สกรูปั๊ม (Screw Pumps) สำหรับเครื่องพ่นและลำเลียงปูนมอร์ต้า

สกรูปั๊ม (Screw Pumps) สำหรับเครื่องพ่นและลำเลียงปูนมอร์ต้า

      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

           การทำงาน ของสกรูปั๊ม      

     เมื่อโรเตอร์ซึ่งทำมาจากเหล็กที่ทนต่อการสึกหรอมาก ๆ หมุนไปในทิศทางหนึ่ง จะสร้างรูปแบบการลำเลียงในห้องด้านในของสเตเตอร์ ห้องลำเลียงเหล่านี้ถูกผลักไปข้างหน้าเพื่อลำเลียงของเหลวหรือของหนืดขณะหมุนโรเตอร์ ผลที่ได้คือกระแสการลำเลียง ของเหลวหรือของหนืดเป็นไปอย่างต่อเนื่อง โดยสเตเตอร์และโรเตอร์มีการประสานกันเพื่อลดการสึกหรอให้น้อยที่สุด

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

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

                    ชนิดของสกรูปั๊ม

                    สกรูปั๊ม ชนิดปรับไม่ได้ เมื่ออัตราการพ่นหรือลำเลียงลดลงไปเกิน 35-40% แสดงว่าสกรูปั๊มเริ่มเสื่อม สามารถใช้ต่ออีกระยะหนึ่งและต้องเปลี่ยนตัวใหม่

                  สกรูปั๊ม ชนิดปรับได้เมื่ออัตราการพ่นหรือลำเลียงลดลงไปเกิน 35-40% แสดงว่าสกรูปั๊มเริ่มเสื่อม สามารถขันน๊อตเพิ่มให้แน่นขึ้นจะสามารถใช้ต่ออีกระยะหนึ่งและต้องเปลี่ยนตัวใหม่ โดยประสิทธิภาพการใช้งานของสกรูปั๊มจะลดลงและเกิด แรงดันย้อนกลับตามกราฟ

        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

                 รูป A เกิดร่องที่เป็นทางจากด้านเข้าสู่ด้านออก รอยจะขยายใหญ่ขึ้นจากเล็กไปใหญ่ผ่านขอบเกิดจากการไหลย้อนกลับของของเหลวหรือของหนืดแสดงให้เห็นว่าเกิดแรงดันย้อนกลับ ซึ่งการไหลย้อนกลับนี้อาจเกิดขึ้นได้หากแรงดันย้อนกลับของของเหลวหรือของหนืดสูงกว่าความดันของปั๊ม

                  รูป B เกิดร่องวงกลมด้านเต้าเสียบของสเตเตอร์แสดงว่าโรเตอร์&สเตเตอร์ไม่อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องเนื่องจากการสึกหรอของหัวรับที่เมนโฟล์เป็นผลให้โรเตอร์&สเตเตอร์ มีต่ำแหน่งไม่ตรงกัน ทำให้ไม่สามารถรักษาความดันที่จำเป็นได้ จึงเกิดการสึกหรอก่อนเวลาอันควร

                  รูป C โรเตอร์ สึกไม่สมดุลย์ เนื่องจากตำแหน่งโรเตอร์ไม่ถูกต้อง โรเตอร์ยื่นออกมาจาก สเตเตอร์และเกิดการสึกหรอขึ้นเฉพาะด้านเมื่อมีแรงดัน

           กราฟทดสอบนี้แสดงให้เห็นถึงปัญหาที่อธิบายข้างต้น

               

      การทดสอบให้สเตเตอร์ถูกนำไปใช้งานกับโรเตอร์ในตำแหน่งที่เหลื่อมกัน ด้วยความยาวต่างๆ แสดงให้เห็นถึงผลของปัญหาทั้งหมดอย่างชัดเจน

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

                  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

 

      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

                     ทั้งนี้ ผู้ขายก็อาจแนะนำ ขนาดของ Grain Size และ Output ให้ทราบ เช่น

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