้างเผือก อำเภอเมือง จังหวัดเชียงใหม่ 50300

References

[1] กรีนพีช (GreenPeace), 2560, มลพิษฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ของเมืองในประเทศไทยช่วงเดือนมกราคม-มิถุนายน พ.ศ. 2560, กรุงเทพฯ.
[2] กรมควบคุมมลพิษ, 2559, รายงานสถานการณ์มลพิษของประเทศไทย ปี พ.ศ. 2559, กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม, กรุงเทพฯ.
[3] สำนักอนามัยสิ่งแวดล้อม, 2555, แนวทางการประกอบกิจการที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพประเภทการเผ่าถ่านหรือการสะสมถ่านขององค์การสงเคราะห์ทหารผ่านศึก, กรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข, นนทบุรี.
[4] Rodmanee, Y. and Kanchana, R., 2011, Electrostatic precipitator development by using quality function deployment, IE Network Conference, October 20-21.
[5] Intra, P., Limueadphai, P. and Tippayawong, N., 2010, Particulate emission reduction from biomass burning in small combustion systems with a multiple tubular electrostatic precipitator, Particulate Sci. Technol. 28: 547-565.
[6] Intra, P. and Dussadee, N., 2007, Approach to predict the total collection efficiency of a wire-plate electrostatic precipitator for particles removal from biomass furnace, The 22nd Conference on Mechanical Engineering Network of Thailand, October 17-19.
[7] Intra, P. and Dussadee, N., 2007, Characterisation of wire cylinder electrostatic precipitator for exhaust gas particles removal of biomass furnace, Eng. J. Chiang Mai Univ. 14(1): 29-39.
[8] ชญาศักดิ์ รัตนโชติ, พีระพงศ์ ทีฆสกุล และยุทธนา ฏิระวณิชย์กุล, 2551, เครื่องตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตสำหรับการดักจับเขม่าจากการเผาไหม้ไม้ฟืน, การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทยครั้งที่ 22, ปทุมธานี, 15-17 ตุลาคม.
[9] วชร กาลาสี, นฤบดี ศรีสังข์, ภัทร สุพพัตกุล และ พีระพงศ์ ทีฆสกุล, 2549, ประสิทธิภาพการดักจับอนุภาคของเครื่องตกตะกอนทางไฟฟ้าสถิต ส่วนที่ 1 : อนุภาคเขม่าควันและฝุ่นแป้ง, การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 20, นครราชสีมา, 18-20 ตุลาคม.
[10] White, H.J., 1963, Industrial Electrostatic Precipitation, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts.
[11] Chang, J., Kelly, A.J. and Crowley, J.M., 1995, Handbook of Electrostatic Processes, Marcel Dekker, Inc., New York.
[12] Parker, K.R., 1997, Applied Electrostatic Precipitation, Blackie Academic & Professional, New York.
[13] Mizuno, A., 2000, Electrostatic precipita tion, IEEE Trans. Dielect. Elect. Insulation 7(5): 615-624.
[14] Jaworek, A., Krupa, A. and Czech, T., 2007, Modern electrostatic devices and methods for exhaust gas cleaning: A brief review, J. Electrost. 65: 33-155.
[15] พานิช อินต๊ะ, อุษณีย์ วินิจเขตคำนวณ, อาทิตย์ ยาวุฑฒิ และวิสูตร อาสนวิจิตร, 2554, การพัฒนาเครื่องบำบัดอากาศภายในอาคารสำหรับห้องปลอดความเป็นพิษโดยการผสมผสานเทคนิคเชิงไฟฟ้าสถิตและการกรอง, สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ เครือข่ายภาคเหนือ, เชียงใหม่.
[16] พานิช อินต๊ะ และณัฐวุฒิ ดุษฎี, 2550, ศักยภาพการดักจับอนุภาคแขวนลอยจากเตาเผาชีวมวลด้วยเทคนิคการตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิติ, การประชุมวิชาการเรื่องการถ่ายเทพลังงานความร้อนและมวลในอุปกรณ์ด้านความร้อน ครั้งที่ 6, เชียงใหม่, 15-16 มีนาคม.
[17] พานิช อินต๊ะ, 2548, เครื่องตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตสำหรับการควบคุมมลภาวะทางอากาศจากอุตสาหกรรม, Technic Magazine 22(252): 109-122.
[18] ณัฐวุฒิ ดุษฎี, พาวิน มะโนชัย, ญาณากร สุทัสนมาลี และวีระ ฟ้าเฟื่องวิทยากุล, 2549, ระบบการใช้พลังงานชีวมวลแบบรวมศูนย์สำหรับอบแห้งลำไยด้วยเครื่องกระบะ, รายงานฉบับสมบูรณ์โครงการวิจัยและพัฒนาภาครัฐร่วมเอกชนในเชิงพาณิชย์, สำนักงานคณะกกรมการการอุดมศึกษา, กรุงเทพฯ.
[19] นฤบดี ศรีสังข์, จรัสชัย เย็นพลับ, พีระพงศ ทีฆสกุล และวชร กาลาสี, 2549, ประสิทธิภาพการดักจับอนุภาคของเครื่องตกตะกอนทางไฟฟ้าสถิต ส่วนที่ 2 : ผลกระทบของความต่างศักดิ, การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 20, นครราชสีมา, 18-20 ตุลาคม.
[20] Tippayawong, N. and Kunanoppadon, J., 2003, Application of electrostatic technique to diesel particulate aftertreament, PSU-UNS International Conference Energy and the Environment, Hat Yai, Songkhla, December 11-12.
[21] Nair, S.A., Pemen, A.J.M., Yan, K., van Heesch, E.J.M., Ptasinski, K.J. and Drinkenburg, A.A.H., 2004, Tar removal from biomass derived fuel gas by pulsed corona discharges a chemical kinetic study, Ind. Eng. Chem. Res. 43: 1649-1658.
[22] วิสูตร อาสนวิจิตร และกรพจน์ มะโนใจ, 2560, การพัฒนาต้นแบบระบบดักควันไฟฟ้าสถิตแบบการควบคุมวงจรปิดสำหรับเตาเผาขยะ, ว.วิจัยเทคโนโลยีนวัตกรรม 1(1): 71-82.
[23] Intra, P., 2010, Electrostatic System, National Science and Technology Development Agency (NSTDA) Northern Network, Chaing Mai.
[24] John, G., Martin, F. and George, C., 1991, Principles of Power Electronics, Massachusetts Institute of Technology, Addison-Wesley Publishing Company.
[25] Asanavijit, V., Premrudeepreechacharn, S., Yawootti, A. and Intra, P., 2011, Current-voltage characteristics of positive corona pulsed electrostatic precipitator, pp. 359-363, The 9th PSU Engineering Conference, Phuket.