Export
- Export APA
- Export BibTeX
- Export Ris
Publication: การดัดแปลงเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งสำหรับใช้กับการอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียว
0
2
Resource Type
Language
tha
File Type
application/pdf
Access Rights
Open Access
Rights
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
Rights Holder(s)
Maejo University
Suggested Citation
Pasinee Ladla, ภาสินี ลาดลา การดัดแปลงเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งสำหรับใช้กับการอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียว, Modification Of Charcoal Briquette Machine For Densification Process Of Greenfuel Briquette. สืบค้นจาก: https://hdl.handle.net/20.500.14839/728
Research Projects
Organizational Units
Journal Issue
Author(s)
Creator(s)
Advisor(s)
Other Contributor(s)
Abstract
Biomass briquette process cold type is low energy consumption and inexpensive machine compared to other types of briquette machines and hence easily accessible to the community. Therefore, this research was aimed to study the modification of charcoal briquetting machine for compressing biomass briquettes fuel to save cost of production and increase production capacity. The modification of the equipment involves addition of heating system at the entry of biomass before production in order to pre-heat the biomass so it becomes silky is able to bond together and forms easily into briquetting. The study was performed on the performance of the charcoal briquetting machine in order to find the production capacity, temperature of effect and the rate of energy waste. The variables were specified as follows: (1) Three types of biomass materials consisting of rice husk, palm leaf and wood chips (2) 1-3 mm size (3) Main biomass ratio of 1000 g per 20% binder material. The experimental results revealed that all three briquettes form different types of biomasses binds with each other at a temperature of 50-60 degrees Celsius. Furthermore, in terms of production capacity, when the production duration increases, the energy usage increases while the production capacity decreases. three types of biomasses were heated at 70 oC. The most suitable value was obtained when the machine compression speed was set at 360 rpm using the conical screw press. The design and modification of the Biomass Briquetting Machine followed the optimum conditions. At this condition, it was observed that the production capacity increased. Palm leaves and wood chips with the same production capacity increased at same level of 31.01 and 39.08 times while the rice husk production capacity increased of 1.49 times. Likewise, when biomasses was heated at 225 oC, this temperature was found to be the best condition with the least amount of time and energy utilization. Analysis of physical properties of compressed fuel after the final process shows the value to be higher than the standard of briquette fuel, which has a general average value of 600 kg/m3. The rice husk and palm leaf pathways gave the average of the biomass briquetting machine more than the charcoal briquette machine at 987.34 kg/m3 and 1,014.03 kg/m3. As for the wood chips, the density was, which has 994.67 kg/m3. The biomass briquetting machine has an average compressive strength resistance greater than the previous device in all values, which are equal to 4.70%, 5.86% and 5.96% cracking index values of the three types of compressed fuel. In comparison between the charcoal briquette fuel and biomass briquetting machine, it was found that the biomass briquetting machine has average pressure resistance more than all the charcoal briquette fuel with values of 89.48%, 98.30% and 96.61%. The average water absorption resistance exceeded the charcoal briquette fuel in all values of 75.13%, 93.19% and 89.67%. Finally, the economic value analysis considering the net income using the briquette fuel machine presents that the income will increase 10 years from the biomass sale with a net present value of palm leaf is equal to 1,894,441.87 baht and payback period of 0.20 years
กระบวนการอัดเย็นเป็นกระบวนการที่มีการใช้พลังงานต่ำอีกทั้งยังมีราคาถูกเมื่อเทียบกับการอัดแบบอื่น ๆ ซึ่งการอัดแบบนี้ชุมชนสามารถเข้าถึงได้ง่าย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อดัดแปลงเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งระดับชุมชนให้สามารถผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดแท่ง โดยมีการใช้พลังงานและต้นทุนในการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งในปริมาณที่ต่ำ การดำเนินการทำการดัดแปลงอุปกรณ์ของตัวเครื่องโดยเพิ่มชุดให้ความร้อนบริเวณทางเข้าของชีวมวลก่อนทำการอัดแท่งเพื่อทำการอุ่นให้ชีวมวลมีการอ่อนตัวเกิดการยึดเกาะกันได้ดียิ่งขึ้นและสามารถขึ้นรูปเป็นแท่งได้ง่าย การทดสอบเบื้องต้นได้ทำการศึกษาสมรรถนะของเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งเพื่อหากำลังการผลิต อุณหภูมิที่ใช้ในการขึ้นรูป และอัตราการสิ้นเปลืองทางพลังงาน โดยได้กำหนดตัวแปรคือ ใช้วัสดุชีวมวล 3 ชนิด ประกอบด้วย แกลบ ทางใบปาล์ม และเศษไม้ ขนาด 1-3 mm ที่อัตราส่วนชีวมวลหลัก 1,000 g ต่อตัวประสานแป้งมันสำปะหลัง 20% ผลการศึกษาพบว่า แท่งเชื้อเพลิงของชีวมวลทั้ง 3 ชนิดยึดเกาะกันเป็นแท่งที่อุณหภูมิเฉลี่ย 50-70 oC และเวลาที่ใช้ในการผลิตประมาณ 50-60 min การพิจารณากำลังการผลิตเมื่อระยะเวลาในการผลิตเพิ่มมากขึ้นทำให้มีการใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้น ในขณะที่กำลังการผลิตที่ได้จะมีค่าลดลง อย่างไรก็ตามเมื่อนำชีวมวลทั้ง 3 ชนิดมาทำการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 70 oC ความเร็วรอบที่เหมาะสมพบว่า ความเร็วรอบที่ 360 rpm เมื่อใช้เกลียวอัดแบบเกลียวรูปกรวยให้ความเหมาะสมสูงสุด แล้วทำการออกแบบและดัดแปลงเครื่องอัดแท่งชีวมวลตามเงื่อนไข กำลังการผลิตของทางใบปาล์มและเศษไม้มีกำลังการผลิตเพิ่มสูงขึ้นใกล้เคียงกันเท่ากับ 31.01 และ 39.08 เท่า และแกลบมีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น 1.49 เท่า การศึกษาโดยนำชีวมวลมาทำการให้ความร้อนด้วยชุดเพิ่มความร้อนพบว่า ที่อุณหภูมิ 225 oC มีการใช้ระยะเวลาและการใช้พลังงานที่น้อยที่สุด เมื่อนำไปวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของเชื้อเพลิงอัดแท่งภายหลังเสร็จสิ้นกระบวนการ แกลบและทางใบปาล์มมีค่าความหนาแน่นเฉลี่ยเท่ากับ 987.34 kg/m3 และ 1,014.03 kg/m3 ส่วนเศษไม้มีค่าความหนาแน่นเท่ากับ 994.67 kg/m3 ซึ่งมีค่าสูงกว่ามาตรฐานเชื้อเพลิงอัดแท่งโดยทั่วไปมี ค่าความต้านทานแรงกดอัด เครื่องอัดแท่งชีวมวลให้ค่าเฉลี่ยที่มากกว่าเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งทุกอัตราส่วน มีค่าเท่ากับ 4.70, 5.86 และ 5.96 MPa ค่าดัชนีการแตกร่วนและค่าความต้านทานการน้ำของ แกลบ ทางใบปาล์ม และเศษไม้ เมื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดแท่งโดยใช้เครื่องอัดแท่งชีวมวลจะให้ค่ามากกว่าใช้เครื่องผลิตถ่านอัดแท่งทุกอัตราส่วน ดัชนีแตกร่วนที่ได้มีค่าเท่ากับ 89.48, 98.30 และ 96.61% ค่าความต้านทานน้ำเท่ากับ 75.13%, 93.19% และ 89.67% ตามลำดับ สำหรับการวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางด้านเศรษฐศาสตร์ พิจารณารายได้สุทธิเมื่อมีการใช้เครื่องผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งของการนำชีวมวลมาผลิตเป็นแท่งเชื้อเพลิงจะมีรายได้เพิ่มขึ้นเป็น 10 เท่าจากเดิมที่มีการจำหน่ายเป็นวัสดุชีวมวล โดยมีผลตอบแทนสุทธิ(NPV) เท่ากับ 1,894,441.87 baht และมีระยะเวลาการคืนทุนสั้นที่สุด 0.20 y
กระบวนการอัดเย็นเป็นกระบวนการที่มีการใช้พลังงานต่ำอีกทั้งยังมีราคาถูกเมื่อเทียบกับการอัดแบบอื่น ๆ ซึ่งการอัดแบบนี้ชุมชนสามารถเข้าถึงได้ง่าย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อดัดแปลงเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งระดับชุมชนให้สามารถผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดแท่ง โดยมีการใช้พลังงานและต้นทุนในการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งในปริมาณที่ต่ำ การดำเนินการทำการดัดแปลงอุปกรณ์ของตัวเครื่องโดยเพิ่มชุดให้ความร้อนบริเวณทางเข้าของชีวมวลก่อนทำการอัดแท่งเพื่อทำการอุ่นให้ชีวมวลมีการอ่อนตัวเกิดการยึดเกาะกันได้ดียิ่งขึ้นและสามารถขึ้นรูปเป็นแท่งได้ง่าย การทดสอบเบื้องต้นได้ทำการศึกษาสมรรถนะของเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งเพื่อหากำลังการผลิต อุณหภูมิที่ใช้ในการขึ้นรูป และอัตราการสิ้นเปลืองทางพลังงาน โดยได้กำหนดตัวแปรคือ ใช้วัสดุชีวมวล 3 ชนิด ประกอบด้วย แกลบ ทางใบปาล์ม และเศษไม้ ขนาด 1-3 mm ที่อัตราส่วนชีวมวลหลัก 1,000 g ต่อตัวประสานแป้งมันสำปะหลัง 20% ผลการศึกษาพบว่า แท่งเชื้อเพลิงของชีวมวลทั้ง 3 ชนิดยึดเกาะกันเป็นแท่งที่อุณหภูมิเฉลี่ย 50-70 oC และเวลาที่ใช้ในการผลิตประมาณ 50-60 min การพิจารณากำลังการผลิตเมื่อระยะเวลาในการผลิตเพิ่มมากขึ้นทำให้มีการใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้น ในขณะที่กำลังการผลิตที่ได้จะมีค่าลดลง อย่างไรก็ตามเมื่อนำชีวมวลทั้ง 3 ชนิดมาทำการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 70 oC ความเร็วรอบที่เหมาะสมพบว่า ความเร็วรอบที่ 360 rpm เมื่อใช้เกลียวอัดแบบเกลียวรูปกรวยให้ความเหมาะสมสูงสุด แล้วทำการออกแบบและดัดแปลงเครื่องอัดแท่งชีวมวลตามเงื่อนไข กำลังการผลิตของทางใบปาล์มและเศษไม้มีกำลังการผลิตเพิ่มสูงขึ้นใกล้เคียงกันเท่ากับ 31.01 และ 39.08 เท่า และแกลบมีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น 1.49 เท่า การศึกษาโดยนำชีวมวลมาทำการให้ความร้อนด้วยชุดเพิ่มความร้อนพบว่า ที่อุณหภูมิ 225 oC มีการใช้ระยะเวลาและการใช้พลังงานที่น้อยที่สุด เมื่อนำไปวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของเชื้อเพลิงอัดแท่งภายหลังเสร็จสิ้นกระบวนการ แกลบและทางใบปาล์มมีค่าความหนาแน่นเฉลี่ยเท่ากับ 987.34 kg/m3 และ 1,014.03 kg/m3 ส่วนเศษไม้มีค่าความหนาแน่นเท่ากับ 994.67 kg/m3 ซึ่งมีค่าสูงกว่ามาตรฐานเชื้อเพลิงอัดแท่งโดยทั่วไปมี ค่าความต้านทานแรงกดอัด เครื่องอัดแท่งชีวมวลให้ค่าเฉลี่ยที่มากกว่าเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งทุกอัตราส่วน มีค่าเท่ากับ 4.70, 5.86 และ 5.96 MPa ค่าดัชนีการแตกร่วนและค่าความต้านทานการน้ำของ แกลบ ทางใบปาล์ม และเศษไม้ เมื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดแท่งโดยใช้เครื่องอัดแท่งชีวมวลจะให้ค่ามากกว่าใช้เครื่องผลิตถ่านอัดแท่งทุกอัตราส่วน ดัชนีแตกร่วนที่ได้มีค่าเท่ากับ 89.48, 98.30 และ 96.61% ค่าความต้านทานน้ำเท่ากับ 75.13%, 93.19% และ 89.67% ตามลำดับ สำหรับการวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางด้านเศรษฐศาสตร์ พิจารณารายได้สุทธิเมื่อมีการใช้เครื่องผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งของการนำชีวมวลมาผลิตเป็นแท่งเชื้อเพลิงจะมีรายได้เพิ่มขึ้นเป็น 10 เท่าจากเดิมที่มีการจำหน่ายเป็นวัสดุชีวมวล โดยมีผลตอบแทนสุทธิ(NPV) เท่ากับ 1,894,441.87 baht และมีระยะเวลาการคืนทุนสั้นที่สุด 0.20 y
Description
Master of Engineering (Master of Engineering (Renewable Energy Engineering))
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมพลังงานทดแทน))
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมพลังงานทดแทน))
Degree Name
Master of Engineering
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Discipline
Renewable Energy Engineering
วิศวกรรมพลังงานทดแทน
วิศวกรรมพลังงานทดแทน
Degree Grantor(s)
มหาวิทยาลัยแม่โจ้