WesteRake


Mechanical Rake and Screen
เครื่องตักขยะหยาบแบบสายพานคราดโกย




เครื่องตักขยะแบบสายพานคราดโกยนี้ มักจะถูกนำไปใช้ในส่วนของระบบป้องกันน้ำท่วม ผ่านตะแกรงขยะก่อนเข้าสถานีสูบน้ำ และระบบท่อระบายน้ำฝน การตักขยะจะใช้สายพานตักขยะหมุนตักขยะซึ่งจะมีคราดโกย (Rake) ติดตั้งเป็นระยะๆไปรอบสายพาน โดยจะตักขยะที่ลอยอยู่ในน้ำขึ้นมาด้านบน เมื่อขยะถูกตักขึ้นมาแล้วจะถูกส่งต่อไปยังส่วนต่อไป เช่น ถังเก็บขยะ หรือ ระบบลำเลียง เป็นต้น


รูปแบบและการติดตั้ง




แสดงลักษณะโดยทั่วไป

เครื่องจักรนี้มีรูปแบบเป็นโครงเหล็กรองรับสายพานลำเลียงในแนวตั้งโดยมีคราดโกย (Rake and Fingers) ติดตั้งเป็นระยะๆไปรอบสายพาน ขนาดการตักขยะจะกำหนดจากขนาดช่องเปิดของขอตัก (Opening) อยู่ระหว่าง 20 มม. ขึ้นไป หรือตามแต่ข้อกำหนดของผู้ผลิต ต้นกำลังเป็นชุดขับแบบเกียร์มอเตอร์ประกอบอยู่ด้านบนโดยทั่วไปขนาดกำลังไฟฟ้าที่ใช้สำหรับชุดขับจะเริ่มต้นที่ 0.55 kW สำหรับเครื่องจักรหน้ากว้าง 1.5 ม. ที่บ่อน้ำลึกไม่เกิน 3 ม.หรือใกล้เคียงและกำลังที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆตามขนาดของเครื่อง หรือตามคำแนะนำของผู้ผลิต ขยะที่ถูกเครื่องจักรนี้ตักได้มักมีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักค่อนข้างมากดังนั้นจึงมักมีการติดตั้งระบบลำเลียงเพื่อช่วยในการขนถ่ายขยะควบคู่ไปด้วย ลักษณะการติดตั้งจะติดขวางลำรางน้ำเสียซึ่งหย่อนลงมาในแนวตั้งและเมื่อติดตั้งตัวเครื่องจะเอียงรับน้ำอยู่ที่มุมระหว่าง 75 ถึง 85 องศา ขึ้นอยู่กับรุ่นและวัสดุที่ใช้ทำโครงของเครื่อง และเครื่องจะถูกประคองโดยขารับซ้ายขวาติดอยู่ข้างโครงเครื่องจักร


องค์ประกอบของเครื่องจักร

   

a) โครงเครื่อง (Main Frame) มีลักษณะเป็นโครงเหล็กด้านซ้ายและขวาประกอบกันให้มีขนาดหน้ากว้างและความยาวเหมาะสมกับขนาดของร่องน้ำ (Channel Width and Depth) ส่วนตรงกลางทั้งด้านบนและล่างจะมีรางสำหรับรองรับชุดโซ่สายพานตักขยะ โดยปกติโครงเครื่องทำจากเหล็กแบบ SS400

b) โซ่สายพาน (Traveling Chain) โซ่สายพานจะอยู่ที่ด้านข้างทั้งสองของแถวสายพานตัก โซ่จะต้องถูกออกแบบมาให้รับน้ำหนักของชุดคราดโกย และน้ำหนักขยะที่ตักได้ โซ่ทำจากสแตนเลสแบบ SUS304/p>

c) ชุดคราดโกย (Rake and Fingers) ชุดคราดโกยจะมีลักษณะเป็นแผ่นเหล็กตัดเป็นก้านเรียงต่อกันโดยมีระยะห่างเพื่อให้เหมาะสมกับการตักขยะจากตะแกรงด้านล่าง จะติดตั้งเป็นระยะๆ รอบโซ่สายพาน โดยมีจำนวน 2, 4, 6หรือ 8 คราดโกยรอบโซ่ ขึ้นอยู่กับความยาวของโซ่ ขอตักทำจากเหล็กแบบ SS400

d) ตะแกรง (Bar Screen) ประกอบเป็นสองส่วน ส่วนแรกคือตะแกรงล่าง (Front Screen) ยึดติดกับโครงเครื่องทางด้านล่างทำหน้าที่ตะแกรงขยะที่มากับน้ำ โดยขนาดของช่องเปิด (Opening) เพื่อรอให้คราดโกยมาโกยขยะขึ้นไป และส่วนที่สองคือ ตะแกรงหลัก (Main Screen) จะติดตั้งต่อจากตะแกรงด้านล่าง ขนาดช่องเปิดจะเริ่มจากประมาณ 20 มม. ไปจนถึง 150 มม. โดยมักจะเลือกช่องเปิดโดยดูจากขนาดของเครื่องสูบน้ำหลังเครื่องจักร เช่น เครื่องสูบขนาด 400 มม. ควรจะเลือกช่องเปิดไว้ที่ 25 มม. เพื่อให้ขยะที่ผ่านเครื่องจักรก่อนเข้าเครื่องสูบมีขนาดเล็กพอที่จะไม่กระทบกับการทำงานของเครื่องสูบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการกำหนดของผู้ผลิตอีกครั้งหนึ่ง ความสูงของตะแกรงจะขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่อง ลักษณะและปริมาณน้ำที่ไหลผ่าน โดยปกติโครงเครื่องทำจากเหล็กแบบ SS400 หรือวัสดุอื่นแล้วแต่ผู้ผลิต

e) ลานรองคราดบน (Apron) ลานรองคราดด้านบนเป็นแผ่นเหล็กแบบตรงและดัดโค้งเพื่อรองคราดโกยที่ตักขยะจากตะแกรงขึ้นมาด้านบนก่อนจะทิ้งขยะ จะติดตั้งต่อจากตะแกรงด้านล่าง ลานรองคราดบนทำจากเหล็กแบบ SS400

f) ชุดเฟืองโซ่ขับสายพาน (Drive Sprocket and Shaft) เฟืองโซ่สายพานจะถูกเชื่อมเป็นชิ้นเดียวกับแกนขับของโซ่สายพาน โดยปกติทั้งเฟืองและแกนขับทำจากเหล็ก S45C หรือ สแตนเลสแบบ SUS304

g) ชุดขับ (Drive Unit) ชุดขับจะติดตั้งอยู่ด้านบนของเครื่อง สำหรับเป็นต้นกำลังในการขับสายพานตักขยะ ชุดขับเป็นแบบหมุนคงที่ (Fix Speed) รอบการหมุนของชุดขับควรเลือกไว้ที่ประมาณ 5-7 รอบต่อนาที และเป็นแบบวางกับพื้น (Foot Mount) โดยทั่วไปขนาดกำลังไฟฟ้าที่ใช้สำหรับชุดขับจะเป็นแบบ 380 V / 50 Hz / 3 ph และมีกำลังขับเริ่มต้นที่ 0.25 kW สำหรับเครื่องจักรหน้ากว้าง 1 ม. ที่บ่อน้ำลึกไม่เกิน 3 ม.หรือใกล้เคียง และกำลังที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามขนาดของเครื่อง ตามคำแนะนำของผู้ผลิต

h) ตู้ควบคุมเครื่องจักร (Control Panel) จะกล่าวถึงการควบคุมโดยทั่วไป การควบคุมเครื่องจักรสามารถทำได้ 2 แบบ ได้แก่ แบบแมนนวล (Manual) และแบบอัตโนมัติ โดยแบบ Manual ผู้ใช้งานสามารถเปิดปิดเครื่องได้ตามที่ต้องการ ส่วนแบบอัตโนมัติสามารถเลือกใช้ได้อีก 2 แบบ ได้แก่ แบบอัตโนมัติโดยการตั้งเวลาเปิด-ปิด (Timer) เครื่องจักรจะเปิด-ปิดเครื่องตามที่ผู้ใช้งานตั้งเวลาไว้ และแบบเปิด-ปิดโดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับความแตกต่างของระดับน้ำ (Pressure Differential Switch) กล่าวคือถ้าด้านหน้ามีขยะติดมาก ระดับน้ำจะสูงกว่าด้านหลังเครื่องจนถึงระดับค่าแตกต่างที่ตั้งไว้ อุปกรณ์จะส่งสัญญาณให้เดินเครื่องเป็นระยะเวลาหนึ่งและจะหยุดเดินเครื่องเอง ค่าความแตกต่างที่มักจะเลือกใช้อยู่ที่ 0.3 ถึง 0.5 เมตรน้ำหรือใกล้เคียง


หลักการเลือกขนาดเครื่องจักร

การเลือกใช้และประเมินหาขนาดเครื่องจักรชนิดนี้ ผู้เลือกควรจะต้องทราบข้อมูลเบื้องต้นเพื่อใช้หาขนาดที่เหมาะสมดังรายละเอียดข้างล่างนี้


a. ความดันตกหลังผ่านเครื่อง (Pressure Drop, Pd) : ค่าที่จะบอกว่าขนาดเครื่องที่เลือกว่าเหมาะสมหรือไม่ เช่น เมื่อปล่อยน้ำผ่านเครื่องที่ปริมาณการไหลหนึ่งๆ ระดับด้านหน้าจะสูงกว่าด้านหลังอยู่กี่เมตรน้ำ ซึ่งโดยทั่วไปผู้ผลิตจะกำหนดค่าความดันตกไว้ เช่นไม่เกิน 0.25 ถึง 0.5 เมตรน้ำ ขึ้นอยู่กับรุ่นและแบบของเครื่องจักร


b. สามารถแสดงเป็นความสัมพันธ์ ได้แก่


Pd α Q, 1/S, V, 1/W, K Pd = V2 x K1 / K2 V = Q / (W x D) Pd = ความดันตกหลังผ่านเครื่อง (ม. น้ำ) Q = อัตราการไหล (ลบ.ม./ชั่วโมง) V = ความเร็วของการไหล (ม./วินาที) W = ความกว้างของร่องน้ำ (ม.) D = ระดับน้ำลึกที่ไหลผ่านเครื่อง (ม.) S = ขนาดช่องเปิดของตะแกรง (Slot Opening, มม.) เลือกใช้ระหว่าง 20 ถึง 150 มม. K1 = ค่าคงที่ทางกลจากมุมติดตั้งเครื่อง (ตามกราฟ แสดงความสัมพันธ์ในรูปต่อไป) K2 = ค่าคงที่ทางกลจากขนาดช่องเปิด (ตามกราฟ แสดงความสัมพันธ์ในรูปต่อไป)

c. ตัวอย่างการคำนวณ : ถ้ามีน้ำเสียที่ต้องการตักแยกขยะออกมาที่ (Q) 2,500 ลบ.ม./ชม. โดยไหลผ่านมายังร่องน้ำหน้ากว้าง (W) 2 ม. ที่ระดับความลึก (D) 0.5 ม. และต้องการตักขยะที่ใหญ่กว่า (S) 50 มม. ท่านควรเลือกใช้เครื่องตักขยะขนาดเท่าใด สามารถคำนวณหาได้โดย


Pd = V2 x K1 / K2 โดยที่ Q = 2,500 ลบ.ม./ชม. V = Q / (W x D) / 3,600 = 2,500 / (2.0 x 0.5) / 3,600 ~ 0.69 ม./วินาที Pd = 0.692 x 1.4 / 4 = 0.17 m ซึ่งเครื่องสามารถรับแรงได้

ดังนั้นเลือกใช้เครื่องที่ขนาดหน้ากว้าง 2 เมตร ที่ขนาดช่องเปิด 50 มม. เอียงทำหมุน 85 องศากับพื้นบ่อ โดยความสูงของเครื่องต้องดูจากพื้นที่ติดตั้งของร่องรางน้ำจริง