Page 1

การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

การออกแบบและพัฒนาเครือ่ งสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา Design and Development of Jatropha Oil Screw Press Machine ธีรพงษ บัณฑิต1, วัชรพล จุตตโน1, อรรถสิทธิ์ เพ็ชรวิเศษ1 และจิรพงษ แสนศักดิ2์ Teelapong Bundit1, Wacharapol Juttano1, Arttasid Petwiset1 and Jirapong Saensakdi2 1 คณะวิศวกรรมศาสตร สาขาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสานวิทยาเขตขอนแกน ตําบลในเมือง อําเภอเมือง จังหวัดขอนแกน 40000. 1 Faculty of Engineering Aricul Tural Machlnery Engineering University of Technology Isan - Khonkaen Campus, Naimuang, Muang, Khonkaen, 40000, 2Rajamangala

g n ri

e e in

l a r

g n E

u t l บทคัดยอ u icณสมบัติทางกายภาพของสบูดําพันธุกําแพงแสน ศึกษา การศึกษาปริญญานิพนธครั้งนี้ มีวัตถุประสงค เพื่อศึrกษาคุ gพัฒนา ทดสอบและประเมินผลการทํางานของเครื่องสกัดน้ํามัน เบื้องตนจากการทดสอบเครื่องคั้นกะทิ เพื่อนํามาออกแบบ A f กษาขอมูลที่เกี่ยวของเพื่อนํามาใช ในการออกแบบและ พัฒนาเครื่อง จากเมล็ดสบูดําวิธีการศึกษาไดมีการวางแผน และศึ o สกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยมีขั้นตอนดั งนี้คือ ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดสบูดําสายพันธุกําแพงแสนโดยการ y t วัดความกวาง ความยาว และชั่งiน้e ําหนักของเมล็ดสบูดํา ทดสอบความสามารถในการทํางานของเครื่องคั้นกะทิ เพื่อนําขอมูล c่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา และทดสอบความสามารถในการทํางานของเครื่องสกัดน้ํามันจาก มาใชออกแบบ พัฒนาเครื o เมล็ดสบูดํา แลiวนํS าผลการทดสอบมาประเมิน และสรุปผลจากการศึกษาเมล็ดสบูดําสายพันธุกําแพงแสน พบวา มีความ a ดเต็ม 11.15 มิลลิเมตร ความยาวของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 19.23 มิลลิเมตร ความหนาของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 9.16 กวางเฉลี่ยของเมล็ h มิลT ลิเมตร และน้ําหนักของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 0.80 กรัม ความกวางเฉลี่ยของเมล็ดใน 8.82 มิลลิเมตร ความยาวของเมล็ดในเฉลี่ย

15.17 มิลลิเมตร ความหนาของเมล็ดในเฉลี่ย 7.23 มิลลิเมตร น้ําหนักของเมล็ดในเฉลี่ย 0.50 กรัม ความหนาเปลือกเฉลี่ย 0.59 มิลลิเมตร และน้ําหนักเปลือกเฉลี่ย 0.294 กรัม น้ํามันที่มีอยูในเมล็ดสบูดําจะมีอยูประมาณ 15-20 เปอรเซ็นต ของ น้ําหนักทั้งเมล็ดจากศึกษาเบื้องตนจากการทดสอบเครื่องคั้นกะทิ พบวาเมล็ดสบูดําจะถูกบดละเอียดออกมาที่ชองคายกาก แหวนปรับระยะคายกากมีขนาดเล็กทําใหไมเกิดการบีบอัด ชุดสเตรนเนอรไมไดประกอบอยูในชิ้นเดียวกัน เกลียวอัดรับ แรงอัดไดไมดีเทาที่ควรทําใหเกลียวอัดที่ทําจากทองเหลืองเกิดการบิดตัวดังนั้นไดออกแบบและสรางเครื่องสกัดน้ํามันจาก เมล็ดสบูดําซึ่งไดแบงออกเปน 4 สวน คือ ชุดโครงสราง ทําจากเหล็กฉากขนาด 40 x 40 x 3 มิลลิเมตร มีความกวาง 41 เซนติเมตร ความยาว 117 เซนติเมตร ความสูง 88 เซนติเมตร ชุดสงกําลังจะประกอบไปดวยพลูเลยขนาด 2 นิ้ว มาจาก มอเตอรขนาดกําลัง 2 แรงมา ไปยังเพลาสงกําลังโดยใชพลูเลยขนาด 7 และ 3 นิ้ว ชุดกระปุกเกียรทดใชพลูเลยขนาด 10 นิ้ว

93


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

ชุดปรับระยะคายกากมีขนาดเสนผานศูนย 96 มิลลิเมตร และ 110 มิลลิเมตร และชุดสกัดน้ํามัน ซึ่งจากเดิมชุดสเตรนเนอร ทําจากทองเหลืองไมสามารถรับแรงดันไหวจึงไดพัฒนาชุดสเตรนเนอร ทําจากเหล็กทอกลมดํามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 115 มิลลิเมตร ยาว 135 มิลลิเมตรการประเมินผลการทดสอบเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําที่ 3 ระดับความเร็วรอบ พบวา ระดับความเร็วรอบที่เหมาะสม คือ 30 รอบตอนาที ความสามารถของเครื่อง เทากับ 2.85 ลิตรตอชั่วโมง จุดคุมทุนของ เกษตรกรที่นําเครื่องสกัดน้ําจากเมล็ดสบูดํารับจางจะเทากับ163.22ลิตรตอป คําสําคัญ: สบูดํา, เครื่องสกัดน้ํามันสบูดํา, เกลียวอัด, น้ํามันสบูดํา

Abstract The study’s objectives are to investigate the physical characteristic of Kamphaeng saen Jatropha. At the beginning, studied the test of coconut milk extraction machine as well as to design, develop, test and assess …the Jatropha seed oil extraction machine’s performance. The research is conducted by studying physical characteristic of Jatropha’s seed based on the measure of its width, length and weight. Then, tested the coconut milk extraction machine’s performance and applied to design and develop Jatropha seed oil extraction machine. Then, testing the machine’s performance in order to evaluate and summarize of find results. The study results found that the average width, length, depth and weight of Kampaeng Saen Jatropha’s whole seed is 11.15 millimeters , 19.23 millimeters, 9.16 millimeters and 0.80 grams respectively; while the average width, length , depth and weight of its inside seed is 8.82 millimeters, 15.17 millimeters , 7.23 millimeters and 0.50 grams respectively. The average depth and weight of its shell is 0.59 millimeters and 0.294 grams respectively. There are 15-20 percent of Jatropha oil from its whole weight. The beginning study of the coconut milk extraction machine’s testing found that the Jatropha’s seeds were crushed to the spitting aperture. The spitting distance adjustment has small ring so the compression didn’t occur. The stanner set didn’t consist in the same piece and the screw forced the pressure not well as usual so the brass screw was distorted. Thus, the design of the Jatropha seed oil extraction machine consisted of 4 parts; the framework made of angle bar size 40¯40¯3 millimeters, 41 centimeters width, 117 centimeters length and 88 centimeters height. For the power transmission comprise of 2 inches of pulley which had 2 Horse Power of motor to mount on axle with had 7 and 3 inches The gearbox used 10 inches of pulley and the spitting distance adjustment which had 96 millimeters and 110 millimeters in diameters. And the last part, the oil extraction which developed the old stanner which made from brass that cannot force the pressure by using iron bar ST 37 which had 115 millimeters diameters and 135 millimeters in length. The assessing results of the Jatropha seed oil extraction machine’s testing at 3 speed levels found that is 30 rounds per minute, The machine’s ability is 2.85 liters per hour. The breaking even point of farmer who used the Jatropha seed oil extraction machine is 163.22 litersperyear. Key word: Jatropha Curcas Linn, Jatropha Oil Screw Press Machine, Screw Press, Jatropha Oil.

g n ri

e e in

t e ci

g A f

u t l ir cu

l a r

g n E

o y

o S i a h

T

บทนํา ปจจุบันน้ํามันมีราคาสูงขึ้นเรื่อยๆ ทําใหสินคา เครื่องอุปโภค บริโภคมีราคาปรับตัวสูงขึ้น สงผลกระทบตอเศรษฐกิจ ของประเทศไทยโดยตรง ทําใหตองมีการหาพลังงานอื่นมาทดแทน สบูดําเปนพืชน้ํามันชนิดหนึ่งมีชื่อทางวิทยาศาสตรวา Jatropha Curcas Linn. อยูในวงศไมยางพารา ซึ่งเปนพืชพื้นเมืองของทวีปอเมริกาใตชาวโปรตุเกสนําเขามาปลูกในประเทศ ไทย ในชวงปลายสมัยกรุงศรีอยุธยา เพื่อนํามาบีบน้ํามันสําหรับทําสบู ปจจุบันสบูดํามีปลูกอยูทั่วทุกภาคของประเทศไทย

94


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

น้ํามันที่ไดจากเมล็ดสบูดําสามารถนํามาใชกับเครื่องยนตดีเซลรอบต่ําได แตเนื่องจากการสกัดน้ํามันจากสบูดําในประเทศ ไทยยังไมมีความกาวหนาและทันสมัยเทาที่ควร การนําเทคโนโลยีที่ทันสมัยมาใชยังมีนอย การพัฒนาดานเทคโนโลยีที่จะ นํามาใชในการสกัดน้ํามันจากสบูดํายังไมมีการพัฒนาเทาที่ควร สวนเครื่องที่นําเขาจากตางประเทศนั้นมีราคาแพง และยัง ไมเหมาะกับวัตถุดิบที่ไดในประเทศไทย ดังนั้นในการพัฒนาเครื่องมือตาง ๆ ที่จะใชในการสกัดน้ํามันจากสบูดําของ ประเทศไทยจําเปนตองมีการพัฒนาทั้งทางดานเทคโนโลยีทางการเกษตร และมีการสงเสริมใหเกษตรกรมีความรูในการที่ จะประยุกตเทคโนโลยีเพื่อมาชวยในการสกัดน้ํามัน เพื่อเพิ่มผลผลิต และเพิ่มคุณภาพของน้ํามันที่ไดจากสบูดํา ซึ่งจะเปนผล ทําใหมูลคาผลผลิตของเกษตรกรสูงขึ้น ในการสกัดน้ํามันสบูดําใหใชผลสบูดําแหง ผลสีเหลืองถึงสีดําที่ผลแกจัด มากะเทาะ เปลือกออกใหเหลือเฉพาะเมล็ด จากนั้นนําไปผึ่งลมใหเมล็ดแหง แลวตีเมล็ดใหแตก โดยการทุบหรือบดหยาบ นําไปตาก แดดประมาณ 30 นาที และนําเมล็ดสบูดําเขาเครื่องสกัด (โดยแรงงานคน) น้ํามันที่ไดใชเครื่องกรองเพื่อแยกเศษผง โดย เมล็ดสบูดํา 4 กิโลกรัมสามารถสกัดน้ํามันไดปริมาณ 1 ลิตร (ศูนยสงเสริมวิศวกรรมเกษตรที่ 1ชัยนาท, 2551) จากที่ เกษตรกรไดนําผลของสบูดํามาสกัดดวยเครื่องไฮดรอลิกส ไดประสบปญหา คือตองใชแรงงานคนในการสกัดซึ่งมีผลทําให เกิดความเหนื่อยลาและมีความลาชา ดังนั้นการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดสบูดําพันธุกําแพงแสนที่ปลูกในพื้นที่ ศูนยวิจัยเกษตรทาพระ จังหวัดขอนแกน และนําเมล็ดสบูดํามาทดสอบเบื้องตนกับเครื่องคั้นกะทิ เพื่อใหทราบถึงปญหาจาก การสกัดดวยเครื่องคั้นกะทิ ซึ่งขอมูลที่ไดจะนําไปใชในการออกแบบและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําแบบใช เกลียวอัด เพื่อที่จะสามารถลดตนทุนในขั้นตอนการสกัดเมล็ดสบูดําของเกษตรกรได

g n ri

e e in

อุปกรณและวิธีการ

u t l ir cu

l a r

g n E

การศึกษาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํามีการศึกษาขอมูลพื้นฐานเพื่อออกแบบสรางและประเมินผลของเครื่อง สกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยวัดขนาดความกวาง ความยาว ความหนา น้ําหนักของเมล็ด และ เปลือกของเมล็ดสบูดําดวย เวอรเนียรคาลิปเปอร ในขั้นตอนนี้ไดศึกษาปญหากระบวนการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ดวยเครื่องคั้นกะทิแบบเกลียวอัด ของเกษตรกร เพื่อนํามาเปนขอมูลเบื้องตนในการออกแบบ และพัฒนาเครื่องสกัดจึงกําหนดเกณฑในการออกแบบและ พัฒนาเครื่องสกัดเมล็ดสบูดําเมล็ดสบูดํา โดยใชเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัมในการทดสอบ 3 ครั้ง จึงกําหนดเกณฑในการ ออกแบบและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําโดยประกอบไปดวยชุดโครงสรางใหมีความแข็งแรงและสามารถ เคลื่อนยายไดสะดวก ชุดสงกําลังใหมีการสงกําลังไดดี ไมมีการติดขัดและสามารถถอดประกอบไดงาย เพื่อสะดวกในการ บํารุงรักษา ชุดปรับระยะคายกากจะตองทนตอแรงอัดที่เกิดจากการสกัด และ ชุดสกัดน้ํามันเกลียวอัดจะตองสามารถทนตอ แรงเสียดสีจากการสกัดเมล็ดสบูดําได ในขั้นตอนการทดสอบและประเมินผลเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําไดทําการ ทดสอบสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวย เครื่องแบบไฮโดรลิกส, เครื่องคั้นกะทิและทดสอบเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยมีวิธีการทดสอบเครื่องแบบไฮโดรลิกส ดังนี้ ทําความสะอาดเครื่องแบบไฮโดรลิกสดแลวชั่งน้ําหนักเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม นําเมล็ดไปทุบใหละเอียดทําการปอนเมล็ดสบูดําที่เตรียมไวลงในการกระบอกอัด เริ่มกระบวนการบีบอัดแลวนํา น้ํามันและกากที่ไดหลังการสกัดไปชั่งจะไดปริมาณของน้ํามันและกากสบูดํา ทําความสะอาดเครื่องสกัดน้ํามันทุกครั้งหลัง การทดสอบ การทดสอบเครื่องคั้นกะทิและทดสอบเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํามีวิธีการคือ เริ่มจากการทําความสะอาด เครื่องสกัดสบูดํา แลวชั่งน้ําหนักเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม ทําการปอนเมล็ดสบูดําที่เตรียมไวลงในถังปอน เปดสวิตชเครื่อง เพื่อใหเกลียวลําเลียงเมล็ดสบูดําไปขางหนาเพื่อสรางแรงอัดภายในกระบอกอัดจนกระทั่งน้ํามันออกจากเมล็ดสบูดําและแยก กากออกดานหนานําน้ํามันและกากที่ไดหลังการสกัด ไปชั่งจะไดปริมาณของน้ํามันสบูดํา และกากที่เหลือจากการสกัดมา ชั่ง ทําความสะอาดเครื่องสกัดน้ํามันทุกครั้งหลังการทดสอบ โดยทําการทดสอบความเร็วที่ใช 3 ระดับความเร็ว (30, 40, 50

t e ci

g A f

o y

o S i a h

T

95


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

รอบตอนาที) 3 ครั้ง ของเมล็ดสบูดําที่เตรียมไว การเปรียบเทียบความสามารถในการสกัดเครื่องไฮโดรลิกสและเครื่องสกัด น้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยใชปริมาณของน้ํามันที่ไดและเวลาที่ใชในการสกัด เปนคาชี้วัดผล

ผลการทดลองและอภิปรายผล จากผลการศึกษาขนาดและน้ําหนักของเมล็ดสบูดํา ไดขนาด ความกวาง ความยาว ความหนา และความหนาเปลือก ทั้ง เมล็ดเต็ม และแกะเนื้อในมาชั่งน้ําหนัก และทําการวัดดวยเชนกัน ดังแสดงในตรารางที่ 1 ตารางที่ 1. ผลการศึกษาขนาดความกวาง ความยาว ความหนาเฉลี่ย และน้ําหนักเฉลี่ยของเมล็ดสบูดําโดยเฉลี่ย 50 เมล็ด ขนาดของเมล็ดสบูดํา

ความกวาง (มิลลิเมตร)

ความยาว (มิลลิเมตร)

ความหนา (มิลลิเมตร)

น้ําหนัก (กรัม)

เมล็ดเต็ม

11.15

19.23

9.16

0.80

เมล็ดใน เปลือก

8.82

15.17

7.23

-

-

0.59

l a r

g n ri

g n E

e e in 0.50 0.294

จากผลการศึกษาปญหากระบวนการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ดวยเครื่องคั้นกะทิแบบเกลียวอัดของเกษตรกร พบวาเมล็ ด สบูดําจะถูกบดละเอียดออกมาที่ชองคายกาก แหวนปรับระยะคายกากมีขนาดเล็กทําให ไมเกิดการบีบ อัด ชุดสเตรนเนอรไมไดประกอบอยูในชิ้นเดียวกัน เกลียวอัดรับแรงอัดไดไมดีเทาที่ควรทําใหเกลียวอัดที่ทําจากทองเหลืองเกิด การบิดตัว ดังแสดงในตารางที่ 3. จากการศึกษาปญหากระบวนการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องคั้นกะทิ เพื่อนํามาเปนแนวทางในการ ออกแบบและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําหลังจากทําการทดสอบ พบวาชุดสเตรนเนอรไมสามารถรับแรงดัน จากการสกัดได จึงไดพัฒนาชุดสเตรนเนอร ทําจากเหล็กทอกลมดํามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 115 มิลลิเมตร ยาว 135 มิลลิเมตร ดังรูปที่ 1.

t e ci

g A f

u t l ir cu

o y

o S i a h

T

รูปที่ 1. ชุดสเตรนเนอรกอนพัฒนา และหลังพัฒนา

96


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

จากผลการทดสอบการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องไฮโดรลิกส โดยใชเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม ทดสอบ 3 ครั้งไดปริมาณของน้ํามันเฉลี่ย 194.32 มิลลิลิตรไดน้ําหนักกากสบูดําโดยเฉลี่ย 868.45 กรัม และใชเวลาในการทดสอบ เฉลี่ย 15.16 นาที ทําการทดลอง 3 ครั้งดังแสดงในตารางที่ 2. .ตารางที่ 2. ผลการทดสอบสกัดเมล็ดสบู 1 กิโลกรัม ดวยเครื่องไฮโดรลิกส เวลา

(kg)

ปริมาณ น้ํามัน (ml)

น้ําหนัก กาก (g)

(min)

1

1

192.45

876.76

14.57

2 3

1 1

179.81 210.72

871.95 856.66

14.02 16.33

คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน

1 -

194.32 15.54

868.45 10.49

จํานวนเมล็ดสบูดํา ครั้งที่

g n ri

e e in 15.16 1.20

g n ผลการทดสอบการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องคั้นกะทิ โดยใชเมล็ดสบูดํา 1E กิโลกรัม ทดสอบ 3 ครั้งได l ปริมาณของน้ํามัน 0 มิลลิลิตรไดปริมาณกากสบูดําโดยเฉลี่ย 977.16 กรัม และใชเa วลาในการทดสอบ โดยเฉลี่ย 2.54 นาที r u ทําการทดลอง 3 ครั้งดังตารางที่ 3 t l u c i ตารางที่ 3. ผลการทดสอบสกัดน้ํามันสบูดําดวยเครื่องคั้นกะทิr g A f ปริมาณ เวลา น้ําหนัก จํานวนเมล็ดสบูดํา o y กาก น้ํามัน ครั้งที่ t i(kg)e (min) (g) (ml) c o 1 1 0 973.52 2.56 S i 2a 1 0 975.34 2.60 h 1 0 982.61 2.47 T3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบน มาตรฐาน

1 -

0 0

977.16 4.8

2.54 0.06

ผลการทดสอบการสกั ด น้ํ า มั น จากเมล็ ด สบู ดํ า ด ว ยเครื่ อ งสกั ด น้ํ า มั น จากเมล็ ด สบู ดํ า โดยใช เ มล็ ด สบู ดํ า 1 กิโลกรัม ทดสอบ 3 ครั้ง ทดสอบความเร็วที่ใช 3 ระดับความเร็ว (30, 40, 50 รอบตอนาที) พบวาที่ระดับความเร็ว 30 รอบตอ นาที ไดปริมาณน้ํามันโดยเฉลี่ย 184.47 มิลลิลิตร ที่ระดับความเร็ว 40 รอบตอนาที ไดปริมาณน้ํามันโดยเฉลี่ย 158.57 มิลลิลิตร ที่ระดับความเร็ว 50 รอบตอนาที ไดปริมาณน้ํามันโดยเฉลี่ย 107.86 มิลลิลิตร ดังตารางที่ 4

97


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

ตารางที่ 4. ผลการทดสอบสกัดน้ํามันสบูดําดวยเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ความเร็วรอบเกลียวอัดที่ใช ในการสกัดน้ํามัน จากเมล็ดสบูดํา (rpm)

จํานวนครั้ง

1 2 3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน 1

30

2 3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน 1

40

2 3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน

50

t e ci 200 180

น้ําหนัก กาก (g)

(min)

185.71 178.57 189.15 184.47 5.40

745.27 762.43 751.83 753.17 8.65 831.51

4.15 3.50 3.97 3.87 0.33 3.21

153.01 164.05 158.51 158.57 5.52 94.27 118.72 110.57 107.86 12.45

u t l ir cu

o y

856.71 832.29 840.19 14.32 927.57

l a r

879.49 867.74 891.60 31.7

3.87 นาที 2.37 นาที

140

3.22 นาที

120

30 รอบ/นาที

100

40 รอบ/นาที

80

50 รอบ/นาที

60 40 20 0

ความเร็วทีใ่ ชในการสกัด (รอบ/นาที)

รูปที่ 2. ความสัมพันธระหวางความเร็วรอบกับเวลาที่ใชในการสกัด

98

g n ri

3.29e e in 3.16

g n E

160

น้ํามันทีไ่ ด (มิลลิลติ ร)

T

o S i a h

g A f

เวลา

ปริมาตร น้ํามัน (ml)

3.22 0.065 2.51

2.37 2.24 2.37 0.135


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

จากรูปที่ 2. การสกัดน้ํามันดวยเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา สังเกตเห็นไดวา ปริมาณน้ํามันที่มีแนวโนมลดลง เรื่อยๆ นั้น คือ เมื่อปรับระดับความเร็วรอบของการสกัดใหมีความเร็วรอบ 30 รอบ/นาที จะไดปริมาณน้ํามันสูงถึง 184.47 มิลลิลิตร แตเมื่อเทียบที่ระดับความเร็วรอบ 40 รอบ/นาที ปริมาณน้ํามันจะไดลดลง 158.57 มิลลิลิตร และเมื่อเทียบที่ ระดับความเร็วรอบ 50 รอบ/นาที ปริมาณน้ํามันจะไดแคเพียง 107.86 มิลลิลิตร จะพบปริมาณน้ํามันที่ไดจากการสกัดลดลง เรื่อยๆ เมื่อระดับความเร็วรอบสูงขึ้น แตเมื่อปรับระดับความเร็วรอบใหต่ําลง ปริมาณน้ํามันจะเพิ่มขึ้นตามไปดวย ผลการเปรียบเทียบความสามารถในการสกัด จากการทดสอบน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องไฮโดรลิกส พบวาจากการสกัดน้ํามันดวยเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม ไดปริมาณน้ํามัน 194.32 มิลลิลิตร ใชเวลาในการสกัด 15.16 นาที สวนผลของการทดสอบดวยเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ด สบูดํา โดยทดสอบสกัดเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม พบวามีความสามารถในการสกัดน้ํามันไดที่ 184.47 มิลลิลิตร ใชเวลาในการ สกัด 3.87 นาที สังเกตเห็นไดวาเวลาที่ใชในการสกัดนอยกวาเครื่องไฮโดรลิกส และเครื่องสามารถทํางานไดอยางตอเนื่อง

g n ri

e e จากการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดสบูดําพันธุกําแพงแสน ไดผลการศึกษาดังนี้ มีiขนาดความกว างเฉลี่ย n gดเต็มมีความหนาเฉลี่ย ของเมล็ดเต็ม 11.15 มิลลิเมตร และมีความยาวของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 19.23 มิลลิเมตร สวนขนาดของเมล็ n 9.16 มิลลิเมตร และมีน้ําหนักของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 0.80 กรัม มีความกวางเฉลี่ยของเมล็ดในE8.82 มิลลิเมตร มีความยาวของ l เมล็ดในเฉลี่ย 15.17 มิลลิเมตร และมีความหนาของเมล็ดในเฉลี่ย 7.23 มิลลิเมตร a และมีน้ําหนักของเมล็ดในเฉลี่ย 0.50 กรัม r u ความหนาเปลือกโดยเฉลี่ย 0.59 มิลลิเมตรและน้ําหนักเปลือกโดยเฉลี่ย 0.294 กรั ม การศึกษาออกแบบเครื่องสกัดน้ํามันจาก t l เมล็ดสบูดํา ไดพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ดังรูปที่ 4.1u ซึ่งประกอบไปดวยชุดโครงสรางซึ่งทําจากเหล็กฉากมี c i r 117 เซนติเมตร ความสูง 88 เซนติเมตร ชุดสงกําลัง ขนาด 40 x 4 x 3 มิลลิเมตร มีความกวาง 41 เซนติเมตร ความยาว g ประกอบไปดวยพลูเลยทั้งหมด 3 ตัว ขนาด 2 นิ้วจําA นวน 1 ตัว 3 นิ้วจํานวน 1 ตัว 7 นิ้ว จํานวน 1 ตัว และ 10 นิ้ว จํานวน f เครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ไดใชมอเตอรขนาด 2 แรงมา เปน 1 ตัว ผลการทดสอบ และประเมินผล การทํo างานของ ตนกําลังโดยใชพลูเลย 4 ขนาด คือ 2tนิy ้ว 3 นิ้ว 7 นิ้ว และ 10 นิ้ว ซึ่งทําใหไดความเร็วรอบชุดสกัดน้ํามันอยูที่ 30 รอบตอนาที โดยประมาณและเมล็ดสบูดํา 1ie กิโลกรัม พบวาที่ความสามารถในการสกัดน้ํามันของเครื่อง ที่ 0.184 ลิตร ใชเวลา 3.87 c นาที ผลจากการสกัดน้o ํามันจากเมล็ดสบูดําโดยใชเครื่องไฮโดรลิกส พบวา มีความสามารถในการทํางานประมาณ 0.194 S ลิตร ใชเวลา 14.97 i นาที a จากการทดสอบและประเมินผลการทํางานของเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ทําใหทราบถึงปญหาเกี่ยวกับ h เครืT ่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา คือในการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ยังทําไดไมดีเทาที่ควร เนื่องจากชุดสเตรนเนอรไมได สรุปและขอเสนอแนะ

ประกอบอยูในชิ้นเดียวกัน เกลียวอัดรับแรงอัดไดไมดีเทาที่ควร เนื่องจากเกลียวอัดทําดวยวัสดุ ที่ทําจากทองเหลืองเวลาทํา การสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํานานๆ จะเกิดความรอนจากการสกัด และเกิดแรงอัดมาก ทําใหเกลียวอัดที่ทําจากทองเหลือง เกิดการบิดตัว จากปญหาดังกลาวจึงขอเสนอแนะแนวทางในการแกไข ปรับปรุง พัฒนาเครื่องดังนี้ ขอเสนอแนะ ควร ปรับปรุงพัฒนาชุดสเตรนเนอรใหเปนชิ้นเดียวกัน เพื่อชวยในการรับแรงดันที่เกิดจากการสกัด และปรับปรุงเกลียวอัดทํา จากเหล็กที่สามารถรับแรงอัดและทนความรอนไดดี

99


การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน

กิตติกรรมประกาศ การจัดทําปริญญานิพนธ การออกแบบและและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันสบูดํา ซึ่งเปนสวนหนึ่งของการศึกษาหลักสูตร ปริญญาตรี คณะวิศวกรรมศาสตร สาขาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร สําเร็จลงไดดวยความอนุเคราะหและความ ชวยเหลือจากบุคคลหลายทาน ขอขอบพระคุณ อาจารยประจําสาขาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร และอาจารยประจําสาขา วิศวกรรมหลังการเก็บเกี่ยวและแปรสภาพทุกทาน ที่ไดใหความรู คําแนะนําที่เปนประโยชน ตลอดจนเอกสารขอมูลใน ระหวางที่ทําการศึกษา ขอกราบขอบพระคุณ คณาจารยทุกทาน ที่ไดอบรมสั่งสอนและใหคําแนะนําผูดําเนินปริญญานิพนธมาตั้งแตอดีต จนถึงปจจุบัน จนมีโอกาสไดนําความรูความสามารถจัดทําปริญญานิพนธนี้จนสําเร็จลุลวง ขอกราบขอบพระคุณ คุณบิดา คุณมารดา ผูที่ใหกําเนิดและอันเปนที่เคารพ คอยอบรมสั่งสอน และใหโอกาสไดมี การศึกษาที่ดี อีกทั้งยังคอยเปนแรงสนับสนุนและใหกําลังใจดวยดีตลอดมา จนถึงทุกวันนี้วันที่ไดดําเนินปริญญานิพนธ สําเร็จลงดวยดี

g n ri

e e in

เอกสารอางอิง

การคํานวณคาไฟฟา,2552. อัตราคาไฟฟาตอหนวย. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://www.vcharkarn.com/vcafe/135739, (27 เมษายน 2552). การวิเคราะหจุดคุมทุน,2552. จุดคุมทุน. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://elearning.spu.ac.th/allcontent/act314/chapter012.htm, (27 เมษายน 2552). ชัยรัตน และคณะ , 2548 ความรูทั่วไปเกี่ยวกับสบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://gotoknow.org/blog/chumphon-mju/3828, (27 เมษายน 2552). ดาเรศร กิตติโยภาส,2549. สบูดํา พืชพลังงานทดแทน กรมสงเสริมการเกษตรกระทรวงเกษตรและสหกรณ พิมพครั้งที่ 2 โรงพิมพชุมนุม สหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย จํากัด นงนุช ตั้งเกริกโอฬาร, 2550. สบูดํา-ทางเลือกใหมของพลังงานดีเซล . (ออนไลน). เขาถึงได จากhttp://www.uniserv.buu.ac.th/forum2/topic.asp?TOPIC_ID=2183, (27 เมษายน 2552). ประสาทพร กออวยชัย, 2551 ความรูทั่วไปเกี่ยวกับสบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://dang149.212cafe.com/archive/, (27 เมษายน 2552). วิรันธร (2530) สบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://aopdm04.doae.go.th/saboo/saboo.htm. (28 เมษายน 2552). ศิริวรรณ บุรีคํา และ รุงทิพย, 2552. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยือ่ สบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงได จากhttp://www.rdi.ku.ac.th/kufair50/plant/20_plant/20_plant.html, (28 เมษายน 2552). ศูนยสงเสริมวิศวกรรมเกษตรที่ 1ชัยนาท, 2551. ความรูท ั่วไปเกี่ยวกับสบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงได จาก http://aopdm01.doae.go.th/data/physicnut21.htm (28 เมษายน 2552). สมนึก (2549) เกลียวอัด (ออนไลน). เขาถึงได จาก http://www.nsru.ac.th/e-learning/animal/lesson6_2.php, (27 เมษายน 2552).

t e ci

g A f

u t l ir cu

o y

o S i a h

T

100

l a r

g n E

Design and Development of Jatropha Oil Screw Press Machine  

Faculty of Engineering Aricul Tural Machlnery Engineering University of Technology Isan - Khonkaen Campus

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you