Fabric Expansion Joint

Fabric Expansion Joint อุตสาหกรรม

Fabric expansion joint หรือเรียกกันในหลายชื่อว่า “ท่อลมร้อน” “ท่อยืด” “ผ้าพันทนความร้อน” “Expansion Joint”

นอกจากจะเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยชดเชยการหนีศูนย์ของปลายท่อแต่ละด้านแล้ว ยังมีหน้าที่ช่วยปกป้องกันความร้อน และต้องมีคุณสมบัติในการทนต่อลมร้อนภายในท่อได้อีกด้วย ข้อดีอีกประการหนึ่งของ Fabric Expansion Joints คือ สามารถซับการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นจากแนวท่อได้ดีกว่า Metal Expansion Joints หรือท่อลมร้อนที่ผลิตจากโลหะ เช่น SUS 304 โดยไม่ต้องพี่งพาระบบสปริงโหลด ถือได้ว่าเป็นคุณสมบัติสำคัญที่ช่วยลดการสั่นสะเทือนหรือการกระพือของแนวท่อ         

อุตสาหกรรมที่มีใช้ Fabric Expansion Joints ได้แก่ 

หลักการทำงานของ Fabric Expansion Joints

Fabric expansion joints จะถูกนำไปติดตั้งในบริเวณแนวท่อตรงจุดที่มีการสั่นสะเทือน โดยท่อลมร้อนนี้จะมีองค์ประกอบที่สำคัญสองอย่าง คือ ผ้าทนความร้อน
และหน้าแปลนเหล็ก โดยทั้งสององค์ประกอบนี้จะทำหน้าที่ต่างกัน แต่มีวัตถุประสงค์เดียวกัน กล่าวคือ ผ้าทนความร้อนจะทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้ลมร้อนซึมหรือ
ผ่านออกมาด้านนอก

ในขณะที่หน้าแปลนเหล็กจะทำหน้าที่ยึดผ้าทนความร้อนให้ติดกับปลายท่อแต่ละด้านไม่ให้หลุด เมื่อเจอการสะบัดขณะที่มีลมวิ่งผ่านภายในท่อทั้งสองส่วนมีวัตถุประสงค์เดียวกันคือ ลดเสียงดังจากการสั่นสะเทือนของแนวท่อ และป้องกันความร้อน

Fabric Expansion Joint สามารถทำได้หลายรูปแบบ แต่ที่นิยมใช้กันส่วนใหญ่จะเป็นแบบวงกลม และแบบสี่เหลี่ยม เราสามารถออกแบบชั้นผ้าแบบหลายชั้น
และแบบชั้นเดียว

ปัจจัยมีในการออกแบบและเลือก Fabric Expansion Joints ดังนี้

1.อุณหภูมิของลมหรือก๊าซ (Temperature of hot air) มีผ้าให้เลือกใช้ตั้งแต่อุณหภูมิ 100-1000 องศา มีหลายสีและความหนาให้เลือก อุณหภูมิภายในของ
Fabric Expansion Joints จะเป็นตัวกำหนดความหนาของท่อลมร้อน และรูปแบบในการผลิตว่าจำเป็นต้องวัสดุกี่ชั้น หรือต้องจำเป็นต้องใส่ฉนวนกันความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิหรือไม่

2.อัตราการไหลหรือแรงดัน (Flow rate of hot air) สามารถเลือกวัสดุและผลิตให้ตรงกับการใช้งาน หรือแรงดันลมที่ลูกค้ากำหนด เพราะแรงดันที่สูงทำให้เกิดแรงกระชาก และแรงดึงอยู่ตลอดเวลา ทำให้ Fabric Expansion Joints เกิดความเครียด ในตัววัสดุ เช่น Fabric Expansion Joints ที่อยู่ติดกับพัดลมอุตสาหกรรม (Industrial Fans)
หรือชุดแผ่นปรับแรงดันลม (Dampers) จะต้องมี Tensile Strength ของวัสดุสูงกว่าท่อลมร้อนทั่วไป

3.ความทนทานต่อการเสียดสี (Abrasive Resistant) ลมร้อนสำหรับบางอุตสาหกรรมจะมีฝุ่นคมวิ่งอยู่ภายในด้วย ต้องเลือกผ้าทนความร้อนที่กันบาดด้วย วัสดุที่จะนำมาใช้กับงานท่อลมร้อนหรือ Expansion Joints ที่มีฝุ่นคมวิ่งอยู่ภายในนี้จึงต้องทนต่อการเสียดสี การบาด จะทำให้ท่อลมร้อนรั่วและขาด ทำให้เสื่อมคุณภาพเร็ว

รูปแบบ Fabric Expansion Joint

ตัวอย่างการเลือกวัสดุ Fabric Expansion Joints (ตามช่วงอุณหภูมิ)

ประเภทวัสดุ	อุณหภูมิใช้งาน	การประยุกต์ใช้
Silicone Coated	สูงถึง 250°C	งานทั่วไป, ลมสะอาด
PTFE / Teflon	สูงถึง 300°C	งานสารเคมีรุนแรง, ไอระเหย
Ceramic Fiber	สูงถึง 1,000°C+	เตาเผา, อุตสาหกรรมหนัก

ข้อดีของ Fabric Expansion Joints

ข้อเสีย ข้อต่อขยายตัวแบบผ้า (Fabric Expansion Joint)

1.ความทนทานต่ำเมื่อเทียบกับโลหะ : ข้อต่อแบบผ้าอาจไม่ทนทานเท่ากับข้อต่อแบบโลหะในสภาวะที่มีการใช้งานหนักหรือมีการสัมผัสกับแรงดันสูงและการกระแทก

2.การเสื่อมสภาพจากการใช้งาน : วัสดุผ้าอาจเสื่อมสภาพเร็วขึ้นเมื่อถูกใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีรุนแรงหรืออุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ทำให้ต้องมีการบำรุงรักษาและเปลี่ยนท่อบ่อยครั้งกว่า

3.ความไวต่อความเสียหายทางกายภาพ : ข้อต่อแบบผ้าอาจถูกเจาะหรือฉีกขาดได้ง่ายกว่าข้อต่อแบบโลหะ หากมีการกระแทกหรือขูดขีด

4.ข้อจำกัดในการรับแรงดัน : ข้อต่อแบบผ้าส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันต่ำถึงปานกลางเท่านั้น การใช้งานในสภาวะที่มีแรงดันสูงเกินไปอาจทำให้ข้อต่อเกิดการรั่วหรือเสียหาย

5.ความไวต่อสภาพแวดล้อม : การใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความชื้นบ่อยครั้ง อาจทำให้ข้อต่อแบบผ้ามีอายุการใช้งานสั้นลง

6.ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา : แม้ว่าข้อต่อแบบผ้าจะติดตั้งง่าย แต่การบำรุงรักษาและการเปลี่ยนท่อบ่อยครั้ง อาจทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการดำเนินงาน

Fabric Expansion Joint มีหลายชนิด ซึ่งแบ่งตามวัสดุและการใช้งานตามประเภทหลัก ๆ ดังนี้

1.Single Layer Fabric Expansion Joint ทำจากชั้นผ้าเดียว เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีการเคลื่อนไหวและการขยายตัวในระดับต่ำถึงปานกลาง มักใช้ในระบบที่มีอุณหภูมิต่ำและแรงดันต่ำ เช่น การระบายอากาศและท่ออากาศ

2.Multi-Layer Fabric Expansion Joint ทำจากผ้าซ้อนทับกันหลายชั้น ซึ่งอาจรวมถึงชั้นฉนวนความร้อนและชั้นป้องกันการกัดกร่อน เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องทนอุณหภูมิสูงและการเคลื่อนไหวมาก เช่น ระบบไอเสียของโรงงานอุตสาหกรรม

3.Elastomeric Coated Fabric Expansion Joint ทำจากผ้าที่มีการเคลือบด้วยสารอีลาสโตเมอร์ เช่น ยาง EPDM หรือ ยางซิลิโคนมีความยืดหยุ่นสูงและทนทานต่อสารเคมี เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาวะที่มีสารเคมีหรือความชื้นสูง

4.Fluoropolymer Coated Fabric Expansion Joint ทำจากผ้าที่เคลือบด้วยสารฟลูออโรโพลิเมอร์ เช่น PTFE มีความทนทานสูงต่อสารเคมีและอุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี

5.High-Temperature Fabric Expansion Joint ทำจากวัสดุที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง เช่น ไฟเบอร์กลาส หรือ เคฟลาร์ ที่เคลือบด้วยสารป้องกันความร้อน ใช้ในระบบที่มีอุณหภูมิสูง เช่น เตาหลอมและระบบไอเสียของโรงไฟฟ้า

6.Insulated Fabric Expansion Joint มีการเพิ่มชั้นฉนวนความร้อนระหว่างชั้นผ้า เพื่อลดการสูญเสียความร้อน และป้องกันความร้อนสูงจากการขยายตัว เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว

รูปตัวอย่าง Fabric Expansion Joints

สินค้าที่เกี่ยวข้อง