การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
การออกแบบและพัฒนาเครือ่ งสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา 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 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสานวิทยาเขตขอนแกน ตําบลในเมือง อําเภอเมือง จังหวัดขอนแกน 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 บทคัดยอ u icณสมบัติทางกายภาพของสบูดําพันธุกําแพงแสน ศึกษา การศึกษาปริญญานิพนธครั้งนี้ มีวัตถุประสงค เพื่อศึrกษาคุ gพัฒนา ทดสอบและประเมินผลการทํางานของเครื่องสกัดน้ํามัน เบื้องตนจากการทดสอบเครื่องคั้นกะทิ เพื่อนํามาออกแบบ A f กษาขอมูลที่เกี่ยวของเพื่อนํามาใช ในการออกแบบและ พัฒนาเครื่อง จากเมล็ดสบูดําวิธีการศึกษาไดมีการวางแผน และศึ o สกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยมีขั้นตอนดั งนี้คือ ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดสบูดําสายพันธุกําแพงแสนโดยการ y t วัดความกวาง ความยาว และชั่งiน้e ําหนักของเมล็ดสบูดํา ทดสอบความสามารถในการทํางานของเครื่องคั้นกะทิ เพื่อนําขอมูล c่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา และทดสอบความสามารถในการทํางานของเครื่องสกัดน้ํามันจาก มาใชออกแบบ พัฒนาเครื o เมล็ดสบูดํา แลiวนํS าผลการทดสอบมาประเมิน และสรุปผลจากการศึกษาเมล็ดสบูดําสายพันธุกําแพงแสน พบวา มีความ a ดเต็ม 11.15 มิลลิเมตร ความยาวของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 19.23 มิลลิเมตร ความหนาของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 9.16 กวางเฉลี่ยของเมล็ h มิลT ลิเมตร และน้ําหนักของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 0.80 กรัม ความกวางเฉลี่ยของเมล็ดใน 8.82 มิลลิเมตร ความยาวของเมล็ดในเฉลี่ย
15.17 มิลลิเมตร ความหนาของเมล็ดในเฉลี่ย 7.23 มิลลิเมตร น้ําหนักของเมล็ดในเฉลี่ย 0.50 กรัม ความหนาเปลือกเฉลี่ย 0.59 มิลลิเมตร และน้ําหนักเปลือกเฉลี่ย 0.294 กรัม น้ํามันที่มีอยูในเมล็ดสบูดําจะมีอยูประมาณ 15-20 เปอรเซ็นต ของ น้ําหนักทั้งเมล็ดจากศึกษาเบื้องตนจากการทดสอบเครื่องคั้นกะทิ พบวาเมล็ดสบูดําจะถูกบดละเอียดออกมาที่ชองคายกาก แหวนปรับระยะคายกากมีขนาดเล็กทําใหไมเกิดการบีบอัด ชุดสเตรนเนอรไมไดประกอบอยูในชิ้นเดียวกัน เกลียวอัดรับ แรงอัดไดไมดีเทาที่ควรทําใหเกลียวอัดที่ทําจากทองเหลืองเกิดการบิดตัวดังนั้นไดออกแบบและสรางเครื่องสกัดน้ํามันจาก เมล็ดสบูดําซึ่งไดแบงออกเปน 4 สวน คือ ชุดโครงสราง ทําจากเหล็กฉากขนาด 40 x 40 x 3 มิลลิเมตร มีความกวาง 41 เซนติเมตร ความยาว 117 เซนติเมตร ความสูง 88 เซนติเมตร ชุดสงกําลังจะประกอบไปดวยพลูเลยขนาด 2 นิ้ว มาจาก มอเตอรขนาดกําลัง 2 แรงมา ไปยังเพลาสงกําลังโดยใชพลูเลยขนาด 7 และ 3 นิ้ว ชุดกระปุกเกียรทดใชพลูเลยขนาด 10 นิ้ว
93
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
ชุดปรับระยะคายกากมีขนาดเสนผานศูนย 96 มิลลิเมตร และ 110 มิลลิเมตร และชุดสกัดน้ํามัน ซึ่งจากเดิมชุดสเตรนเนอร ทําจากทองเหลืองไมสามารถรับแรงดันไหวจึงไดพัฒนาชุดสเตรนเนอร ทําจากเหล็กทอกลมดํามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 115 มิลลิเมตร ยาว 135 มิลลิเมตรการประเมินผลการทดสอบเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําที่ 3 ระดับความเร็วรอบ พบวา ระดับความเร็วรอบที่เหมาะสม คือ 30 รอบตอนาที ความสามารถของเครื่อง เทากับ 2.85 ลิตรตอชั่วโมง จุดคุมทุนของ เกษตรกรที่นําเครื่องสกัดน้ําจากเมล็ดสบูดํารับจางจะเทากับ163.22ลิตรตอป คําสําคัญ: สบูดํา, เครื่องสกัดน้ํามันสบูดํา, เกลียวอัด, น้ํามันสบูดํา
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 ปจจุบันน้ํามันมีราคาสูงขึ้นเรื่อยๆ ทําใหสินคา เครื่องอุปโภค บริโภคมีราคาปรับตัวสูงขึ้น สงผลกระทบตอเศรษฐกิจ ของประเทศไทยโดยตรง ทําใหตองมีการหาพลังงานอื่นมาทดแทน สบูดําเปนพืชน้ํามันชนิดหนึ่งมีชื่อทางวิทยาศาสตรวา Jatropha Curcas Linn. อยูในวงศไมยางพารา ซึ่งเปนพืชพื้นเมืองของทวีปอเมริกาใตชาวโปรตุเกสนําเขามาปลูกในประเทศ ไทย ในชวงปลายสมัยกรุงศรีอยุธยา เพื่อนํามาบีบน้ํามันสําหรับทําสบู ปจจุบันสบูดํามีปลูกอยูทั่วทุกภาคของประเทศไทย
94
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
น้ํามันที่ไดจากเมล็ดสบูดําสามารถนํามาใชกับเครื่องยนตดีเซลรอบต่ําได แตเนื่องจากการสกัดน้ํามันจากสบูดําในประเทศ ไทยยังไมมีความกาวหนาและทันสมัยเทาที่ควร การนําเทคโนโลยีที่ทันสมัยมาใชยังมีนอย การพัฒนาดานเทคโนโลยีที่จะ นํามาใชในการสกัดน้ํามันจากสบูดํายังไมมีการพัฒนาเทาที่ควร สวนเครื่องที่นําเขาจากตางประเทศนั้นมีราคาแพง และยัง ไมเหมาะกับวัตถุดิบที่ไดในประเทศไทย ดังนั้นในการพัฒนาเครื่องมือตาง ๆ ที่จะใชในการสกัดน้ํามันจากสบูดําของ ประเทศไทยจําเปนตองมีการพัฒนาทั้งทางดานเทคโนโลยีทางการเกษตร และมีการสงเสริมใหเกษตรกรมีความรูในการที่ จะประยุกตเทคโนโลยีเพื่อมาชวยในการสกัดน้ํามัน เพื่อเพิ่มผลผลิต และเพิ่มคุณภาพของน้ํามันที่ไดจากสบูดํา ซึ่งจะเปนผล ทําใหมูลคาผลผลิตของเกษตรกรสูงขึ้น ในการสกัดน้ํามันสบูดําใหใชผลสบูดําแหง ผลสีเหลืองถึงสีดําที่ผลแกจัด มากะเทาะ เปลือกออกใหเหลือเฉพาะเมล็ด จากนั้นนําไปผึ่งลมใหเมล็ดแหง แลวตีเมล็ดใหแตก โดยการทุบหรือบดหยาบ นําไปตาก แดดประมาณ 30 นาที และนําเมล็ดสบูดําเขาเครื่องสกัด (โดยแรงงานคน) น้ํามันที่ไดใชเครื่องกรองเพื่อแยกเศษผง โดย เมล็ดสบูดํา 4 กิโลกรัมสามารถสกัดน้ํามันไดปริมาณ 1 ลิตร (ศูนยสงเสริมวิศวกรรมเกษตรที่ 1ชัยนาท, 2551) จากที่ เกษตรกรไดนําผลของสบูดํามาสกัดดวยเครื่องไฮดรอลิกส ไดประสบปญหา คือตองใชแรงงานคนในการสกัดซึ่งมีผลทําให เกิดความเหนื่อยลาและมีความลาชา ดังนั้นการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดสบูดําพันธุกําแพงแสนที่ปลูกในพื้นที่ ศูนยวิจัยเกษตรทาพระ จังหวัดขอนแกน และนําเมล็ดสบูดํามาทดสอบเบื้องตนกับเครื่องคั้นกะทิ เพื่อใหทราบถึงปญหาจาก การสกัดดวยเครื่องคั้นกะทิ ซึ่งขอมูลที่ไดจะนําไปใชในการออกแบบและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําแบบใช เกลียวอัด เพื่อที่จะสามารถลดตนทุนในขั้นตอนการสกัดเมล็ดสบูดําของเกษตรกรได
g n ri
e e in
อุปกรณและวิธีการ
u t l ir cu
l a r
g n E
การศึกษาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํามีการศึกษาขอมูลพื้นฐานเพื่อออกแบบสรางและประเมินผลของเครื่อง สกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยวัดขนาดความกวาง ความยาว ความหนา น้ําหนักของเมล็ด และ เปลือกของเมล็ดสบูดําดวย เวอรเนียรคาลิปเปอร ในขั้นตอนนี้ไดศึกษาปญหากระบวนการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ดวยเครื่องคั้นกะทิแบบเกลียวอัด ของเกษตรกร เพื่อนํามาเปนขอมูลเบื้องตนในการออกแบบ และพัฒนาเครื่องสกัดจึงกําหนดเกณฑในการออกแบบและ พัฒนาเครื่องสกัดเมล็ดสบูดําเมล็ดสบูดํา โดยใชเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัมในการทดสอบ 3 ครั้ง จึงกําหนดเกณฑในการ ออกแบบและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําโดยประกอบไปดวยชุดโครงสรางใหมีความแข็งแรงและสามารถ เคลื่อนยายไดสะดวก ชุดสงกําลังใหมีการสงกําลังไดดี ไมมีการติดขัดและสามารถถอดประกอบไดงาย เพื่อสะดวกในการ บํารุงรักษา ชุดปรับระยะคายกากจะตองทนตอแรงอัดที่เกิดจากการสกัด และ ชุดสกัดน้ํามันเกลียวอัดจะตองสามารถทนตอ แรงเสียดสีจากการสกัดเมล็ดสบูดําได ในขั้นตอนการทดสอบและประเมินผลเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําไดทําการ ทดสอบสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวย เครื่องแบบไฮโดรลิกส, เครื่องคั้นกะทิและทดสอบเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยมีวิธีการทดสอบเครื่องแบบไฮโดรลิกส ดังนี้ ทําความสะอาดเครื่องแบบไฮโดรลิกสดแลวชั่งน้ําหนักเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม นําเมล็ดไปทุบใหละเอียดทําการปอนเมล็ดสบูดําที่เตรียมไวลงในการกระบอกอัด เริ่มกระบวนการบีบอัดแลวนํา น้ํามันและกากที่ไดหลังการสกัดไปชั่งจะไดปริมาณของน้ํามันและกากสบูดํา ทําความสะอาดเครื่องสกัดน้ํามันทุกครั้งหลัง การทดสอบ การทดสอบเครื่องคั้นกะทิและทดสอบเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํามีวิธีการคือ เริ่มจากการทําความสะอาด เครื่องสกัดสบูดํา แลวชั่งน้ําหนักเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม ทําการปอนเมล็ดสบูดําที่เตรียมไวลงในถังปอน เปดสวิตชเครื่อง เพื่อใหเกลียวลําเลียงเมล็ดสบูดําไปขางหนาเพื่อสรางแรงอัดภายในกระบอกอัดจนกระทั่งน้ํามันออกจากเมล็ดสบูดําและแยก กากออกดานหนานําน้ํามันและกากที่ไดหลังการสกัด ไปชั่งจะไดปริมาณของน้ํามันสบูดํา และกากที่เหลือจากการสกัดมา ชั่ง ทําความสะอาดเครื่องสกัดน้ํามันทุกครั้งหลังการทดสอบ โดยทําการทดสอบความเร็วที่ใช 3 ระดับความเร็ว (30, 40, 50
t e ci
g A f
o y
o S i a h
T
95
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
รอบตอนาที) 3 ครั้ง ของเมล็ดสบูดําที่เตรียมไว การเปรียบเทียบความสามารถในการสกัดเครื่องไฮโดรลิกสและเครื่องสกัด น้ํามันจากเมล็ดสบูดํา โดยใชปริมาณของน้ํามันที่ไดและเวลาที่ใชในการสกัด เปนคาชี้วัดผล
ผลการทดลองและอภิปรายผล จากผลการศึกษาขนาดและน้ําหนักของเมล็ดสบูดํา ไดขนาด ความกวาง ความยาว ความหนา และความหนาเปลือก ทั้ง เมล็ดเต็ม และแกะเนื้อในมาชั่งน้ําหนัก และทําการวัดดวยเชนกัน ดังแสดงในตรารางที่ 1 ตารางที่ 1. ผลการศึกษาขนาดความกวาง ความยาว ความหนาเฉลี่ย และน้ําหนักเฉลี่ยของเมล็ดสบูดําโดยเฉลี่ย 50 เมล็ด ขนาดของเมล็ดสบูดํา
ความกวาง (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
จากผลการศึกษาปญหากระบวนการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ดวยเครื่องคั้นกะทิแบบเกลียวอัดของเกษตรกร พบวาเมล็ ด สบูดําจะถูกบดละเอียดออกมาที่ชองคายกาก แหวนปรับระยะคายกากมีขนาดเล็กทําให ไมเกิดการบีบ อัด ชุดสเตรนเนอรไมไดประกอบอยูในชิ้นเดียวกัน เกลียวอัดรับแรงอัดไดไมดีเทาที่ควรทําใหเกลียวอัดที่ทําจากทองเหลืองเกิด การบิดตัว ดังแสดงในตารางที่ 3. จากการศึกษาปญหากระบวนการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องคั้นกะทิ เพื่อนํามาเปนแนวทางในการ ออกแบบและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําหลังจากทําการทดสอบ พบวาชุดสเตรนเนอรไมสามารถรับแรงดัน จากการสกัดได จึงไดพัฒนาชุดสเตรนเนอร ทําจากเหล็กทอกลมดํามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 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. ชุดสเตรนเนอรกอนพัฒนา และหลังพัฒนา
96
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
จากผลการทดสอบการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องไฮโดรลิกส โดยใชเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม ทดสอบ 3 ครั้งไดปริมาณของน้ํามันเฉลี่ย 194.32 มิลลิลิตรไดน้ําหนักกากสบูดําโดยเฉลี่ย 868.45 กรัม และใชเวลาในการทดสอบ เฉลี่ย 15.16 นาที ทําการทดลอง 3 ครั้งดังแสดงในตารางที่ 2. .ตารางที่ 2. ผลการทดสอบสกัดเมล็ดสบู 1 กิโลกรัม ดวยเครื่องไฮโดรลิกส 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
คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน
1 -
194.32 15.54
868.45 10.49
จํานวนเมล็ดสบูดํา ครั้งที่
g n ri
e e in 15.16 1.20
g n ผลการทดสอบการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องคั้นกะทิ โดยใชเมล็ดสบูดํา 1E กิโลกรัม ทดสอบ 3 ครั้งได l ปริมาณของน้ํามัน 0 มิลลิลิตรไดปริมาณกากสบูดําโดยเฉลี่ย 977.16 กรัม และใชเa วลาในการทดสอบ โดยเฉลี่ย 2.54 นาที r u ทําการทดลอง 3 ครั้งดังตารางที่ 3 t l u c i ตารางที่ 3. ผลการทดสอบสกัดน้ํามันสบูดําดวยเครื่องคั้นกะทิr g A f ปริมาณ เวลา น้ําหนัก จํานวนเมล็ดสบูดํา 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 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบน 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 รอบตอนาที) พบวาที่ระดับความเร็ว 30 รอบตอ นาที ไดปริมาณน้ํามันโดยเฉลี่ย 184.47 มิลลิลิตร ที่ระดับความเร็ว 40 รอบตอนาที ไดปริมาณน้ํามันโดยเฉลี่ย 158.57 มิลลิลิตร ที่ระดับความเร็ว 50 รอบตอนาที ไดปริมาณน้ํามันโดยเฉลี่ย 107.86 มิลลิลิตร ดังตารางที่ 4
97
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
ตารางที่ 4. ผลการทดสอบสกัดน้ํามันสบูดําดวยเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ความเร็วรอบเกลียวอัดที่ใช ในการสกัดน้ํามัน จากเมล็ดสบูดํา (rpm)
จํานวนครั้ง
1 2 3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน 1
30
2 3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน 1
40
2 3 คาเฉลี่ย คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน
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 ชในการสกัด (รอบ/นาที)
รูปที่ 2. ความสัมพันธระหวางความเร็วรอบกับเวลาที่ใชในการสกัด
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
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
จากรูปที่ 2. การสกัดน้ํามันดวยเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา สังเกตเห็นไดวา ปริมาณน้ํามันที่มีแนวโนมลดลง เรื่อยๆ นั้น คือ เมื่อปรับระดับความเร็วรอบของการสกัดใหมีความเร็วรอบ 30 รอบ/นาที จะไดปริมาณน้ํามันสูงถึง 184.47 มิลลิลิตร แตเมื่อเทียบที่ระดับความเร็วรอบ 40 รอบ/นาที ปริมาณน้ํามันจะไดลดลง 158.57 มิลลิลิตร และเมื่อเทียบที่ ระดับความเร็วรอบ 50 รอบ/นาที ปริมาณน้ํามันจะไดแคเพียง 107.86 มิลลิลิตร จะพบปริมาณน้ํามันที่ไดจากการสกัดลดลง เรื่อยๆ เมื่อระดับความเร็วรอบสูงขึ้น แตเมื่อปรับระดับความเร็วรอบใหต่ําลง ปริมาณน้ํามันจะเพิ่มขึ้นตามไปดวย ผลการเปรียบเทียบความสามารถในการสกัด จากการทดสอบน้ํามันจากเมล็ดสบูดําดวยเครื่องไฮโดรลิกส พบวาจากการสกัดน้ํามันดวยเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม ไดปริมาณน้ํามัน 194.32 มิลลิลิตร ใชเวลาในการสกัด 15.16 นาที สวนผลของการทดสอบดวยเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ด สบูดํา โดยทดสอบสกัดเมล็ดสบูดํา 1 กิโลกรัม พบวามีความสามารถในการสกัดน้ํามันไดที่ 184.47 มิลลิลิตร ใชเวลาในการ สกัด 3.87 นาที สังเกตเห็นไดวาเวลาที่ใชในการสกัดนอยกวาเครื่องไฮโดรลิกส และเครื่องสามารถทํางานไดอยางตอเนื่อง
g n ri
e e จากการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดสบูดําพันธุกําแพงแสน ไดผลการศึกษาดังนี้ มีiขนาดความกว างเฉลี่ย n gดเต็มมีความหนาเฉลี่ย ของเมล็ดเต็ม 11.15 มิลลิเมตร และมีความยาวของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 19.23 มิลลิเมตร สวนขนาดของเมล็ n 9.16 มิลลิเมตร และมีน้ําหนักของเมล็ดเต็มเฉลี่ย 0.80 กรัม มีความกวางเฉลี่ยของเมล็ดในE8.82 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 เมล็ดสบูดํา ไดพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ดังรูปที่ 4.1u ซึ่งประกอบไปดวยชุดโครงสรางซึ่งทําจากเหล็กฉากมี c i r 117 เซนติเมตร ความสูง 88 เซนติเมตร ชุดสงกําลัง ขนาด 40 x 4 x 3 มิลลิเมตร มีความกวาง 41 เซนติเมตร ความยาว g ประกอบไปดวยพลูเลยทั้งหมด 3 ตัว ขนาด 2 นิ้วจําA นวน 1 ตัว 3 นิ้วจํานวน 1 ตัว 7 นิ้ว จํานวน 1 ตัว และ 10 นิ้ว จํานวน f เครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ไดใชมอเตอรขนาด 2 แรงมา เปน 1 ตัว ผลการทดสอบ และประเมินผล การทํo างานของ ตนกําลังโดยใชพลูเลย 4 ขนาด คือ 2tนิy ้ว 3 นิ้ว 7 นิ้ว และ 10 นิ้ว ซึ่งทําใหไดความเร็วรอบชุดสกัดน้ํามันอยูที่ 30 รอบตอนาที โดยประมาณและเมล็ดสบูดํา 1ie กิโลกรัม พบวาที่ความสามารถในการสกัดน้ํามันของเครื่อง ที่ 0.184 ลิตร ใชเวลา 3.87 c นาที ผลจากการสกัดน้o ํามันจากเมล็ดสบูดําโดยใชเครื่องไฮโดรลิกส พบวา มีความสามารถในการทํางานประมาณ 0.194 S ลิตร ใชเวลา 14.97 i นาที a จากการทดสอบและประเมินผลการทํางานของเครื่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ทําใหทราบถึงปญหาเกี่ยวกับ h เครืT ่องสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา คือในการสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํา ยังทําไดไมดีเทาที่ควร เนื่องจากชุดสเตรนเนอรไมได สรุปและขอเสนอแนะ
ประกอบอยูในชิ้นเดียวกัน เกลียวอัดรับแรงอัดไดไมดีเทาที่ควร เนื่องจากเกลียวอัดทําดวยวัสดุ ที่ทําจากทองเหลืองเวลาทํา การสกัดน้ํามันจากเมล็ดสบูดํานานๆ จะเกิดความรอนจากการสกัด และเกิดแรงอัดมาก ทําใหเกลียวอัดที่ทําจากทองเหลือง เกิดการบิดตัว จากปญหาดังกลาวจึงขอเสนอแนะแนวทางในการแกไข ปรับปรุง พัฒนาเครื่องดังนี้ ขอเสนอแนะ ควร ปรับปรุงพัฒนาชุดสเตรนเนอรใหเปนชิ้นเดียวกัน เพื่อชวยในการรับแรงดันที่เกิดจากการสกัด และปรับปรุงเกลียวอัดทํา จากเหล็กที่สามารถรับแรงอัดและทนความรอนไดดี
99
การประชุมวิชาการโครงงานวิศวกรรมเกษตรแหงชาติ ครั้งที่ 16 29 มกราคม 2553 มหาวิทยาลัยขอนแกน
กิตติกรรมประกาศ การจัดทําปริญญานิพนธ การออกแบบและและพัฒนาเครื่องสกัดน้ํามันสบูดํา ซึ่งเปนสวนหนึ่งของการศึกษาหลักสูตร ปริญญาตรี คณะวิศวกรรมศาสตร สาขาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร สําเร็จลงไดดวยความอนุเคราะหและความ ชวยเหลือจากบุคคลหลายทาน ขอขอบพระคุณ อาจารยประจําสาขาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร และอาจารยประจําสาขา วิศวกรรมหลังการเก็บเกี่ยวและแปรสภาพทุกทาน ที่ไดใหความรู คําแนะนําที่เปนประโยชน ตลอดจนเอกสารขอมูลใน ระหวางที่ทําการศึกษา ขอกราบขอบพระคุณ คณาจารยทุกทาน ที่ไดอบรมสั่งสอนและใหคําแนะนําผูดําเนินปริญญานิพนธมาตั้งแตอดีต จนถึงปจจุบัน จนมีโอกาสไดนําความรูความสามารถจัดทําปริญญานิพนธนี้จนสําเร็จลุลวง ขอกราบขอบพระคุณ คุณบิดา คุณมารดา ผูที่ใหกําเนิดและอันเปนที่เคารพ คอยอบรมสั่งสอน และใหโอกาสไดมี การศึกษาที่ดี อีกทั้งยังคอยเปนแรงสนับสนุนและใหกําลังใจดวยดีตลอดมา จนถึงทุกวันนี้วันที่ไดดําเนินปริญญานิพนธ สําเร็จลงดวยดี
g n ri
e e in
เอกสารอางอิง
การคํานวณคาไฟฟา,2552. อัตราคาไฟฟาตอหนวย. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://www.vcharkarn.com/vcafe/135739, (27 เมษายน 2552). การวิเคราะหจุดคุมทุน,2552. จุดคุมทุน. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://elearning.spu.ac.th/allcontent/act314/chapter012.htm, (27 เมษายน 2552). ชัยรัตน และคณะ , 2548 ความรูทั่วไปเกี่ยวกับสบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://gotoknow.org/blog/chumphon-mju/3828, (27 เมษายน 2552). ดาเรศร กิตติโยภาส,2549. สบูดํา พืชพลังงานทดแทน กรมสงเสริมการเกษตรกระทรวงเกษตรและสหกรณ พิมพครั้งที่ 2 โรงพิมพชุมนุม สหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย จํากัด นงนุช ตั้งเกริกโอฬาร, 2550. สบูดํา-ทางเลือกใหมของพลังงานดีเซล . (ออนไลน). เขาถึงได จากhttp://www.uniserv.buu.ac.th/forum2/topic.asp?TOPIC_ID=2183, (27 เมษายน 2552). ประสาทพร กออวยชัย, 2551 ความรูทั่วไปเกี่ยวกับสบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://dang149.212cafe.com/archive/, (27 เมษายน 2552). วิรันธร (2530) สบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงไดจาก http://aopdm04.doae.go.th/saboo/saboo.htm. (28 เมษายน 2552). ศิริวรรณ บุรีคํา และ รุงทิพย, 2552. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยือ่ สบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงได จากhttp://www.rdi.ku.ac.th/kufair50/plant/20_plant/20_plant.html, (28 เมษายน 2552). ศูนยสงเสริมวิศวกรรมเกษตรที่ 1ชัยนาท, 2551. ความรูท ั่วไปเกี่ยวกับสบูดํา. (ออนไลน). เขาถึงได จาก http://aopdm01.doae.go.th/data/physicnut21.htm (28 เมษายน 2552). สมนึก (2549) เกลียวอัด (ออนไลน). เขาถึงได 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