Abstract:
การวิจัยเรื่องการพัฒนาเนื้อดินสำหรับการผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพของเนื้อดินบ้านใหม่ที่นำมาใช้ในการผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง
2) เพื่อทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพของอัตราส่วนผสมระหว่างดินบ้านใหม่ ทราย และ โปแตสเซียมเฟลสปาร์ ในการนำมาผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง 3)เพื่อนำผลการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพไปประยุกต์ในการผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง และทดสอบประสิทธิภาพของเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น โดยทำการจำลองใช้งานบนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ SolidWorks และ 4) เพื่อศึกษาต้นทุนในการผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง
ผลการวิจัยพบว่า
การศึกษาคุณสมบัติทางเคมี ของดินบ้านใหม่ พบว่า ประกอบด้วย ซิลิกา (〖SiO〗_2), อลูมินา (〖AL〗_2 O_3), เหล็ก (〖Fe〗_2 O_3) และไทเทเนียม (〖TiO〗_2) ในปริมาณมากไปถึงน้อย
คุณสมบัติทางกายภาพของเนื้อดินบ้านใหม่ พบว่า มีความเหนียวมากที่สุด การหดตัวเมื่อดินแห้งร้อยละ 7 มีคุณสมบัติทางกายภาพเมื่อผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส พบว่า การหดตัวร้อยละ 10 ค่าความแข็งแรง 48.37 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร การดูดซึมน้ำ ร้อยละ 15.20 สีภายหลังการเผาสีส้มแดงเข้มมาก
การทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพของอัตราส่วนผสมระหว่างดินบ้านใหม่ ทรายและโปแตสเซียมเฟลสปาร์ ในการนำมาผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง พบว่า เนื้อดินที่เหมาะสมในการนำไปประยุกต์ผลิตเป็นเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงที่ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้อดินทำการคัดเลือกได้แก่เนื้อดินตัวอย่างที่ 7 ซึ่งประกอบด้วย ดินบ้านใหม่ ร้อยละ 50 ทรายร้อยละ 40 และโปแทสเซียมเฟลสปาร์ ร้อยละ 10 มีคุณสมบัติทางกายภาพเมื่อผ่านที่อุณหภูมิที่ใช้คัดเลือกเนื้อดินของผู้เชี่ยวชาญ ที่อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส พบว่า การหดตัวร้อยละ 6 การดูดซึมน้ำร้อยละ 14.29 ค่าความแข็งแรง 86.63 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร และสีภายหลังการเผา สีส้มแดงเข้ม
การนำเนื้อดินมาประยุกต์ผลิตเป็นเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น โดยทำการจำลองการใช้งานบนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ SolidWorks พบว่า มีความเร็วการไหลอากาศภายในเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงสุดเฉลี่ย 94.42 m/s การไหลของอากาศ มีทิศทางกระจายรอบๆภายในเตาการรับน้ำหนักสูงสุดในการใช้งาน พบว่า สามารถรับน้ำหนักการจำลองที่แรง 120 กิโลกรัม โดยไม่เกิดการเสียรูปทรงของโครงสร้าง
การตรวจสอบคุณลักษณะของเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงที่ผลิตจากเนื้อดินที่พัฒนาขึ้น หลังการใช้งาน พบว่า สามารถติดไฟได้ง่าย การประกอบอาหารทำได้ดี สามารถดับไฟได้ง่าย มีการทนความร้อนได้เป็นอย่างดี
การศึกษาต้นทุนการผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง พบว่า มีต้นทุนใบละ 183.77 บาทและผลการศึกษาต้นทุนการผลิตเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง ที่ผลิตจากเนื้อดินที่ทำการพัฒนา พบว่า มีต้นทุนใบละ 204.89 บาท
The objectives of this research were : (1) to study chemical and physical properties of Bam Mai clay body which used in a production of high efficiency stove, (2) to conduct a physical property test of a composition ratio of Ban Mai clay, sand, and potassium feldspar for a production of high efficiency stove, to apply a result of physical property testing in a production of high efficiency stove, (3) to find out effectiveness of a constructed high efficiency stove through a simulation on SolidWorks program, and (4) to study a production cost of high efficiency stove.
According to the study of physical of chemical property, it was found that Ban Mai clay comprised Silica (〖SiO〗_2), Alumina (〖AL〗_2 O_3), Iron (〖Fe〗_2 O_3), and Titanium (〖TiO〗_2) at a different quantity.
Due to the study of physical property. The study showed that Ban Mai clay body was the toughest clay and shrinking when it dried at 7% . After burning Ban Mai clay at 850 Degrees Celsius, the study revealed that firing shrinkage was 10%, modulus of rupture was 48.37 kg/cm , and water absorption was 15.20%. Fired color was dark orange-red.
Basing on a physical testing on a composition ration of Ban Mai clay, sand, and potassium feldspar for a production of high efficiency stove, the study revealed that the 7 clay body example was selected by experts as the suitable clay body to be used in a production of high efficiency stove. A ratio of the 7 clay body example was Ban Mai clay 50%, sand 40%, and potassium feldspar 10%. According to the physical property of 7 clay body example after burning at 850 Degrees Celsius, firing shrinkage was 6%, water absorption was 14.29%, and modulus of rupture was 86.63 kg/cm . Fire color was dark orange-red.
According to an application of the clay body in a production of high efficiency stove, the study found that the clay body was very tough and easy for forming. In addition, the study also showed that a shrinkage property of the 7 clay body example was not different form the traditional one shrinkage took a short time than usual.
Basing on a test to find out effectiveness of the constructed high efficiency stove through a simulation on SolidWorks program, the study found that the average maximum speed of airflow inside the constructed high efficiency stove was 94.42 m/s. Air is dispersing inside the stove. According to a simulation, the ultimate load of the constructed high efficiency stove was 120 kg.
According to the features of the high efficiency stove made from the developed clay, the study showed that the stove could be able to fire easily and easy to distinguish. Further, the stove was heat-resistant.
Owing to a study about production costs, the production cost of general high efficiency stove was 183.77 baht/set while the production cost of high efficiency stove made from the developed clay was 204.89 baht/set.