การประมาณค่าอุณหภูมิน้ำเหล็กในเตาหลอมแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการประมาณค่าอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องของโลหะหลอมละลายอุณหภูมิสูงในเตาหลอมโลหะแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า การวัดอุณหภูมิทางตรงด้วยเทอร์โมคัปเปิ้ลมีข้อจำกัดที่ไม่สามารถวัดอุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่อง เพราะน้ำเหล็กในกระบวนการหลอมอาจมีอุณหภูมิสูงถึงกว่า 1500 องศาเซลเซียส ประกอบกับน้ำเหล็กมักมีสิ่งสกปรกเจือปน หัววัดจะมีอายุการใช้งานสั้นหากแช่อยู่ในน้ำเหล็กอุณหภูมิสูงนานเกินไป วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอการวัดอุณหภูมิน้ำเหล็กทางอ้อม โดยการวัดพลังงานที่ป้อนเข้าเตาหลอม ค่าอุณหภูมิและอัตราการไหลของระบบน้ำหล่อเย็น และค่าอุณหภูมิที่ผนังเตาด้านนอก เพื่อประมาณค่าอุณหภูมิของน้ำเหล็กในเตาหลอมเทคนิคการประมาณอาศัยการพิจารณาสมการสมดุลความร้อนของเตา วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้แสดงเปรียบเทียบค่าอุณหภูมิจริงกับค่าที่ประมาณด้วยวิธีการที่นำเสนอ ซึ่งแสดงถึงความแม่นยำของวิธีการ โดยค่าที่ประมาณได้กับค่าที่วัดได้จริงมีค่าความผิดพลาดสูงสุดอยู่ที่บวกลบ 8 องศาเซลเซียส ค่าเฉลี่ยความผิดพลาดเท่ากับ 2.42 องศาเซลเซียส และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเท่ากับ 3.44 องศาเซลเซียส เมื่อนำระบบประมาณค่าอุณหภูมิที่ออกแบบนี้ไปใช้งานจริงที่ บริษัทสมบูรณ์หล่อเหล็กเหนียวอุตสาหกรรม จำกัด โดยได้ทำการทดลองใช้งานจริงเป็นเวลา 1 เดือน พบว่าสามารถประหยัดพลังงานในส่วนของการควบคุมเตาหลอมและค่าหัวเทอร์โมคัปเปิ้ลมารวมกันได้ทั้งหมด 583ม279.07 บาท/ปี เมื่อคิดเงินลงทุนทั้งหมด 137,042.80 บาท/ปี ดังนั้นจะมีเวลาคืนทุนเท่ากับ 0.23 ปี