เครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์

ความสำคัญของเครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์ พืชที่นิยมนำมาสกัดน้ำมันพืชที่มีน้ำมันในปริมาณตั้งแต่ 20-50% เช่น งา สบู่ดำ มะพร้าว เป็นต้น การสกัดน้ำมันจากพืชแต่ละชนิดในอดีตมีวิธีที่แตกต่างกัน เช่น ในสมัยโบราณวิธีสกัดน้ำมันงาทำได้โดยโขกเมล็ดงาด้วยครกให้ละเอียด แล้วนำไปใส่ภาชนะที่มีน้ำร้อน เมื่อน้ำมันงาลอยตัวขึ้นผิวบนก็ใช้ช้อนตักแยกออก จึงจะได้น้ำมันงา ต่อมามีการพัฒนาเครื่องสกัดน้ำมันงาแบบท่อนซุง เป็นการใช้ท่อนไม้เจาะรูกลวงด้านใน เว้นหัวท้ายทำเป็นเกลียว อัดด้วยแรงคน แต่ต้องนำเมล็ดงาไปคั่วให้ร้อน แล้วจึงนำมาบดให้ละเอียดโดยใส่แผ่นกลมๆวางซ้อนในท่อนซุง ใช้แรงคนกดทับ น้ำมันงาจะไหลลงสู่ด้านล่างของท่อนซุงซึ่งมีถาดรองรับโดยผ่านการกรอง

การสกัดน้ำมันงาโดยใช้แรงสัตว์ เป็นวิธีที่ชาวไทยใหญ่ในจังหวัดแม่ฮ่องสอนยังใช้อยู่ ทำโดยนำเมล็ดงาที่ตากแดดให้ร้อนประมาณ 5-6 แดด นำไปใส่ในครกไม้ซึ่งมีความจุประมาณ 25 ลิตร (15 ก . ก ) แล้วใช้แรงงานวัวหรือควายลากสากให้หมุนเป็นวงกลมไปรอบครก สากไม้จะบีบให้เมล็ดงาเบียดกับครกจนป่นและมีน้ำมันซึมออกมา พอเข้าชั่วโมงที่สอง ก็เติมน้ำร้อนลงไปครั้งละครึ่งกระป๋องนมข้น จำนวน 7 ครั้ง ห่างกันครั้งละ 10 นาที ในชั่วโมงที่สามจะเห็นน้ำมันงาลอยขึ้นมาผิวบนแล้วไหลล้นครกลงสู่ภาชนะที่รองรับ วิธีนี้จะได้น้ำมันงา 7 ขวดๆละ 750 ซีซีโดยใช้เวลา 5 ชั่วโมง

เครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์ที่ประดิษฐ์ขึ้นนี้ เป็นกระบวนบีบเย็นซึ่งจะคงคุณค่าของน้ำมันจากพืชได้อย่างครบถ้วน วิธีนี้ต่างจากวิธีการในอดีตคือใช้งานง่าย สามารถใช้ได้ทั้งงาดิบ ( งาที่ไม่ผ่านการคั่ว ) งาสุก ( งาที่ผ่านกระบวนการทางความร้อนมาแล้ว ) มะพร้าว สบู่ดำ รวมไปถึงพืชที่มีน้ำมันเป็นส่วนประกอบอื่นๆด้วย สำหรับเครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์นี้ การสกัดน้ำมันได้มากหรือน้อยขึ้นกับปริมาณน้ำมันที่มีในพืชชนิดนั้น เช่นหากนำมาสกัดน้ำมันงา จะมีความสามารถในการสกัดน้ำมันงาได้ 3-4 ลิตร ในเวลา 1 ชั่วโมง โดยตัวเครื่องสามารถทำงานต่อเนื่องได้โดยอัตโนมัติ ประหยัดแรงงานทั้งคนและสัตว์ ซึ่งสามารถทำงานได้ต่อเนื่องตลอดเวลา น้ำมันงาที่ได้จะเป็นน้ำมันงาบริสุทธิ์ ราคาถูกเมื่อเทียบกับเครื่องที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ใช้งานง่ายและบำรุงรักษาง่าย

รู้จักกับเครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค เครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์ส่วนต่างๆ ดังรูปที่1การทำงานของกระบอกทั้งสองมีความสัมพันธ์กันจึงได้พัฒนาการควบคุมอัตโนมัติโดยอาศัยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นวงจรไฟฟ้าที่จะสั่งงานต่อเนื่อง 11 จังหวะการทำงานเริ่มตั้งแต่ป้อนเมล็ดงา บีบอัดเมล็ดงาจนถึงคายกากงา การทำงานทั้งหมดเป็นไปอย่างต่อเนื่อง เมื่อครบ 11 จังหวะการทำงานต่อรอบแล้ว การบีบอัดจะกลับมาเริ่มการทำงานได้ใหม่อีก โดยไม่ต้องหยุดเครื่อง การบีบงาจะเป็นไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะหยุดป้อนเมล็ดงา ใน 11 จังหวะการทำงานนี้จะทำให้กระบวนการบีบอัดเป็นไปอย่างช้าๆ แบบค่อยเป็นค่อยไป เพื่อไม่ให้เกิดความร้อน ซึ่งจะไปทำลายสารอาหารในน้ำมันงาได้ เครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์ที่ดำเนินการสร้างเสร็จแล้วนั้น สามารถแสดงได้ดังรูปที่2-4

การทำงานของเครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์

การทำงานของเครื่องสกัดน้ำมันสกัดน้ำมันเอนกประสงค์ สามารถใช้ตัวอย่างการสกัดน้ำมันงาเพื่อให้สะดวกในการอธิบายการทำงานของตัวเครื่อง โดยเริ่มจากการป้อนงาเข้าทางช่องใส่งา ( หมายเลข 3) เพื่อให้การป้อนงาเป็นไปอย่างต่อเนื่อง จึงใช้กระบอกกรวยต่อเข้ากับช่องใส่งา และจัดให้กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาเอียงทำมุมกับแนวนอนเล็กน้อยเพื่อให้เมล็ดงาไหลไปยังปลายกระบอกอัด การทำงานประกอบด้วย 11 จังหวะการทำงาน

จังหวะที่ 1 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะเคลื่อนขึ้นสูงสุดเพื่อให้ เมล็ดงาไหลเข้าไปในกระบอกอัดด้วยน้ำหนักของเมล็ดงาเอง โดยที่กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาอยู่ในตำแหน่งเปิดสุด

จังหวะที่ 2 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะเคลื่อนดันงาบางส่วนเข้าสู่กระบอกอัดอย่างช้า

จังหวะที่ 3 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะถอยกลับเพื่อเปิดช่องใส่งา ให้งาอีกส่วนหนึ่งไหลลงอีก ทำเช่นนี้จะได้ปริมาณงาเพิ่มจากจังหวะแรก

จังหวะที่ 4 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะเคลื่อนดันงาที่เพิ่มเข้าสู่กระบอกอัดอีก

จังหวะที่ 5 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะถอยกลับเพื่อเปิดช่องใส่งา ให้งาอีกส่วนไหลเข้ากระบอกอัดเพิ่มอีก จากจังหวะ 1-5 นี้ จะมีจังหวะการเคลื่อนที่เข้าออกของกระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาทั้งหมด 3 รอบ ซึ่งจะทำให้ได้เมล็ดงาเรียงแน่นอยู่ภายในกระบอกอัดและมีปริมาณที่เหมาะสมกับกระบอกอัด ก่อนเริ่มบีบอัดในจังหวะถัดไป โดยปริมาตรกระบอกอัดงาอยู่ที่ 235 ซีซี

จังหวะที่ 6 กระบอกอัดค่อยๆเลื่อนลงดันงาที่อยู่ในกระบอกอัดอย่างช้าๆ โดยมีความเร็วของการอัดอยู่ที่ 5 เซนติเมตรต่อนาที

จังหวะที่ 7 เมื่อกระบอกอัดดันงาจนอัดแน่นแล้ว กระบอกอัดจะเริ่มการอัดในลักษณะ อัดย้ำเป็นจังหวะๆต่อเนื่องในลักษณะ อัด - หยุด อัด - หยุด จำนวนประมาณ 120 ครั้งภายใน 2 นาที ในจังหวะนี้จะเริ่มเห็นน้ำมันจากงาไหลออกตามรูที่เจาะไว้รอบกระบอกอัดน้ำมันงาจะไหลลงสู่รางข้างล่างของกระบอกอัด เพื่อลงสู่ถังเก็บต่อไป

จังหวะที่ 8 เป็นจังหวะคายกากงา กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะถอยขึ้นเล็กน้อยเพื่อลดแรงอัดที่ประตูคายกากงา ( หมายเลข 4) จากนั้นประตูคายกากงาจะเปิดด้วยกระบอกไฮโดรลิกส์คายกาก ระยะเวลารวมของจังหวะที่ 7 และที่ 8 จะใช้เวลาประมาณ 2.5 นาที

จังหวะที่ 9 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะเคลื่อนที่ลงจนสุดกระบอกเพื่อดันกากงาออกที่ประตูคายกากงาซึ่งเปิดอยู่

จังหวะที่ 10 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะเคลื่อนที่ขึ้นเล็กน้อย และกระบอกไฮโดรลิกส์คายกากงาจะปิดประตูคายกากงา

จังหวะที่ 11 กระบอกไฮโดรลิกส์อัดงาจะเคลื่อนที่กลับขึ้นบนสุด เพื่อเปิดช่องใส่งา ให้งาที่อยู่ในกรวยไหลลงอีกครั้ง เป็นการเริ่มกระบวนการอัดครั้งใหม่

การทำงานทั้ง 11 จังหวะของการสกัดน้ำมันงานั้นได้จากการลองถูกลองผิดโดยควบคุมด้วยมือก่อน จนได้จังหวะต่าง ๆ ที่เหมาะสม ที่สามารถป้อนงาได้ในปริมาณที่เหมาะสม และบีบเมล็ดงาจนได้น้ำมันงาในปริมาณที่มากที่สุด ซึ่งถือเป็นจังหวะการทำงานที่ดีที่สุด จึงได้ทำการบันทึกการควบคุมลงในกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และใช้กล่องนี้เป็นตัวสั่งงานแบบอัตโนมัติ เมื่อทำการสกัดน้ำมันงาในครั้งต่อๆไป แต่หากต้องการบีบอัดเมล็ดพืชชนิดอื่นๆ ก็สามารถควบคุมด้วยมือได้ โดยมีสวิทซ์ที่เป็นการควบคุมด้วยมือ 4 สวิทซ์ คือ สวิทซ์ ช ซ ญ และ ( ดังรูปที่ 5 )

Top
Top
Top

การใช้งานของเครื่องบดเมล็ดพืช เริ่มด้วยเสี๊ยบปลั๊กกับไฟฟ้าขนาด 220 โวลต์ ( ไฟบ้าน) ใส่เมล็ดพืชลงในกรวยหากต้องการใช้เครื่องในระบบอัตโนมัติก็ปรับสวิทซ์ ง มาที่ Auto โดยมีขั้นตอนการทำงานดังนี้

  1. เปิดสวิทซ์ เมนไฟฟ้าหลัก
  2. เปิดสวิทซ์ กล่องควบคุมอิเล็คทรอนิกส์
  3. ปรับสวิทซ์ มาที่ Auto
  4. กดสวิทซ์ reset ค้างไว้
  5. เปิดสวิทซ์ และ ตามลำดับ เท่านี้ เครื่องก็จะพร้อมทำงานในระบบอัตโนมัติ

การปรับระบบอัตโนมัติ เครื่องนี้ได้ถูกออกแบบให้สามารถตั้งจังหวะการทำงานทั้ง 11 จังหวะใหม่ได้ตลอดเวลา และกำหนดให้มีระยะเวลาการทำงานในแต่ละจังหวะที่แตกต่างกัน เพื่อให้เหมาะสมกับเมล็ดพืชแต่ละชนิดที่ต้องการสกัด เมื่อเปิดกล่องอิเล็คทรอนิกส์ จอภาพอิเล็กทรอนิคส์จะปรากฎณ์ ตัวอักษร A และ เมื่อ กด เครื่องหมาย # จอภาพก็จะปรากฎตัวเลขขึ้น และกดตัวเลขเสร็จ จอภาพก็จะปรากฎณ์ตัวอักษร B โดยจะมีตัวอักษรสลับกับตัวเลขไปเรื่อยๆ ดังนี้ A ตัวเลข B ตัวเลข C ตัวเลข D ตัวเลข E ตัวเลข F ตัวเลข H ตัวเลข I ตัวเลข J ตัวเลข K ตัวเลข L ตัวเลข โดยที่ตัวอักษร + ตัวเลขหมายถึง 1 ชุดคำสั่งโดยมี ความหมายของชุดคำสั่งดังตารางต่อไปนี้

การบำรุงรักษาเครื่องเครื่องบดเมล็ดพืช การบำรุงรักษาเครื่อง ให้ตรวจสอบความตึงของสายพาน ประมาณเดือนละ 1 ครั้ง และหมั่นทำความสะอาดกระบอกอัดทั้งก่อนและหลังบีบ เพื่อป้องกันสิ่งสกปรกที่อาจค้างในกระบอกอัด นอกจากนี้ให้ตรวจสอบน้ำมันไฮโดรลิกส์ในถังน้ำมันเดือนละ 1 ครั้ง และสวิทซ์ที่ตัดต่อการทำงานของกระบอกไฮโดรลิกส์ประมาณเดือนละ 1 ครั้ง

ข้อควรระวัง กระบอกอัดไฮโดรลิกส์มีความดันสูงประมาณ 100-150 บาร์ ต้องระวังไม่ยืนนิ้วมือเข้าไปบริเวณกระบอกอัด และบริเวณประตูคายกาก เพราะอาจทำให้เกิดอันตรายได้จากการอัดของกระบอกไฮโดรลิกส์ทั้งสอง การบีบน้ำมันแต่ละครั้งควรคำนึงถึงความสะอาดของกระบอกอัดเพื่อให้ได้น้ำมันที่สะอาด

Top
Top
เอกสารอ้างอิง
  1. ชวลิต ถิ่นวงศ์พิทักษ์ เอกไชย บุปผเวส อริยาภรณ์ พงษ์รัตน์ และพิสิษฐ์ เตชะรุ่งไพศาล . 2549 . รายงานฉบับสมบรูณ์ โครงการวิจัย “ เครื่องสกัดน้ำมันเอนกประสงค์ ” . ISBN 974-523-087-1. โรงพิมพ์มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี , อุบลราชธานี . จำนวน 35 หน้า .
  2. พิสิษฐ์ เตชะรุ่งไพศาล และอริยาภรณ์ พงษ์รัตน์ . 2549. “ เครื่องสกัดน้ำมันงา ”. วิศวกรรมสาร มข . ปีที่ 33 ฉบับที่ 5 กันยายน - ตุลาคม 2549. หน้า 565-576.
รูปที่ 1 แบบแปลนเครื่องสกัดน้ำมันงา
รูปที่ 2 แสดงกระบอกบีบเมล็ดงาขณะบีบอัด และน้ำมันงาไหลออกตามรูที่เจาะไว้
รูปที่ 3 แสดงน้ำมันงาที่ได้จากการบีบอัดไหลลงสู่ถังเก็บ
รูปที่ 4 แสดงการคายกากงาจากประตูคายกาก
ตัวอย่างการทดสอบสกัดน้ำมันงา,น้ำมันจากเมล็ดสบู่ดำและน้ำมันจากมะพร้าว

คำสั่ง

จังหวะการทำงาน

A- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 1

B- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 2

C- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 3

D- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 4

E- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 5

F- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 6

G- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 7

H- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 8

I- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 9

J- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 10

K- ตัวเลข 0-9

จังหวะที่ 11

ตารางที่ 1 แสดงความหมายของชุดคำสั่ง

หมายเหตุ : ความหมายของตัวเลข ตัวเลขมากหมายถึงการทำงานในจังหวะนี้จะนาน ถ้าต้องการทำงานในจังหวะไหนสั้นๆ ให้กำหนดค่าตัวเลขน้อยๆในจังหวะนั้นๆ เช่นจังหวะ G เป็นจังหวะที่ 7 ซึ่งเป็นจังหวะในการอัด ในเมล็ดพืชบางชนิด ถ้าตั้งจังหวะนี้ด้วยตัวเลขค่าน้อย จังหวะการทำงานนี้จะใช้เวลาน้อย การอัดจะเกิดขึ้นเร็ว ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงอัดมากในกระบอกอัด กระบอกอัดอาจเสียหายได้ การกำหนดคำสั่งในแต่ละจังหวะจึงต้องอาศัยการลองถูกลองผิดจากการบังคับด้วยมือก่อน เมื่อทราบวิธีที่เหมาะสมแล้ว จึงกำหนดคำสั่งให้กับเครื่อง การสกัดน้ำมันงาได้ทดลองมาจนได้แต่ละจังหวะที่เหมาะสมและได้แสดงไว้ในตารางที่ 2 ข้างล่างนี้

ตารางที่ 2 ตัวอย่างการตั้งชุดคำสั่ง 11 จังหวะของเครื่องเพื่อใช้ในการสกัดน้ำมันงา

คำสั่ง

A-3

B-3

C-5

D-5

E-1

F-2

G-6

H-6

I-4

J-6

K-6

รูปที่ 5 แสดงสวิทซ์ระบบการควบคุมการทำงานของเครื่อง