ความรู้เกี่ยวกับเครื่องเติมอากาศ

กังหันน้ำชัยพัฒนา

เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย 

(Chaipattana Low Speed Surface Aerator, Model RX-2) 

การเติมอากาศลงในน้ำเสีย มี 2 วิธี

วิธีที่ 1  ใช้อากาศอัดเข้าไปตามท่อเป่าลงไปใต้ผิวน้ำแบบกระจายฟอง

วิธีที่ 2  ใช้กังหันวิดน้ำ วิดตักขึ้นไปบนผิวน้ำ แล้วปล่อยให้ตกลงไปยังผิวน้ำตามเดิม

 โดยที่กังหันน้ำดังกล่าวจะหมุนช้าๆ ด้วยกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กไม่เกิน 2 แรงม้า

 หรืออาจจะใช้พลังน้ำไหลก็ได้

คุณสมบัติ

         กังหันชัยพัฒนา หรือเครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (Chaipattana Low Speed Surface Aerator) ซึ่งเป็น Model RX-2 หมายถึง
Royal Experiment แบบที่ 2 มีคุณสมบัติในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงถึง 1.2 กิโลกรัมของออกซิเจน/แรงม้า/ชั่วโมง สามารถนำไปใช้ในกิจกรรมปรับปรุงคุณภาพน้ำได้
อย่างอเนกประสงค์ ติดตั้งง่าย เหมาะสำหรับใช้ในแหล่งน้ำธรรมชาติ ได้แก่
สระน้ำ หนองน้ำ คลอง บึง ลำห้วย ฯลฯ ที่มีความลึกมากกว่า 1.00 เมตร และมีความกว้างมากกว่า 3.00 เมตร

หลักการทำงาน

          เครื่องกลเติมอากาศ “กังหันน้ำชัยพัฒนา” แบบทุ่นลอย สามารถปรับตัวขึ้นลงได้
ตามระดับขึ้นลงของน้ำ ส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ โครงกังหันรูป 12 เหลี่ยม
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.00 เมตร มีซองน้ำขนาดบรรจุ 110 ลิตร ติดตั้งโดยรอบจำนวน 6 ซอง เจาะรูซองน้ำพรุน เพื่อให้น้ำไหลกระจายเป็นฝอย ซองน้ำนี้จะถูกขับเคลื่อนให้หมุนโดยรอบ ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 2 แรงม้า ระบบแรงดัน 380 โวลต์ 3 เฟส
50 เฮิร์ท ผ่านระบบส่งกำลังด้วยเฟืองเกียร์ทดรอบ และ/หรือ จานโซ่ ซึ่งจะทำให้การหมุนเคลื่อนที่ของซองน้ำวิดตักน้ำด้วยความเร็ว 5 รอบ/นาที สามารถวิดน้ำลึกลงไป
ใต้ผิวน้ำ ประมาณ 0.50 เมตร ยกน้ำขึ้นไปสาดกระจายเป็นฝอยเหนือผิวน้ำด้วยความสูงประมาณ 1.00 เมตร ทำให้มีพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศกว้างขวางมากขึ้น
เป็นผลทำให้ออกซิเจนในอากาศละลายเข้าไปในน้ำได้อย่างรวดเร็ว และในขณะที่น้ำเสียถูกยกขึ้นไปสาดกระจายสัมผัสกับอากาศแล้วตกลงไปยังผิวน้ำนั้น จะก่อให้เกิดฟองอากาศจมตามลงไปใต้ผิวน้ำด้วย

          อีกทั้งในขณะที่ซองน้ำกำลังเคลื่อนที่ลงสู่ผิวน้ำแล้วกดลงไปใต้ผิวน้ำนั้น
จะเกิดการอัดอากาศภายในซองน้ำภายใต้ผิวน้ำจนกระทั่งซองน้ำจมน้ำเต็มที่ ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงขึ้นตามไปด้วย หลังจากนั้นน้ำที่ได้รับการเติมอากาศแล้ว จะเกิดการถ่ายเทของน้ำเคลื่อนที่ออกไปด้วยการผลักดันของซองน้ำด้วยความเร็วของการไหล 0.20 เมตร/วินาที จึงสามารถผลักดันน้ำออกไปจากเครื่อง
มีระยะทางประมาณ 10.00 เมตร และผลพลอยได้อีกประการหนึ่งได้แก่ การโยกตัวของทุ่นลอยในขณะทำงาน จะส่งผลให้แผ่นไฮโดรฟอยล์ที่ติดตั้งไว้ในส่วนใต้น้ำ สามารถผลักดันน้ำให้เคลื่อนที่ผสมผสานออกซิเจนเข้ากับน้ำในระดับความลึกใต้ผิวน้ำเป็นอย่างดีอีกด้วย จึงก่อให้เกิดกระบวนการทั้งการเติมอากาศ การกวนแบบผสมผสานและการทำให้เกิดการไหลของน้ำเสียไปตามทิศทางที่กำหนดโดยพร้อมกัน

การพัฒนารูปแบบของ “กังหันน้ำชัยพัฒนา”

 กังหันน้ำชัยพัฒนา (รูปแบบ A)

  รูปแบบ A    ซองน้ำจะถูกขับเคลื่อนโดยใช้ระบบขับส่งกำลังด้วยเฟืองจานโซ่ร่วมกับ  

                    เกียร์มอเตอร์ขนาด 1:50 2 แรงม้า

กังหันน้ำชัยพัฒนา (รูปแบบ B)

รูปแบบ B  ซองน้ำจะถูกขับเคลื่อนโดยใช้ระบบขับส่งกำลังด้วยชุดเกียร์ทดรอบขนาด 

               1:300 2 แรงม้า ขับ 1 ข้าง

 กังหันน้ำชัยพัฒนา (รูปแบบ C)

   รูปแบบ C    เหมือนรูปแบบ A แต่ใช้ในกรณีที่ต้องการขับเคลื่อนแล่นไปตามแหล่งน้ำด้วยตัวเอง

                   และแหล่งน้ำนั้นไม่มี พลังงานไฟฟ้าเข้าถึง ต้องใช้เครื่องยนต์ขับ

                   เคลื่อนโดยมีเจ้าหน้าที่บังคับทิศทาง

กังหันน้ำชัยพัฒนา (รูปแบบ D)

 รูปแบบ D    ซองน้ำจะถูกขับเคลื่อนด้วยชุดเกียร์ทดรอบขนาด 1:50 ร่วมกับเกียร์ทดแบบเฟือง 

                   ตรง 1:6 ใช้มอเตอร์ 2 แรงม้า