ฉนวนสำหรับงานเย็น cryogenic

ใครจะรู้ว่านวตกรรมล่าสุด มีการนำฉนวนโฟม Elastomeric foam มาใช้กับงานเย็นที่อุณหภูมิต่ำถึง -196 องศาเซลเซียส โดยทั่วไปนิยมใช้ พอลิยูรี่เธน หรือ foam glass
แต่ฉนวนแบบเก่าที่ใบ้กันอยู่มักมีปัญหา under insulation corrosion, UIC

Tweet

FESI : Acoustic insulation

ได้พบเนื้อหา เกี่ยวกับการทำงานเกี่ยวกับการลดเสียงในสถานที่ต่างๆ ซึ่งเป็นมาตรฐานของทางยุโรป น่าสนใจมากหาลิงค์ และอ่านได้ที่


http://www.fesi.eu/Page.aspx?pageType=NewsItem&pageID=270



Acoustic Solutions: A European Perspective

By Rennecke Hans-Joachim



Increasing population density and mobility, and mechanization of workplaces, households, and leisure activities, have resulted in increased general noise exposure for most people. The consequences for many are concentration and sleep disturbances, noise-induced hearing loss (noise deafness), and damage to the nervous system in the form of stomach, heart, and circulatory problems. According to statistics from the European Agency for Safety and Health at Work, approximately 22.5 million people in Europe suffered from hearing impairment due to noise in 2001, and about 2 million were considered extremely deaf. The costs of hearing impairment have been estimated at EUR 78 billion per year. Noise deafness is regarded as the most important and most recognized occupational disease, predominantly affecting men who work in manufacturing, construction, and transportation.



The general increase in exposure to noise has raised interest in the issue of noise protection and acoustic problems. The Acoustic Commission of the European Federation of Associations of Insulation Companies (Fédération Européenne des Syndicats d’ Entreprises d’Isolation—known as FESI) deals with these problems and assists its members with regard to acoustics and noise protection by providing information, including a series of six documents that address noise and noise protection. The documents can be used as a reference by planners, craftsmen, and contractors, but they are also applicable for training and studies. They provide detailed information about materials and systems and help users understand, evaluate, and solve acoustic problems. The idea behind the documents is to form a bridge between international directives and standards and practice-oriented application.



Document A2:

Basics of Acoustics

Acoustics is the science of sound and its influence on human beings. Document A2 deals with physical and physiological basics such as origination, propagation, and sensation of noise. The simple calculation with sound levels, representation of noise weighting, and evaluation criteria forms the basis of acoustic planning and implementation of effective noise protection (see Figure 1). The range of audibility to the human ear and the sensation and effect of different noise situations are shown in Figure 2.



Sound propagation in air, solids, and liquids—i.e., airborne, structure-borne, and water-borne sound—as well as description values for frequency, sound velocity, and wave length for sound events in these media are described in detail. Tables provide necessary material data and numerical values. Noise characteristics such as complex total sound, tone, and bang are comprehensively explained, as they are the basis of the physiological time, frequency, and nuisance weighting of noise. Explanations are provided for the following noise description values:

_ Sound pressure and sound pressure level

_ Sound velocity and sound velocity level

_ Sound intensity and sound intensity level

_ Sound power and sound power level



The connections between these values also are explained, as is the level arithmetic—i.e., adding, subtracting, and the space and time averaging of sound levels.



Document A3:

Product Characteristics—Acoustic Insulation, Absorption, Attenuation

Materials, their characteristics, and their acoustic effects are the subjects of Document A3. Acoustic insulation, attenuation (absorption) properties of materials, systems, and special constructions are presented and discussed. The international character of the FESI Acoustic Commission guarantees that products, systems, and materials common in Europe are considered. Sound insulation and sound attenuation of airborne and structure-borne sound, their measurement in the laboratory, and the handling of the single values Rw and R'w are comprehensively explained using figures and examples. Simple calculations for single systems (plane walls or pipes) enable rough estimation of the acoustic insulation of corresponding monolithic systems like brickwork, concrete walls and ceilings, or sheet-metal constructions. Weaknesses of material and system are taken into consideration. Information about “double systems” (basic walls with insulation) and absorbent insulations (suspended ceilings) is important for contractors in the room and building acoustics industry. The effects of materials and dimensions, resonances, and coupling of single layers with each other are described. Calculations and theoretical considerations are completed and supported by numerous measured values taken from standards, laboratory tests, and literature, providing a summary.



Document A4:

Acoustics in Buildings

Document A4 describes sound transmission in buildings, noise protection between rooms and against outdoor noise, as well as problems of ventilation and other operating noises. Consulting engineers and contractors get useful hints for the correct execution of noise-protection measures to avoid possible sources of defect and to determine the effectiveness of noise-control measures. One precondition for the design and dimensioning of noise protection with regard to building acoustics is knowledge of sound transmission paths (airborne, structure-borne, and impact sound). Document A4 gives examples for sound transmission between rooms through the building structure, as well as along and through technical devices (air conditioning). Simple calculation formulae and given loss factors are provided to enable users to estimate insulation and sound-improvement indices. Diagrams provide information about the influence of leak points such as venting slots and keyholes on the acoustic insulation of walls, doors, and enclosures. Examples of systems and comprehensive tables with insulation coefficients of approved constructions also are included. Tables with detailed information and classifications of door and window constructions relating to sound insulation provide useful tips.



Document A5:

Acoustics in Rooms

Apart from protection against noise, acoustics also involves communication and information so that people in a room can hear and understand what is being said. Document A5 describes acoustic characteristics of rooms and how to influence these characteristics. The document also explains the physical quantity “reverberation time T” as well as “indices for the determination of speech intelligibility:”

_ Articulation index (AI)

_ Sound interference level (SIL)

_ Percentage articulation loss of consonants (%ALCons)

_ Speech transmission index or rapid speech transmission index (STI, RASTI)



The validity of these quantities, correlations, and proportions, as well as numerous requirements and recommendations, facilitate the weighting of speech intelligibility in different rooms. Subjective factors such as distinctness, spaciousness, harmony, and steadiness also are discussed. Especially helpful is the table “Key parameters suggested for different types of rooms,” which states by which quantities different types of rooms must be weighted. Subsequent chapters of the document provide details for the treatment and furnishing of rooms. Simple calculations of sound propagation in rooms of different dimensions (cubic, flat, or long) are provided, along with comments regarding natural frequencies, sound diffusion, and acoustic phenomena like echoes/flutter echoes. Noise protection measures and their materials and position in the room are described so the best possible effect will be achieved.



Document A6:

Industrial Acoustics

As EU rules with regard to noise at the workplace and industrial plants’ effects on surrounding neighbourhoods have become stricter, Document A6 is of particular importance. Contractors get significant information on the sound and vibration effects of machines and plant components, sound propagation in workshops or toward adjacent residents, and the execution of effective sound protection. Materials, systems, their dimensioning and effect, sources of defects, and problematic situations are also discussed. Document A6 first deals with sound propagation in free field; in rooms; and in ducts, pipes, and air-conditioning systems. It explains how the distance between sound source and receiver, distribution of the radiated sound energy, acoustic insulation and attenuation on the propagation path, and additional noise sources disturb the “receiver”—e.g., at the workplace or in the neighbourhood of a plant. Simple calculations, tables with sound insulation and attenuation, and data of noise sources—e.g., in pipes and air-conditioning systems—enable estimation of disturbing noise and its reduction. A chapter on noise control discusses measures at the source or the point of origin, at the propagation path, and at the receiver corresponding to the model source, path, and receiver. Measures at the source and on the propagation path have first priority. The chapter describes the function and construction of silencers, sound hoods, and sound screens. Their effect can be estimated by a simple function, or it can be taken from corresponding tables. The effect of a sound hood is determined by:

_ Structure and weight per unit area of the hood wall

_ Portion of free openings in case of penetrations, or openings for material supply and removal, and

_ Possible vibration transmission by the foundation

Table 9, “Orienting construction characteristics for the enclosure groups,” lists examples and minimum requirements to comply with desired insertion losses. Users get the desired information at a glance without time-consuming calculations. Absorbent wall or ceiling linings prevent or reduce sound reflections without influencing the direct sound. The effect of this noise protection measure depends not only on the material and its dimensions, but also on the position with regard to noise source and receiver. A figure is provided illustrating such a situation (see Figure 3). The effect of the measure can be estimated with the corresponding functions.



Document A7:

Guidance through FESI Documents A2 through A6

Document A7, currently in progress, will be a reference for users of the other documents and includes all terms, rules, and body of directives. The chapter “Noise Control” references significant chapters of aforementioned acoustic documents, standards, and recommendations for further reading on dimension noise protection measures. The chapter “Measurements” describes how to prove the effectiveness of such measures, appropriate procedures and the use of the body of directives (regulations, standards, and recommendations) to determine sound emissions, as well as frequency dependent weighting and evaluation. In short, document A7 will provide a framework for acoustical design and problem solving.



Future Projects

Apart from completion of Document A7, the Acoustic Commission is dealing with the subject of acoustic comfort. The preparation of Document A5 with the acoustic evaluation of rooms according to their use (e.g., restaurants, classrooms, multi-purpose rooms) and terms like speech intelligibility and distinctness revealed that this subject has not been sufficiently considered in Europe. Thus, the Acoustic Commission first will verify the situation in Europe through use of a survey in the member countries, which will be supplemented by data of research and science, if necessary. Based on the results, recommendations will be given to standard organizations, working groups, and FESI members to enable them to design and implement noise protection measures. Documents A2 through A6 in English and the bilingual edition (German/English) can be downloaded from the FESI

website.



This article appeared in the December 2008 issue of Insulation Outlook.

Author Rennecke Hans-Joachim

Hans-Joachim Rennecke is Chairman of the FESI Acoustic Commission and Head of KAEFER Department Corporate Technology & Research/Acoustics at KAEFER Isoliertechnik GmbH & Co. KG. He has 30 years of experience with acoustic insulation in the fields of industry, shipbuilding, and room and building acoustics. He can be contacted at hj.rennecke@kaefer.com.

Tweet

FESI thermal insulation technical article : Very good

ท่านสามารถเข้าไปลิงค์ได้ที่นี่ และ มีไฟล์ให้ดาวน์โหลด ขอบอกว่า เป็นบทความ ที่ดีมากๆ ถ้าคิดจะหากินด้านฉนวน http://www.fesi.eu/Page.aspx?pageType=page&pageID=235 1. Insulation work on industrial plant – ancilliary work – calculation O9/2008 approved as a current document part 1 part 2 This paper proposes a measurement method for pipes and equipment that are/are to be insulated. It provides an inventory of calculation bases for the measurement of all elements of which the insulation of industrial plant consists including: - Pipes and ducts - Distributors and collectors - Appliances, vessels and columns - Caps and dome ends 2. Rules for carrying out thermal insulation work – hot Under revision – combined with no 3 under review 3. Rules for carrying out thermal insulation work – cold Under revision – combined with no 2 under review 4. Working manual : system for measurement and recording of industrial insulation cladding 02/1995 under review This manual creates a system of measurement for sheet metal preparation and assembly for cladding pipes, fittings, vessels and tanks in industrial installations. 5. Problems with associated with the warranty of specified surface temperatures 09/2008 approved as a current document This paper highlights the problems associated with warranting surface temperatures with theoretical calculations as the surface temperature is dependant on a number of physical parameters that cannot be calculated or estimated with the necessary degree of certainty. 6. High profitability through ecologically based insulation thicknesses 09/2008 approved as a current document This paper shows that if insulation thicknesses are increased beyond the optimum ‘economic thickness’ to meet an ‘ecological’ standard, the pay back period is only marginally increased particularly on larger bore pipework. 7. Heat insulation of refrigerated premises and buildings – technical clauses 09/2008 approved as a current document This paper provides technical clauses that define the heat insulation works of refrigerated premises and buildings. They give instructions concerning the materials and products required and corresponding rules for installation. 8. Principles of cold insulation 09/2008 approved as a current document This paper discusses the prime requirement to minimise risk of moisture entering cold insulation systems and how to achieve this by use of an efficient vapour retarder and closed cell insulation effectively bonded together. 9. Prevention of corrosion on insulation cladding 09/2008 approved as a current document This paper explains the nature of and mechanism for metal corrosion. It considers the relative corrosion risks for the various metal traditionally used for insulation claddings and their fixings and considers strategies to minimise corrosion. 10. Corrosion under insulation: Problems and solutions 09/2008 approved as a current document This paper considers the factors that can cause the corrosion under insulation that can lurk undetected with disastrous consequences. It explains separately how the designer and the insulation contractor can play their part in preventing this. It goes on to give practical guidance for effective insulation work and finally provides pointers to what the operator should consider to control deterioration of the insulation system. 11. Problems of thermal stress in metal reinforcements of large dimensional objects with elevated service temperatures 09/2008 approved as a current document This paper explains the problems caused by the reinforcing stiffeners required on hot large dimensioned ducts particularly found in power stations. The temperature differentials between the inner and outer edges of the stiffeners can lead to cracking of welded seams. It explains the considerations needed to calculate the appropriate insulation thickness to maintain the maximum admissible temperature differentials. 12. Design of cold insulation to prevent formation of condensation 09/2008 approved as a current document The most frequent reason for cold insulation is to prevent condensation on the insulation cladding surface. The paper provides a checklist of the information needed to design effective cold insulation systems whether provided by client or contractor. 13. Preventive fire protection in buildings Part 1 Insulation works / executive directions Part 2 Guidelines for executions Tweet

PTT's plan with projects

PTT suspends merger plans Group awaits outcome of Map Ta Phut case A planned merger of four PTT Group petrochemical and refining units has been delayed pending a court settlement on the ongoing Map Ta Phut dispute, a senior executive says. The merger has been delayed until the court outlines clear environmental enforcement guidelines for 76 suspended industrial projects, worth about 400 billion baht, in Rayong’s Map Ta Phut Industrial Estate, said Prajya Phinyawat, chief operating officer of PTT’s downstream petroleum business group. Of the 76 suspended projects, 25 ventures, worth about 130 billion baht in total, belong to PTT and its affiliates. PTT has been studying the possible merger of PTT Chemical Plc (PTTCH), IRPC Plc, PTT Aromatics and Aromatics and Refining Plc (PTTAR) and Thai Oil Plc (TOP). The plan, which was originally to be finalised in October, was pushed back to the year-end. But Mr Prajya said the merger would now not be concluded until the court sets clear compliance guidelines for the projects. “How can we decide which formula is most suitable for the merger until we know what is going to happen with their operations [once the verdict is made]?” he said yesterday. “The merger will proceed immediately after we know what we have to do to comply with the court’s order.” PTTCH, meanwhile, has been in talks to acquire petrochemical projects in neighbouring countries, said president and CEO Veerasak Kositpaisal. Negotiations with petrochemical manufacturers in Southeast Asia are expected to conclude next year. The company has the capacity to raise up to 60 billion baht in funds to finance investments over the next five years, he said. Asean will integrate into a single production base by eliminating tariffs on petrochemical products traded within the region next year. Asean market integration will pave the way for better access for PTTCH products to markets such as Indonesia, the Philippines, Malaysia and Vietnam. Mr Veerasak said acquiring existing assets in Asean was appropriate for PTTCH to integrate its operations as key petrochemical products are expected to swell when new capacity, mainly from the Middle East and China, come online starting next year. At the same time, PTTCH has prepared a contingency plan in case PTT’s sixth gas-separation plant – one of the suspended projects in Map Ta Phut – has to be delayed beyond its scheduled operational target of the first quarter next year. The $780-million gas-separation plant is considered vital to the operation of PTTCH’s cracker plant which is targeted to start commissioning in late December, he said. PTT’s chief financial officer Tevin Vongvanich said if, in the worst case, the sixth gas plant cannot proceed, 300 million cubic feet per day of local supply will evaporate, forcing Thailand to import more liquefied petroleum gas. PTT projects crude oil price to move in a range of $65 to $75 per barrel in the final quarter, with Dubai crude now trading above $70, he said. The gross refining margin is expected to edge down from $1.70 a barrel in the third quarter while petrochemical prices will also weaken. “Fortunately, the spread margin has declined less than we anticipated while the demand has improved in line with the global economy,” he said. Consequently, PTT is likely to report better-than-expected profit this year, possibly higher than the 51.7 billion baht posted in 2008, but total revenue will fall below last year’s 2 trillion baht. Shares of PTT closed yesterday on the Stock Exchange of Thailand at 233 baht, down six baht, in trade worth 1.03 billion baht. PTTCH declined 1.25 baht to 70.75, in turnover worth 206.4 million baht. ฺํBY Bangkok Post 20/11/09

76 projects in Map Ta Phut with insulations

โครงการที่ ผ่านให้มีการ ทำงานต่อไปได้


1. Clean energy and product quality enhancement/Rayong Refinery

2. Gas recycling enhancement/HMC Polymers

3. Clean energy, oil vapour controlling unit installation/Star Petroleum Refining

4. Oil vapour controlling unit installation/PTT Aromatics and Refining

5. Air pollution improvement/Indorama Petroleum

6. Wastewater treatment improvement/PTT

7. Chlorine vaporiser and wet scrubber installation/Aditya Berla Chemicals (Thailand)

8. Tank relocation/Map t Tank Terminal

9. LPG/Brutene Depot-Wharf/PTT Chemical

10. Loading Arm Installation/Star Petroleum Refining

11. Petrochemical Depot-Wharf/Map Ta Phut Tank Terminal

การออกแบบกล่องคลอบเสียงขนาดใหญ่ (Large Acoustic Enclosure)

กล่องครอบลดเสียงขนาดใหญ่ (Large Acoustic Enclosure) ที่มีฉนวนซับเสียง (Sound-Absorbing) ภายใน

กล่องครอบลดเสียง ถูกนำมาใช้เมื่อขนาดของผนังของกล่องครอบ และ ปริมาตรของกล่องมีค่า resonant modes สูง ในช่วงคลื่นความถี่ที่สูง และวิธีการทางสถิติ ในการทำนายระดับเสียงภายใน และการสั่นสะเทือน และเสียงที่ดังออกมาจากผนังของกล่อง กล่องครบลดเสียงขนาดใหญ่นี้มักนำมาใช้ในการลดเสียงในอุตสาหกรรม ที่มีการส่งผ่านพลังงานเสียงได้หลายทาง ดังภาพที่ 1 โดยเสียงที่สามารถดังผ่านเส้นทางหลายทาง ได้แก่ (1) เสียงดังผ่านผนังของกล่องครอบลดเสียง (2) เสียงรั่วผ่านจุดเปิด (3) เสียงดังผ่านโครงสร้าง (structure-borne)

เสียงดังกลุ่มที่ 1 เป็นเสียงที่ดังผ่านผนังเกิดจากเสียงที่ดังมาจากการกระตุ้นของพลังงานเสียงภายในกล่องผ่านทางผนังของกล่องครอบเสียง ทำให้เกิ

ดเสียงดังกระจายออกมาจากผนังของกล่องครอบ เสียงที่ดังผ่านมาในลักษณะนี้เป็นที่เข้าใจ และสามารถ

ทำนายระดับเสียงที่ดังออกมาได้อย่างถูกต้องตามหลักวิศวกรรม

เสียงดังในกลุ่มที่ 2 เสียงที่ดังผ่านรูรั่ว

หรือช่องเปิดของกล่องครอบ เช่น ช่องเปิด หรือท่อระบายอากาศภายใน หรือช่องระหว่างประเก็นกันอากาศรั่ว

ของกล่องครอบ พื้น หรือ ประตูเปิดของกล่อง ซึ่งระดับเสียงจากการดังผ่านช่องเปิดเหล่านี้ ได้มีการศึกษา

และเป็นที่เข้าใจได้บ้าง แต่เป็นสิ่งที่ควบคุมได้ยาก

ส่วนเสียงที่ดังกลุ่มที่ 3 เป็น

เสียงที่ดังโดยการกระจายผ่านพื้นผิวที่เป็นของแข็งที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่สั่นสะเทือนภายในกล่องครอบ

แกน หรือ ท่อที่เจาะผ่านผนังของกล่องครอบลดเสียง หรือการสั่นสะเทือนของพื้นที่ไม่ได้ถูกกล่องครอบไว้ การลด

เสียงในกลุ่มนี้ยากที่จะทำนายถ้าไม่มีข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนอยู่ตลอดเวลา ความพยายามที่จะลดเ

สียง ต้องเป็นผลจากการกันไม่ให้มีการเชื่อมต่อของโครงสร้าง หรือของแข็ง

ในการออกแบบ กล่องครอบลดเสียง

ควรมีการควบคุมเสียงที่ดังผ่านเส้นทางต่างๆ ดังที่กล่าวมานี้

การวิเคราะห์รูปแบบการทำนายเสียงที่ลดลงในคลื่นความถี่สูง

แหล่งกำเนิดที่อยู่ในกล่องค

รอบลดเสียงขนาดใหญ่ จะกระจายเสียงในระดับเดียวกันกับเมื่อแหล่งกำเนิดนั้นไม่มีกล่องครอบลดเสียงอยู่ เ

พื่อให้สามารถทำให้เสียงลดลงได้ในระดับมากๆ ต้องมีการหน่วง (dissipate) พลังงานเสียงในเปอร์เซ็นที่สูงใ

ห้กลายเป็นพลังงานความร้อนภายในกล่องครอบลดเสียงอย่างถูกต้อง

การทำนายระดับเสียงที่ลดลงภายใน

กล่องครอบเสียงขนาดใหญ่ โดยการคำนวณหาค่า Sound transmission ของกล่องครอบที่ผ่านผนัง (W_TW) , ค่า Sound transmission ที่ผ่าน silencer (W_TS) ,

ค่า Sound Transmission ที่ผ่านช่องเปิดต่างๆ (W_TG) และค่า Sound Transmission ผ่านโครงสร้าง Structure borne (W_SB)โดยเราสามารถประมาณค่า insertio

n loss ของกล่องครอบได้ตามสมการนี้

IL ≡ 10 log W_o/[W_TW + W_TG+ W_TS + W_SB] dB [1]

ถ้าเราสามารถออกแบบให้ก

ารลดเสียงผ่านผนังของกล่องครอบ และ silencer ได้ดีสามารถยุบค่าในสมการที่ [1] ได้ดังนี้

IL ≈ Rw + 10log (A/Sw) dB [2]

เมื่อ A = (S_wα_w + S_iα_i) โดยสมการจะใช้ได้ดีเมื่อค่าสัมประสิทธิ์ การดูดกลืน

เสียงของ lining (α_w ≈ 1)

S_w = Total interior wall surface

S_iα_i = total absorption in the interior in excess of the wall absorption (i.e. machine body itself)

มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อ insertion loss ของกล่อง

ครอบลดเสียงได้แก่

1. Absorption coefficient ของ lining (α) ค่า IL จะเพิ่มขึ้น ถ้า ดูดกลืนจากการสะท้อนของเสียงมี มากขึ้น
2. ระยะทางระหว่างเครื่องจักร ถึงผนังของกล่อง ถ้าระยะทาง d ลดลง มากกว่า ค่าวิกฤต IL จะลดลง ที่ช่วงคลื่นความถี่ต่ำ
3. ความหนาของผนังข องกล่องเพิ่มขึ้น ค่า IL จะเพิ่มขึ้น
4. ความหนาแน่นของผนัง (ρ_M) เพิ่มขึ้น ค่า IL จะเพิ่มขึ้น
5. ความเร็วของคลื่นในทิศทางตาม longitudinal ของ ผนัง CL = ทำให้ค่า IL ลดลงที่ช่วงคลื่นความถี่ต่ำกว่า critical frequency (f_c)
6. ค่า critical frequency (f_c) ของผนัง f_c = c²/1.8C_Lh ถ้า f_c สูงขึ้นต่อความหนาแน่นของผนัง ค่า IL จะเพิ่มขึ้น
7. การกระจายเสียงของผนัง เพิ่มขึ้นทั้งภายใน (α_i) และภายนอก (α_o) ทำให้ค่า IL ลดลง
8. ความกระด้าง และแข็งตัวของผนัง (stiffness) ทำให้ ค่า IL ลดลง
9. รูรั่วที่มากขึ้น ย่อมเป็นผลทำให้ IL ลดลง จึงต้องให้ความระมัดระวัง ในการออกแบบรอยต่อต่างๆ ที่เป็นของแข็ง

การต่อเชื่อมของโครงสร้างเป็นผลทำ ให้เกิดการสั่นสะเทือน ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของการลดเสียง IL จะลดลง

Mechanical Design Calculator

เครื่องมือคำนวณค่าเกี่ยวระบบเครื่องกล

New Calculator Added to Mechanical Insulation Design Guide

A new calculator has been introduced in the Mechanical Insulation Design Guide (MIDG): the Simple Payback, Rate of Return, and Emissions Calculator. The spreadsheet calculator is an aid to understanding the relationships between energy, economics, and emissions for insulated systems for above and below ambient service conditions.

The calculator estimates the heat flow through a vertical flat steel surface (typical of the sides of a large steel tank containing a heated or cooled fluid). Information concerning a hypothetical insulation system (e.g. the area, operating temperature, ambient temperature and wind speed, thermal conductivity and surface emittance of a proposed insulation system, etc) may be input by the user. Calculated results are given over a range of insulation thicknesses and include:

1. surface temperature
2. heat flow
3. annual cost of fuel
4. payback period
5. annualized rate of return
6. annual CO₂ emissions.

Printable Version Email Article New Calculator Added to Mechanical Insulation Design Guide A new calculator has been introduced in the Mechanical Insulation Design Guide (MIDG): the Simple Payback, Rate of Return, and Emissions Calculator. The spreadsheet calculator is an aid to understanding the relationships between energy, economics, and emissions for insulated systems for above and below ambient service conditions. The calculator estimates the heat flow through a vertical flat steel surface (typical of the sides of a large steel tank containing a heated or cooled fluid). Information concerning a hypothetical insulation system (e.g. the area, operating temperature, ambient temperature and wind speed, thermal conductivity and surface emittance of a proposed insulation system, etc) may be input by the user. Calculated results are given over a range of insulation thicknesses and include: surface temperature heat flow annual cost of fuel payback period annualized rate of return annual CO2 emissions. The calculator was developed for MIDG by the National Insulation Association (www.insulation.org) for illustrative purposes and makes a number of simplifying assumptions. Other geometries and more complex insulation systems may be analyzed using software such as the 3E Plus® program developed by the North American Insulation Manufacturers Association (NAIMA), available at www.pipeinsulation.org.

โปรแกรมที่ว่า คือ 3EPlus

3E Plus Program Overview

• Determines economic thickness of insulations based on return on investment for chosen fuel cost, installed cost, tax rates, maintenance, etc.
• Calculates the amount of insulation needed for personnel protection for various design conditions.
• Calculates the thickness of insulation needed for condensation control.
• Calculates greenhouse gas emissions and reductions.
• Determines surface temperature and heat loss/gain calculations of individual insulation thickness up to 10 inches (250 mm).
• Solves for outside insulated surface temperatures for all types of insulation applications at different process temperatures and various configurations.
• Calculates bare vs. insulated heat loss efficiency percentages for horizontal and vertical piping, ducts and flat surfaces.
• Performs calculations for various flat surfaces, selected pipe sizes and all standard iron pipe sizes from 1/2" to 48" (15 - 1200 mm).
• Calculates heat loss/gain and outside insulated surface temperatures for any insulation material provided the thermal conductivity, associated mean temperatures, and temperature limit are entered by the user.

3E Plus^® Program Details

• 3E Plus operates in a Windows^® 98, 2000, and XP environments.
• Performs calculations for most types of insulation materials and accepts performance data provided by the user for other materials.
• Provides calculations for many fuel types and five different surface orientations. User can add own fuel combinations.
• Uses calculations and default values from independent sources. Contains updated methodology from the most recent version of ASTM C 680 Standard Practices for Determination of Heat Gain or Loss and the Surface Temperature of Insulation Piping on Equipment Systems by the Use of a Computer System.
• Allows user to customize program by adding and saving individual company's insulation installed cost estimates.
• Has all the latest thermal curves contained in the ASTM material standards.
• Automatically calculates thickness tables.
• Calculates in both metric and inch-pound units.

Calculation Features

3E Plus^® can perform a wide range of calculations including:

Energy

• The thermal performance of both insulated and uninsulated piping and equipment.
• The energy (Btu) currently being saved with existing insulation systems and the actual dollar value of those savings.
• The potential Btu savings with an insulation upgrade and the fuel dollar value of those savings.

Economics

• The cost of operating systems with existing insulation in terms of Btu and dollars.
• The potential cost reduction of operating those same systems with an insulation upgrade.

Environmental

• The number of pounds of greenhouse gases [CO2, NOx , and Carbon Equivalent (CE)] currently being prevented from release into the atmosphere due to reduced fuel consumption resulting from greater insulation thickness.
• The potential number of pounds of greenhouse gases that could be prevented from release into the atmosphere through an insulation upgrade, resulting from greater reductions in fuel consumption.

หมอก ความชื้น กับการควบคุมการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำในระบบปรับอากาศ

กรุงเทพ ฯ ตอนนี้กลายเป็นเมืองในหมอก ยังกะอยู่บนภูเขาสูงแหนะ เลยลองเข้าไปที่ เว็บ

http://www.wunderground.com/cgi-bin/findweather/hdfForecast?query=Thailand&searchType=WEATHER

ปรากฎว่า กรุงเทพฯ ของเราความชื้นสูงถึง 100% ไม่อยากจะเชื่อเลย เลยหวนคิดไปถึงงานติดตั้งฉนวนตอนนี้จะเป็นอย่างไรหนา มันจะ condense กันมากน้อยแค่ไหนหนา

คุณทราบหรือไม่ว่า ทุกๆ ความชื้น 1 % ที่เพิ่มขึ้นในบรรยากาศ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุประเภทเส้นใย มันเพิ่มขึ้นไปถึง 7.5% มันเป็น rule of thumb ได้เลยนะคะ ข้อนี้ ทำให้เราถึงกับผงะ เพราะถ้ามาคำนวณ เรื่องของ condensation ในฉนวนหุ้มท่อส่งน้ำเย็น ท่อส่งสารทำความเย็น หรือท่อส่งลมเย็น อะไรก็ได้ที่เย็นๆ กับอุณหภูมิบ้านเรา

เช่น ณ วันนี้ อุณหภูมิบรรยากาศ 22 C ความชื้น 100% RH แล้วถ้าเราควบคุม อุณหภูมิของน้ำเย็นไว้ที่ 7 C ดูที่ web bulb, dry bulb จุดวิกฤต หรือ dew point temperature มันอยู่ที่ 22 C ดังนั้น ถ้าร้อนอีกนิดเดียว หรือมีคนเดินผ่านให้มันร้อนขึ้นนิดหนึ่ง แถวท่อ ก็ condense แล้วค่ะ แต่มันอาจมีตัวช่วย คือ ความเร็วลม ถ้าลมพัด มันคงมีอุณหภุมิต่ำลง โลกไม่ได้โหดร้ายกับท่อน้ำอย่างที่คิด ถ้ามีลมพัด อุณหภูมิที่ผิวฉนวนมันคงไม่สูงขึ้นไปหรอกนะ ก็เลยได้ idea ว่า ถ้าตอนมันชื้นอย่างนี้ เปิดอากาศให้โล่ง มีพัดลมพัด ฉนวนมันยังคงประสิทธิภาพได้บ้าง แต่ถ้าเมื่อไหร่ปิดทึบในห้อง แล้วอากาศชื้นแบบนี้ ก็เป็นอันว่า ฉนวนนั้นๆ มันคงเปียก และใกล้ถึงกาลอวสานของมันก็เป็นได้นะคะ

ระวังสุขภาพด้วยนะคะ เพราะมันชื้นนี่แหละ เลย condense ในตัว เชื้อโรคก็ชอบ เพราะตัวเราอุ่น เป็นหวัดกันงอมแงม เพราะความชื้นไป condense ในตัวนั่นเอง มาเกี่ยวกันได้ยังงัยนี่

Economic consideration : Return on Investment (ROI) of Insulations

Econmic consideration abou the insulation or the Return on Investment (ROI)

แนวคิดในการเลือกใช้ฉนวน และจุดคุ้มทุน

ในการเลือกหาฉนวน และการเลือกใช้ความหนาของฉนวน จุดที่เราควรพิจารณา คือ จุดคุ้มทุน เป็นที่ทราบกันแล้วว่าฉนวนสำหรับงานเย็น ที่เหมาะสม คือ ฉนวนที่ทำให้ไม่เกิด condensation หรือ condensation control แต่ถ้าเป็นฉนวนในงานร้อน ก็ต้องคิดว่าฉนวนที่ความหนาเท่าไหร่ ที่ไม่เกิดอันตรายกับผู้ที่อยู่ใกล้ หรือประหยัดพลังงานได้เท่าเรา แต่ถ้าเราคิดอยากติดฉนวนให้หนาขึ้น แน่นอน เราประหยัดพลังงานมากขึ้น แต่คงต้องพิจารณาต่อว่า ฉนวนนั้น ต้องคุ้มกับเงินที่ลงไปด้วยนะคะ

จึงเกิดแนวคิดว่า การเลือกความหนาของฉนวนที่เหมาะสม ความหนาฉนวนที่เหมาะสมทางเศรษฐศาสตร์ แปลเป็นภาษาอังกฤษ คือ Economic Thickness คือ ความหนาของฉนวนที่มีค่าใช้จ่ายของวงจรการใช้ฉนวนต่ำที่สุด ฟังแล้วยังงงๆ ถ้าดูจากกราฟในรูปทางขวามือ เราจะเห็นว่า ความหนาของฉนวนจะมีราคาสูงขึ้น ยิ่งหนามาก ราคายิ่งแพง ยิ่งหุ้มหลายชั้น ราคายิ่งสูง กลับกัน ราคาพลังงานยิ่งถูกลงเมื่อหุ้มฉนวนหนาขึ้นเรื่อยๆ แต่มันจะมีจุดตัดกันระหว่างค่าฉนวน และค่าพลังงาน จุดต่ำสุดนี้แหละที่เราเรียกว่า Economic thickness แล้วเราก็เลือกความหนาตรงนั้น มาเป็นความหนาที่เราจะลงทุน

จากกราฟ เราจะเห็นว่าค่าพลังงานจะลดต่ำลงอย่างรวดเร็ว เมื่อหุ้มฉนวนหนาขึ้น เพราะค่าพลังงานสูงกว่าค่าฉนวนมาก แต่หุ้มไปเรื่อยๆ กลับกลายเป็นว่าค่าฉนวนเริ่มไต่ระดับมาสูงกว่าค่าพลังงาน ซึ่งค่าฉนวนในที่นี้ เราหมายรวมถึง ค่าฉนวน ค่าติดตั้งด้วยนะคะ อย่าคิดแต่ค่าฉนวนเพียงอย่างเดียว อย่าลืมคิดด้วยนะคะว่าค่าของเงินในอนาคตเป็นอย่างไร เช่น ถ้าอีก 5 ปีข้างหน้าเงินเฟ้อประมาณ 3% ต่อปี หมายความว่า เดิม ปี แรก เราจ่ายเงิน 100 บาท เพื่อซื้อฉนวนมาติดตั้ง แต่ถ้าเรายอมเพิ่มความหนาฉนวนอีก 1 นิ้ว ราคาจะกลายเป็น 200 บาท แต่เราอาจต้องจ่ายเงินเป็น 206 บาทถ้าเราไม่ซื้อในวันนี้นะคะ และกลายเป็นว่า ค่าพลังงาน และค่าฉนวนอาจไม่ได้ค่าที่ต่ำสุดก็เป็นไปได้

นอกจากนี้ การคำนวณหาค่า Econmic thickness ควรเป็นไปอย่างธรรมชาติ จำลองเหตุการณ์จริง และพยายามหาประโยชน์ที่ได้รับจากการติดตั้งฉนวนโดยคิดออกมาเป็นมูลค่าให้ได้ (Quatafication) ไม่เช่นนั้น มันจะกลายเป็นวิมานในอากาศ เช่น ความสบายของอากาศจากการติดตั้งระบบปรับอากาศ (Thermal Comfort occupant) หรือทำให้ต้องเพิ่มอุปกรณ์ปรับอากาศเพิ่มขึ้น หรือการลดการแพร่รังสี การลดปริมาณพลังงาน เหล่านี้ ล้วนเป็นค่าที่บางครั้งวิศวกรผู้ออกแบบประเมินค่าไม่ได้เป็นตัวเลข แล้วทำยังไงดีล่ะ

เราก็เปลี่ยนมาพิจารณาดูค่า ระหว่าง เจ้าของ ต่อ ผู้ติดตั้ง แทน เราเรียกว่าคุณค่าของวิศวกรรม (value of engineering : VE) โดยดูจากความพยายามที่จะเพิ่มอุปกรณ์ทางเครื่องกล เครื่องทำความเย็น ต่อปริมาณพลังงาน ที่ได้รับคืนมา เลยต้องกำหนดระยะเวลาในการพิจารณาอุปกรณ์ เช่น วิศวกร หรือ สถาปนิก ผู้ออกแบบบอก พิจารณาอายุของระบบทำความเย็นไว้ 15 ปี เราต้องพิจารณา VE แค่นี้นะ ถ้าคิดเกินกว่านี้ กลายเป็นว่า มันแพงไปแล้ว ถ้าเราลงทุนเพิ่ม หรือว่าถ้าแค่ 10 ปี แล้วเราใช้อุปกรณ์ดีเกินไป มันก็ไม่ได้ VE อีกนั่นแหละ

Energy Conservation การอนุรักษ์พลังงานด้วยฉนวน

ฉนวนกันความร้อน ถูกนำมาใช้เพื่อลดอัตราการสูญเสียพลังงานความร้อน หรือ การสูญเสียความเย็น (Heat loss or Heat gain) ให้กับระบบเครื่องกล (Mechnaical systems & equipment)

เหตุผลหลายๆ อย่างที่ทำเพื่อ

1) To minimize the usage of scarce natural resources เพื่อลดการใช้ทรัยากรธรรมชาติในการสร้างพลังงาน
2) To minimize the emissions associated with energy usage เพื่อลด การใช้พลังงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง
3) To maximize return on investment and minimize the life cycle costs of projects เพื่อให้คุ้มค่าการลงทุนในโครงการการใช้พลังงาน ในรูปแบบต่างๆ

เนื่องจากพลังงานมีปริมาณจำกัด และขึ้นกับต้นทุนทางพลังงาน นอกจากนี้พลังงานที่ใช้ไปแล้ว ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทั้งหมด ซึ่งล้วนแต่ต้องการนำทรัยากรธรรมชาติมาเผา เพื่อให้เกิดเป็นพลังงาน ในประเทศไทย เริ่มมีการนำพลังงานทดแทนน้ำมันมาใช้ แทนพลังงานพื้นฐาน เช่น ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ในปัจจุบันกว่า 85% ของพลังงานทั้งหมดล้วนมาจากแหล่งที่ได้กล่าวมาแล้ว ในมาตรฐานของ ASHRAE หรือ องค์กร ด้านเครื่องปรับอากาศ และการระบายอากาศ แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นหน่วยงานกลางที่ทำหน้าที่กำหนดมาตรฐานต่างๆ เกี่ยวกับงานระบบปรับอากาศ และเครื่องทำความเย็น ความร้อน . ในหนังสือ The ASHRAE Standard 90-75 "Energy Conservation in New Building Design", approved in 1975 ได้กลายเป็นพื้นฐานของการกำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับการใช้พลังงานในอาคาร (energy code for building) นอกจากนี้ยังเกี่ยวเนื่องถึงมาตรฐานที่นิยมใช้ในปัจจุบัน คือ ASHRAE Standards 90.1 (Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings) and 90.2 (Energy Efficient Design of Low-Rise Residential Buildings).

ปริมาณฉนวนที่ใช้ได้ต่ำสุด หรือบางสุดในงานท่อส่งลมเย็น หรือลมร้อน (ductwork) หรืองานฉนวนที่ใช้หุ้มท่อ (piping) มักถูกนำมาอ้างอิงจากมาตรฐานเกี่ยวกับการใช้พลังงาน ซึ่งข้อกำหนดเกี่ยวกับมาตรฐานการใช้พลังงาน หมายถึง การใช้พลังงานในทุกรูปแบบของอากาศ ซึ่งมักกล่าวถึงวัตถุประสงค์ เช่น การป้องกันการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ (condensation control) การป้องกันความร้อนหรือความเย็น เฉพาะบุคคล (personnel protection) หรือการลดเสียงดัง (noise control) ซึ่งมีผลดีต่อระบบเป็นอย่างมาก การปรับปรุงมาตรฐาน หรือ energy code สำหรับงานโครงการต่างๆ เพื่อให้เกิดความหลากหลาย สามารถไปหาอ่านได้จาก www.bcap-energy.org or www.energycodes.gov.

มาตรฐานเกี่ยวกับการใช้พลังงาน ในอุตสาหกรรม (industrial facilities) ได้ถูกพัมฯขึ้น ความพยายามที่ลดสร้างมาตรฐานเกี่ยวกับอุตสาหกรรม ก็เพื่อ
(1) the wide variety of industrial facilities, ให้มาตรฐาน เหมาะสม และครอบคลุม กับอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ
(2) the perception that importance of insulation is small compared to the other energy consuming systems, and เพื่อให้เกิดความรู้ความตระหนักถึง การใช้ฉนวนเปรียบเทียบกับการใช้พลังงานในโรงงาน
(3) the general misconception of the value provided by mechanical insulation. เพื่อไม่ให้เข้าใจผิดในการใช้ฉนวนเพื่องานระบบ

แปลมาแล้ว อาจรู้สึกว่าไม่ค่อยเข้าใจ แต่โดยรวม ก็คือ การสร้างมาตรฐานเกี่ยวกับระบบฉนวนเพื่องานร้อน และเย็น เพื่อการอนุรักษ์พลังงาน และความารู้ความเข้าใจ และความตระหนักถึงการอนุรักษ์พลังงาน ที่มีจำกัดอย่างได้ประโยชน์สูงสุด

Condensation Control : the objective of the mechanical cold insulation design

Condensation Control





จุดมุ่งหมายของการออกแบบ





1)เพื่อการควบคุมการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำบนพื้นผิว คือ





2) ต้องเลือกฉนวนชนิดที่ไม่ให้ไอน้ำแทรกซึมผ่านเข้าไปใน Insulation





การที่เราต้องการป้องกันการเกิด condensation เนื่องมาจาก





1) ป้องกันน้ำหยด หรือ dripping บนพื้นผิวด้านล่าง ทำให้อุปกรณ์ต่างๆ เสียหาย





2) ป้องกันการเกิดเชื้อรา Mold growth บนพื้นผิวที่เปียกชื้น แล้ว





3) ป้องกันการด่างดำ ของเปลือกที่หุ้มฉนวนภายนอก ทำให้ดูไม่สวยงาม





เป้าหมายในการออกแบบคือ ทำให้อุณหภูมิที่ผิวฉนวนนั้นสูงกว่า อุณหภูมิวิกฤต (dew point temperature) ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ขึ้นกับอุณหภูมิบรรยากาศ (ambient temperature) ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ (Relative Humidity) และอุณหภูมิของระบบที่เรากำลังสนใจ (line temperature)





ในการออกแบบฉนวนเพื่อหาว่า ความหนาที่เหมาะสม Optimum thickness of insulation เป็นเท่าไหร่นั้น ขึ้นกับสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของฉนวนนั้น หรือเรียกว่า ค่า Thermal conductivity หรือค่า K ซึ่งมีหน่วย เป็น W/m.K หรือ Btu-in/ft2. hr. F หน่วยเหล่านี้มีผลต่อปริมาณความร้อนที่ผ่านทะลุเข้าไปในฉนวน ยิ่งค่า K ต่ำเท่าใด ความหนาของฉนวนที่ใช้ก็ไม่ต้องสูงมาก แต่ถ้าค่า K สูงความหนาของฉนวนก็จะหนาขึ้น ตัวอย่างของตารางที่ 1 เป็นตัวอย่างของฉนวนที่มีค่า K หนึ่ง ความหนาของฉนวนที่ใช้จะขึ้นกับปริมาณความชื้น Relative humidity ในอากาศ โดยยิ่งชื้นมาก ความหนาก็ยิ่งมากขึ้น

อากกาศที่เปลี่ยนแปลงไปในแต่ละภูมิภาค เราสามารถตรวจสอบดูค่าอุณหภูมิบรรยกาศ และค่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศได้จากพยากรณ์อากาศได้ เช่น ดูใน web site : http://www.wunderground.com/cgi-bin/findweather/hdfForecast?query=Thailand&searchType=WEATHER ทำให้เราทราบได้ว่าที่ กทม เมื่อวันที่ 1 มกราคม 2009 มีอุณหภูมิอยู่ที่ 27 องศาเซลเซียส ความชื้นสัทพัทธ์ในอากาศ 54% แล้วเราก็มาตรวจสอบดูระบบได้ว่า เราควรจะใช้ค่าอะไรมาคำนวณหาความหนาฉนวน และมีจำนวนชั่วโมงที่มีค่าความชื้น และอุณหภูมินานกี่ชั่วโมงในแต่ละเดือน หรือในแต่ละปี น่าทึ่งไหมล่ะ แต่ถ้าเรามาสะสมข้อมูลของอากาศในกรุงเทพมหานครว่าในช่วงความชื้นเท่าไหร่ มีกี่ชั่วโมงที่มีความชื้นอยู่ในช่วง 70-90% ในพื้นที่ภายในหรือภายนอก เราจะได้ค่าที่ค่อนข้างน่าเชื่อถือ เอาไปใช้คำนวณเลยทีเดียว

อีกเหตุผลของการเลือกใช้ insulation ที่เหมาะสม คือ ต้องป้องกันการแทรกซึมความชื้น หรือ water vapor permeability ต้องต่ำ วิธีทดสอบที่ต้องการมักอยู่ที่ ASTM E96 ค่านี้ ค่อนข้างน่าเชื้อถือ แต่ในยุโรปบอกว่าขี้เกียจอ่านค่าแบบอเมริกัน เพราะอยากรู้จักคุณภาพของ insulaiton เลยอ่านเป็นค่า มิว หรือค่า water vapor resistance ยิ่งค่านี้มาก ก็แปลว่าวัสดนั้นป้องกันการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ หรือ condensation control ดีนั่นเองนะคะ

วันนี้คุยกันพอหอมปากหอมคอ เกี่ยวกับ condensation control พรุ่งนี้ค่อยมาคุยกันต่อเรื่อง Energy Conservation ก็แล้วกันนะจ๊ะ บ๊ายบาย