Chapter - Compressors and Compressed Air Systems (Thai)

เคร่ืองมือที่ใชพลังงานไฟฟา: เคร่ืองอัดอากาศและระบบอากาศอัด

แนวทางปฏิบัติเพื่อการใชพลังงานอยางมีประสิทธิภาพในภาคอุตสาหกรรมของเอเชยี – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 1

เครื่องอัดอากาศและระบบอากาศอัด

1. บทนํา .......................................................................................................................................................................................... 1

2. ชนิดของเครื่องอัดอากาศ........................................................................................................................................................ 3

3. การประเมินเครื่องอัดอากาศและระบบอากาศอัด ............................................................................................................. 8

4. โอกาสในการใชพลังงานอยางมปีระสิทธิภาพ.................................................................................................................. 13

5. รายการตรวจสอบทางเลือก.................................................................................................................................................. 21

6. ตารางงาน................................................................................................................................................................................. 22

7. เอกสารอางอิง .......................................................................................................................................................................... 25

1. บทนํา โรงงานอุตสาหกรรมตางๆ ลวนแตใชอากาศอัดในระบบการผลิตของตน อากาศอัดนี้จะถูกผลิตมาจากหนวยหนวยอัดอากาศ ซึ่งอาจมีกําลังต้ังแต 5 แรงมา (hp) จนถึงมากกวา 50,000 แรงมา กรมการพลังงานของสหรัฐอเมริกา (DOE, 2003) ไดรายงานไววา 70 ถึง 90 เปอรเซ็นต ของอากาศอัด จะสูญเสียไปในรูปของความรอนที่ใชไมได แรงเสียดทาน การใชอยางไมถูกตอง และเสียง (รูปที่ 1) ดวยเหตุผลนี้เอง เครื่องอัดอากาศและระบบอากาศอัด จึงเปนสิ่งสําคัญที่จะสามารถปรับปรุงการใชพลังงานอยางมีประสิทธิภาพในโรงงานอุตสาหกรรมตางๆ ได

รูปท่ี 1. แผนภูมิกานแสดงระบบอากาศอัด (McKane and Medaris, 2003)



เปนการดีที่จะคิดไวเสมอวา ระบบอากาศอัดจะมีคาใชจายในการใชงานมากกวาคาเครื่องอัดอากาศเสียอีก (ดูรูปที่ 2) การประหยัดพลังงานจากการปรับปรุงระบบจะมีปริมาณ ถึง 20 ถึง50 เปอรเซ็นต ของปริมาณการใชไฟฟา หรืออาจจะมากวานั้นดวยซ้ํา นับเปนมูลคามหาศาล ระบบอากาศอัดที่มีการจัดการอยางเหมาะสมก็สามารถประหยัดพลังงาน ลดการบํารุงรักษา ลดเวลาการพักเครื่อง เพิ่มปรมิาณผลผลิต และทําใหคุณภาพของผลิตภัณฑดีขึ้นได

ระบบอากาศอัดจะประกอบไปดวยสวนจัดหาอากาศ ไดแกเครื่องอัดอากาศและการปรับปรุงคุณภาพของอากาศ และสวนตองการอากาศ ซึ่งรวมถึงระบบจัดเก็บระบบสง และอุปกรณที่ใชอากาศอัด ถามีการบริหารจัดการสวนจัดหาอากาศที่ดี ก็จะทําใหไดอากาศที่สะอาด แหง และมีการสงที่สม่ําเสมอ ณ ความดันที่เหมาะสม เช่ือถือได และมีความคุมคาดานราคา สวนการบริการจัดการที่ดีสําหรับสวนตองการอากาศนั้น ก็จะเปนการลดปริมาณการสูญเปลาของอากาศลงได และสามารถใชอากาศอัดในการทํางานไดอยางเหมาะสม การเพิ่มและรักษาสมรรถนะสูงสุดของระบบอากาศอัดไวใหไดนั้น จะตองเอาใสทั้งสวนจัดหาอากาศและสวนตองการอากาศของระบบ และดูวาทั้งสองสวนนี้มีปฏิสัมพันธกันอยางไร 1.1 องคประกอบหลักของระบบอากาศอัด

สวนประกอบหลักของระบบอากาศอัดไดแก ไสกรองอากาศเขา เครื่องหลอเย็นในระหวางกระบวนการ เครื่องหลอเย็นภายหลังกระบวนการ เครื่องอบอากาศ ที่ดักระบายความชื้น หมอรับอากาศ ระบบทอ ไสกรอง เครื่องปรับควบคุม และระบบหลอล่ืน (ดูรูปที่ 3) ไสกรองอากาศเขา จะชวยปองกันไมใหฝุนเขาไปในเครื่องอัดอากาศ ซึ่งฝุนจะเปนสาเหตุทําใหวาลวตางๆ เหนียวยึดติดกัน

มีการขูดขีดของกระบอกสูบ และทําใหมีการสึกหรอมากเกินไป เปนตน เคร่ืองหลอเย็นในระหวางกระบวนการ จะชวยลดอุณหภูมิของอากาศกอนที่อากาศจะเขาสูขั้นตอนตอไป ทั้งนี้เพื่อลด

พลังงานที่จะใชอัดอากาศ และชวยเพิ่มประสิทธิภาพ สวนใหญแลวจะใชน้ําเย็นธรรมดาทั่วไป เคร่ืองหลอเย็นภายหลังกระบวนการ มีวัตถุประสงคคือ เพื่อไลความชื้นในอากาศโดยการลดอุณหภูมิ ในเครื่องแลกเปลี่ยน

ความรอนที่ใชน้ําเปนตัวหลอเย็น

รูปท่ี 2. คาใชจายตางๆ ของระบบอากาศอัดตามมาตรฐานทั่วไป (eCompressedAir)



เคร่ืองอบอากาศ ใชไลความชื้นที่ยังมีหลงเหลืออยูในอากาศ เพราะวาจะตองไมใหมีความชื้นอยูเลยในอากาศอัดและอุปกรณที่ใชอากาศอัด ความชื้นจะถูกกําจัดออกไปโดยการใชตัวดูดกลืน เชน เจลซิลิกา คารบอนที่ถูกกระตุนแลว หรือ สารทําความเย็นอื่นๆ หรือแมกระทั่งใชความรอนจากเครื่องอบอากาศอัด

ท่ีดักระบายความชื้น ใชกําจัดความชื้นที่อยูในอากาศอัด กับดกัเหลานี้จะรวมกันเปนที่ดักไอน้ํา โดยมีหลายๆ ประเภทที่ใชอยูไดแก จุดระบายดวยมือ แบบตั้งเวลาหรือแบบวาลวระบายอัตโนมัติ เปนตน

หมอรับอากาศ ใชเปนที่เก็บกักอากาศ และทําใหการปลอยอากาศออกเปนไปอยางนุมนวล โดยจะลดความผันแปรของแรงดันอากาศจากเครื่องอัดอากาศ

รูปท่ี 3. สวนประกอบตางๆ ของเครื่องอัดอากาศ (US DOE, 2003)

2. ชนิดของเครื่องอัดอากาศ

รูปที่ 4 แสดงใหเห็นถึงสองประเภทพื้นฐานของเครื่องอัดอากาศ ไดแก ชนิดแทนที่และชนิดพลวัต

เครื่องอัดอากาศชนิดแทนที่ มีการทํางานโดยอากาศที่อยูในชองอัดอากาศจะถูกบีบใหมีปริมาตรลดลง ทําใหมีความดันเพิ่มสูงขึ้น กอนที่จะปลอยออกไป ถามีความเร็วคงที่ การไหลของอากาศก็จะมีคาคงที่ซึ่งสอดคลองกับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันขณะปลอยอากาศ

เครื่องอัดอากาศชนิดพลวัต ทํางานโดยใหพลังงานความเร็วไปใหอากาศหรือกาซที่กําลังไหลอยางตอเนื่อง โดยการหมุนใบพัดดวยความเร็วสูง พลังงานความเร็วจะเปลี่ยนเปนพลังงานความดัน ทั้งโดยการหมุนของใบพัดและการปลอยอากาศจากขดกนหอยหรือหัวกระจาย ในเครื่องอัดอากาศแบบพลวัตแรงเหวี่ยงนั้น รูปรางของใบพัดขับเคลื่อนจะเปนตัวกําหนดความสัมพันธระหวางการไหลของอากาศและความดัน )หรือ เฮด) ที่เกิดขึ้น



รูปท่ี 4. ชนิดของเครื่องอัดอากาศ (US DOE, 2003)

2.1 เคร่ืองอัดอากาศชนิดแทนที่

เครื่องอัดอากาศชนิดนี้ จะมีอยู 2 แบบ คือ แบบลูกสูบและแบบหมุน

2.1.1 เคร่ืองอัดอากาศแบบลูกสูบ

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบนี้เปนทีนิยมใชมากที่สุดในภาคอุตสาหกรรม ทั้งในการอัดอากาศและการอัดความเย็น (ดูรูปที่ 5) โดยจะทํางานตามหลักการของปมจักรยาน และถูกจําแนกโดยปริมาณการไหลออก ซึ่งจะรักษาระดับไวเกือบคงที่ ตลอดชวงของแรงดันปลอย นอกจากนี้แลว ความจุของเครื่องอัดอากาศยังแปรผันโดยตรงกับความเร็ว อยางไรก็ตาม ผลผลิตที่ปลอยออกมายังมีการหดตัวเปนจังหวะอยู

รูปท่ี 5. ภาพตัดขวางของเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ (King, Julie)



เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบนี้จะมีอยูหลายรูปแบบ แต 4 รูปแบบที่ใชกันมากที่สุด คือ แบบแนวนอน- แนวตั้ง แบบแนวนอนสมดุลตรงขาม และแบบเรียงตอกัน เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบในแนวตั้งจะถูกใชงานในชวงความจุระหวาง 50-150 cfm สวนเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบสมดุลตรงขามนั้น จะถูกใชงานในชวงความจุ 200-5000 cfm ในการออกแบบใหทํางานหลายชวง และไดความจุมากถึง 10000 cfm ในการออกแบบใหทํางานครั้งเดียว (National Productivity Council, 1993)

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ จัดวาเปนการทํางานแบบขั้นตอนเดียว เมื่อการอัดอากาศเสร็จสมบูรณ โดยใชลูกสูบเพียงดานเดียว เครื่องอัดอากาศ ที่ใชลูกสูบทั้งสองดาน จะถือวาเปนการทํางานแบบสองขั้นตอน เครื่องอัดอากาศจะถูกจัดวาเปนการทํางานแบบขั้นตอนเดียว เมื่อการอัดอากาศทั้งหมด เสร็จสมบูรณ โดยการใชกระบอกสูบตัวเดียวหรือหลายตัวไปพรอมๆ กัน การใชงานในหลายๆ ครั้ง ก็เกี่ยวของกับเงื่อนไขที่เกนิกวาคาที่พึงปฏิบัติของการทํางานในขั้นตอนเดียว อัตราสวนการบีบอัดที่มากเกินไป (แรงดันปลอยสัมบูรณ/ แรงดันเขาสัมบูรณ) อาจจะทําใหมีอุณหภูมิของการปลอยมากเกินไป หรือปญหาอื่นๆ ในการออกแบบ เครื่องจักรที่ใชการทํางานแบบสองขั้นตอนจะถูกใชในงานที่มีแรงดันสูงกวาและถูกจัดจําแนกโดยอุณหภูมิการปลอยที่ตํ่ากวา (140 ถึง 160 °C) เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจักรที่ทํางานแบบขั้นตอนเดียว (205 ถึง 240 °C)

เพื่อวัตถุประสงคของการใชงานไดจริง เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบของโรงงานสวนมากที่มีกําลังมากกวา 100 แรงมาจะถูกสรางในแบบการทํางานหลายขั้นตอน ซึ่งจะมีขั้นตอนของการอัดอากาศตั้งแตสองขั้นตอนขึ้นไปมาเรียงกันเปนกลุม โดยปกติแลวอากาศจะถูกทําใหเย็นในระหวางขั้นตอนตางๆ เพื่อลดอุณหภูมิและปริมาตรในขณะที่กําลังเขาสูขั้นตอนถัดไป (National Productivity Council, 1993)

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบนี้ มีทั้งแบบใชอากาศหลอเยน็และน้ําหลอเย็น ในรูปแบบการหลอล่ืนและไมหลอล่ืน หรืออาจจะเปนแบบสําเร็จรูป และสามารถเลือกใชไดสําหรับความดันและความจุตางๆ ไดหลากหลาย

รูปท่ี 6. เคร่ืองอัดอากาศแบบทํางานหลายขั้นตอน (King, Julie)



2.1.2 เคร่ืองอัดอากาศแบบหมุน เครื่องอัดอากาศแบบหมุนจะมีใบพัดมาอยูแทนที่ลูกสูบ และจะทําใหมีการกระตุนการปลอยอยางตอเนื่องโดยจะทํางานดวยความเร็วสูง โดยทั่วๆ ไปแลวจะใหปริมาณในการทํางานครั้งหนึ่งๆ มากกวาเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ และยังมีคาใชจายในการลงทุนต่ํากวา มีขนาดกระทัดรัด มีน้ําหนักเบา และงายตอการบํารุงรักษา ดวยเหตุผลนี้เอง มันจึงเปนที่นิยมใชกันมากในภาคอุตสาหกรรมและมักจะถูกใชงานที่มีขนาดตั้งแต 30 ถึง 200 แรงมา หรือ 22 ถึง 150 กิโลวัตต เครื่องอัดอากาศแบบหมุนมีชนิดตางๆ ไดแก ชนิดมีใบพัดรูปเลขแปด (เครื่องเปาตนกําเนิด) แบบเกลียว (เปนเกลียวหมุนซึ่งมีการหมุนของแกนเกลียว โดยที่เกลียวตัวผูและเกลียวตัวเมียหมุนไปในทิศทางตรงกันขาม

แลวดักอากาศไว ซึ่งก็จะอัดอากาศแลวปลอยออกไปขางหนา (ดูรูปที่ 7) ชนิดที่มีใบพัดหมุน/ ใบพัดเลื่อน วงแหวนของเหลว และแบบมวน

เครื่องอัดอากาศแบบเกลียวหมุนอาจจะเปนแบบหลอเย็นดวยอากาศหรือน้ํา และเนื่องจากการหลอเย็นจะเกิดขึ้นภายในเครื่องอัดอากาศ สวนตางๆ ที่ทํางานอยูจึงไมเคยพบกันสภาพอุณหภูมิการใชงานที่รุนแรง เพราะฉะนั้นเครื่องอัดอากาศแบบหมุน จึงมักทํางานที่ตอเนื่องโดยมีรูปแบบสําเร็จรูปซึ่งจะมีการหลอเย็นทิ้งโดยอากาศและน้ํา เนื่องจากมีการออกแบบที่งาย และมีช้ินสวนที่สึกหรอไมมากนั้น เครื่องอัดอากาศแบบหมุนจึงงายตอการบํารุงรักษา งายตอการใชงาน และมีความยืดหยุนในการติดตั้งสูง โดยจะสามารถติดตั้งเครื่องอัดอากาศแบบหมุนนี้บนพื้นผิวใดก็ไดที่สามารถรองรับน้ําหนักของตัวเครื่องได

2.2 เคร่ืองอัดอากาศแบบพลวัต

เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยง (รูปที่ 8) เปนเครื่องอัดอากาศแบบพลวัต ซึ่งจะขึ้นอยูกับการถายเทพลังงานจากใบพัดหมุนขับไปยังอากาศ ใบพัดทําเชนนี้ไดโดยการเปลี่ยนแรงผลักดันของการเคลื่อนที่และความดันของอากาศ แรงเคลื่อนที่นี้จะถูกเปลี่ยนใหกลายเปนแรงดันโดยทําใหอากาศเคลื่อนที่ชาลงในหัวกระจายที่อยูกับที่ เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยง จะถูกออกแบบมาโดยไมใหมีน้ํามันอยูเลย โดยน้ํามันหลอล่ืนฟนเฟองตางๆ จะถูกแยกออกจากอากาศโดยการปดผนึกดามเพลาและมีการระบายโดยใชแรงดันบรรยากาศ เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงจะมีการทํางานที่ตอเนื่อง โดยมีช้ินสวนที่เคลื่อนที่อยูนอยช้ิน จึงทําใหเหมาะกับการใชงานที่มีปริมาตรมากๆ โดยเฉพาะอยางยิ่ง เมื่อไมตองการใหมีน้ํามันปนอยูในอากาศ

รูปท่ี 7. เคร่ืองอัดอากาศแบบเกลียว (ไมทราบขอมูลอางอิง)



เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยง จะเปนแบบหลอเย็นดวยน้ําและอาจเปนแบบสําเร็จรูปก็ได โดยปกติแลว ชุดสําเร็จรูปจะรวมถึงระบบหลอเย็นภายหลังกระบวนการและการควบคุมทั้งหมด

เครื่องอัดอากาศเหลานี้จะมีลักษณะเฉพาะที่แตกตางไปจากเครื่องอัด

อากาศแบบลูกสูบ การเปลี่ยนแปลงอัตราสวน การอัดเพียงเล็กนอย จะ

ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงของผลิตผลที่ได และประสิทธิภาพของเครื่องอยางชัดเจน เครื่องอัดอากาศแบบเหวี่ยง จึงเหมาะกับการใชงานที่ตองการกําลังสูง ซึ่งโดยปกติแลวจะมากกวา 12000 cfm หลักการเลือกใชเครื่องอัดอากาศที่ดีไดแสดงไวในตารางตอไปนี้

ตารางที่ 1. หลักท่ัวไปในการเลือกเคร่ืองอัดอากาศ (Confederation of Indian Industries)

กําลังผลิต (ลูกบาศกเมตร/ชั่วโมง) ความดัน (บาร) ประเภทของเคร่ืองอัดอากาศ

จาก ถึง จาก ถึง เครื่องอัดอากาศที่มีใบพัดรูปเลขแปด แบบขั้นตอนเดียว

100 30000 0.1 1

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ - ขั้นตอนเดียว / สองขั้นตอน 100 12000 0.8 12 - หลายขั้นตอน 100 12000 12 700

เครื่องอัดอากาศแบบเกลียว - ขั้นตอนเดียว 100 2400 0.8 13 - สองขั้นตอน 100 2200 0.8 24

เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยง 600 300000 0.1 450

รูปท่ี 8. เคร่ืองอัดอากาศแบบเหวี่ยง (King, Julie)



ตารางที่ 2. การเปรียบเทียบขั้นสูงระหวางชนิดที่สําคัญ ของเครื่องอัดอากาศ (Sustainable Energy Development Office, 2002)

หัวขอ แบบชักไปมา แบบใบพัดหมุน แบบเกลียวหมุน แบบแรงเหวี่ยง ประสิทธิภาพของการใชงานเต็มที่

สูง ปานกลาง - สูง สูง สูง

ประสิทธิภาพของการใชงานบางสวน

สูง เนื่องจากการเปลี่ยนขั้นตอน

ตํ่า นอยกวา 60% ของการใชงานเต็มที่



ประสิทธิภาพขณะไมใชงาน (กําลังเปน % ของการใชงานเต็มที่)

สูง (10% - 25%) ปานกลาง (30% - 40%)

สูง - ตํ่า (25% - 60%) สูง - ปานกลาง (20% - 30%)

ระดับเสียง เสียงดัง เงียบ เงียบ ถาปดใหมิดชิด เงียบ ขนาด ใหญ กระทัดรัด กระทัดรัด กระทัดรัด การปนเปอนของน้ํามัน ปานกลาง ตํ่า - ปานกลาง ตํ่า ตํ่า ระการสั่นสะเทือน สูง เกือบจะไมมีเลย เกือบจะไมมีเลย เกือบจะไมมีเลย การบํารุงรักษา มีช้ินสวนสึกหรอ

หลายช้ิน มีช้ินสวนสึกหรอนอย

มีช้ินสวนสึกหรอนอยมาก

ไมทนมานตอฝุนในอากาศ

ความจุ ตํ่า - สูง ตํ่า - ปานกลาง ตํ่า - สูง ปานกลาง - สูง ความดัน ปานกลาง - สูงมาก ตํ่า - ปานกลาง ปานกลาง - สูง ปานกลาง - สูง

3. การประเมินเครื่องอัดอากาศและระบบอากาศอดั

3.1 ความจุของเครื่องอัดอากาศ

ความจุของเครื่องอัดอากาศก็คืออัตราการบรรจุจนเต็มปริมาตรของกาซที่ถูกอัดแลวถูกสงมาภายใตเงื่อนไขของอุณหภูมิรวม ความดันรวม และสวนประกอบตางๆ โดยทราบจากจุดทางเขาเครื่องอัดอากาศ ในบางครั้งความจุก็หมายถึง อัตราการไหลจริงๆ มากกวาอัตราปริมาตรของการไหล ซึ่งเรียกวา การขนถายอากาศเปลา (FAD) นั่นคือ อากาศที่อยูภายใตความดันบรรยากาศ ณ จุดใดจุดหนึ่ง แตจะไมหมายความรวมถึง อากาศที่ถูกสงไปตามเงื่อนไข หรือมาตรฐานที่เหมือนกันทุกประการ เพราะวา ระดับความสูงเครื่องมือวัดความดัน และอุณหภูมิอาจมีการเปลี่ยนแปลงไปไดตามสถานที่และเวลาที่แตกตางกัน

3.1.1 การประเมินความจุของเครื่องอัดอากาศ

เนื่องจากมีการเสื่อมสภาพตามอายุการใชงานและการดอยประสิทธิภาพของสวนประกอบภายในอากาศเปลาที่ถูกขนถายมา อาจจะมีคานอยกวาที่ไดออกแบบไว แมวาจะมีการบํารุงรักษาอยางดีแลวก็ตาม ในบางครั้งปจจัยอื่นๆ เชน การบํารุงรักษาที่ไมดี ความบกพรองของเครื่องแลกเปลี่ยนความรอน และผลกระทบของระดับความสูง ก็อาจทําใหปริมาณการขนถายอากาศเปลาลดลงได การที่จะทําใหสงอากาศไดตามความตองการใชอากาศไดนั้น เครื่องอัดอากาศที่ดอยประสิทธิภาพก็จะใชเวลาในการทํางานมากกวา ซึ่งก็ทําใหตองใชกําลังมากกวาปกติ



การสิ้นเปลืองกําลังนั้นขึ้นอยูกับเปอรเซ็นตการคลาดเคลื่อนของความจุ FAD ตัวอยางเชน ถาวาลวของเครื่องอัดอากาศมีการสึกหรอ ก็จะทําใหกําลังการผลิตลดลงไดถึง 20 เปอรเซ็นต ดังนั้นจึงควรมีการประเมินปริมาณของ FAD ของเครื่องอัดอากาศแตละเครื่องอยูเปนระยะๆ เพื่อตรวจสอบกําลังการผลิตที่แทจริงของเครื่อง ถามีความคลาดเคลื่อนมากกวา 10 เปอรเซ็นต ก็ควรจะตองมีมาตรการปรับแกไขใหมีคาเทาๆ กันอยางถูกตอง

ในทางอุดมคติแลว วิธีการประเมินกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศก็คือการทดสอบหัวฉีดโดยที่หัวฉีดที่มีการปรับตั้งคาไวแลว จะถูกใชเปนปริมาณงานที่ทําเพื่อจะระบายอากาศอัดที่ผลิตขึ้น และจะประเมินการไหล โดยขึ้นอยูกับอุณหภูมิของอากาศ เสถียรภาพของความดัน และคาคงที่ของชองทางเขา เปนตน

3.1.2 วิธีการอยางงายสําหรับการประเมินคากําลังการผลิตของโรงงาน

ใหแยกเครื่องอัดอากาศพรอมกับหมอรับอากาศแตละตัวซึ่งจะนํามาทดสอบออกมาจากระบบอากาศอัด โดยการปดวาลวแยกใหแนนหนาหรือปลอยวางไว ซึ่งการทําแบบนี้ก็จะเปนการปดชองทางออกของหมอรับอากาศ

เปดวาลวระบายน้ํา และระบายน้ําออกใหหมดจากหมอรับอากาศและทอ จะตองทําใหแนใจวาทอดักน้ําถูกปดอยางแนนหนาแลว เมื่อเริ่มทําการทดสอบ

เริ่มเดินเครื่องอัดอากาศและเริ่มใชนาฬิกาจับเวลา บันทึกเวลาที่ใชในการได ความดันปฏิบัติการ P2 (ในหมอรับอากาศ) จากความดันแรกเริ่ม P1. คํานวณคาความจุโดยใชสมการตอไปนี้ (Confederation of Indian Industries)

สมการขางตนนี้จะนํามาใชไดเมื่ออุณหภูมิของอากาศอัดมีคาเทากับอุณหภูมิของสภาพแวดลอมนั่นคือ มีการอัดแบบอุณหภูมิคงที่อยางสมบูรณ ในกรณีของอุณหภูมิที่แทจริงของอากาศอัด ณ จุดปลอย ซึ่งมีคาเทากับ t2

oC ปริมาณของ FAD ก็จะถูกปรับคาโดยคาตัวคูณ (273 + t1) / (273 + t2)



3.2 ประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศ

โดยปกติแลวจะมีการวัดคาหลายๆ อยางของประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศ โดยใช : ประสิทธิภาพพลังงานความรอนคงที่ ประสิทธิภาพอุณหภูมิคงที่ และประสิทธิภาพเชิงกลคงที่

ประสิทธิภาพดานพลังงานความรอนและอุณหภูมิคงที่ จะถูกคํานวณโดยใชกําลังของอุณหภูมิหรือ การไดรับหรือการสูญเสียความรอน แลวหารดวยปริมาณการใชกําลังที่แทจริงของเครื่อง คาที่ไดจะบงบอกถึง ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องอัดอากาศ และมอเตอรขับเคลื่อน

3.2.1 ประสิทธิภาพอุณหภูมิคงที ่

ประสิทธิภาพอุณหภูมิคงที่ = กําลังที่ใสเขาไปจริง / กําลังอุณหภูมิคงที่

กําลังอุณหภูมิคงที่ (กิโลวัตต) = P1 x Q1

x loger/36.7

โดยที่ P1 = ความดัมสัมบูรณที่ให ในหนวย กิโลกรัม / ตารางเซ็นติเมตร

Q1 = ปริมาณการสงอากาศสูญเปลา (FAD) ในหนวย ลูกบาศกเมตร / ช่ัวโมง

r = อัตราสวนความดัน P2/P1

การคํานวณคากําลังของอุณหภูมิคงที่จะไมรวมถึงคากําลังที่ตองการใชในการเอาชนะแรงเสียดทานและมักจะใหคาประสิทธิภาพ ที่มีคาต่ํากวาคาประสิทธิภาพทางพลังความรอนคงที่ โดยปกติแลวคาประสิทธิภาพที่ไดมานี้ มักจะเปนคาประสิทธิภาพแบบอุณหภูมิคงที่ ดังนั้นจึงเปนสิ่งสําคัญในการพิจารณาเลือกใชเครื่องอัดอากาศโดยการดูคาตางๆ จากรายงานความมีประสิทธิภาพของเครื่อง

3.2.2 ประสิทธิภาพทางปริมาตร

ปริมาณการแทนที่ของเครื่องอัดอากาศ = Π x D2/4

x L x S x χ x n

โดยที่ D = ขนาดของกระบอกสูบ, เมตร L = ระยะชักของลูกสูบ, เมตร S = ความเร็วของเครื่องอัดอากาศ, รอบตอนาที χ = 1 สําหรับการปฏิการครั้งเดียว, และ 2 สําหรับกระบอกสูบที่มีการปฏิการหลายครั้ง n = จํานวนกระบอกสูบ



เพื่อใหเปนไปตามวัตถุประสงคของการใชงาน แนวทางการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศที่ไดผลดีที่สุดก็คือ ปริมาณการใชกําลังเฉพาะ นั่นคือ กิโลวัตต/อัตราปริมาตรการไหล สําหรับการพิจารณาเครื่องอัดอากาศที่อาจจะใหผลการทํางานเทากัน

3.3 การประเมินสมรรถนะของการสูญเสียจากการสงจายในระบบอากาศอัด

3.3.1 การรั่วไหลและผลที่ตามมา

ระบบทอสงเครื่องปรับควบคุม จะนําอากาศอัดจากเครื่องอัดอากาศสวนกลางไปยังจุดใชงานตางๆ ของกระบวนการผลิต ระบบนี้จะรวมถึง วาลวแยกหลายๆ ชนิด ที่ดักของไหล ถังเก็บ และความรอนที่มีอยูในทอ เพื่อปองกันการควบแนนหรือการเยือกแข็งในทอที่สัมผัสกับสภาพภายนอก การสูญเสียแรงดันในระบบสงจะไดรับการชดเชยโดยการใชแรงดันที่สูงขึ้น ณ จุดปลอยออกจากเครื่องอัดอากาศ

ที่จุดที่ตองการใชงาน จะมีทอปอนอยูรวมกันกับวาลวแยกตัวสุดทาย ไสกรอง และเครื่องปรับควบคุมเพื่อนําอากาศอัดผานทอสงไปยังกระบวนการผลิต หรืออุปกรณตางๆ ที่ใชอากาศอัด

การรั่วไหลอาจเปนแหลงการสูญเสียพลังงานที่ใหญมากในอุตสาหกรรมที่ใชระบบอากาศอัด ในบางครั้งอาจสูงถึง 20-30 เปอรเซ็นตของปริมาณที่เครื่องอัดอากาศผลิตได โรงงานทั่วไปที่ไมไดรับการบํารุงรักษาอยางดี มีแนวโนมที่จะสูญเสียพลังงานไดถึง 20 เปอรเซ็นต ของปริมาณการผลิตอากาศอัดทั้งหมด ในทางกลับกัน การเตรียมการปองกันการรั่วไหลละการซอมแซม ก็จะสามารถลดปริมาณการรั่วไหลใหเหลือนอยกวา 10 เปอรเซ็นต ของการผลิตที่ไดจากเครื่องอัดอากาศ

นอกจากจะเปนแหลงของการสูญเสียพลังงานอยางเปลาประโยชนแลว การรั่วไหลยังสงผลใหมีการสูญเสียในขณะปฏิบัติงานดวย โดยจะทําใหคาแรงดันตกลงจนทําใหการทํางานของอุปกรณที่ใชอากาศมีประสิทธิภาพดอยลง และสงผลเสียตอการผลิต นอกจากนั้นแลว การบังคับใหอุปกรณทํางานนานขึ้น โดยมีการั่วไหลนั้น ก็จะทําใหอุปกรณตางๆ นั้นมีอายุการใชงานสั้นลง (รวมถึงสวนประกอบตางๆของเครื่องอัดอากาศ) การที่อุปกรณทํางานนานขึ้นก็จะทําใหตองมีการบํารุงรักษามากขึ้น และตองหยุดการเดินเครื่องนานขึ้นกวาเดิม สุดทายแลว การรั่วไหลก็จะนําไปสูการเพิ่มกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศโดยไมจําเปน ในขณะที่สามารถเกิดการั่วไหล จากจุดใดก็ไดในระบบนั้น บริเวณที่พบปญหามากที่สุดคือ จุดเชื่อมตอ หัวจาย ทอและอุปกรณติดตั้งตางๆ อุปกรณปรับควบคุมแรงดัน ที่เปดที่ดักไอน้ําควบแนน และวาลวปด ขอตอทอ ตัวตัดการจาย และรอยปดผนึกตางๆ

อัตราการรั่วไหลขึ้นอยูกับ แรงดันที่สงจายในระบบที่ไมมีการควบคุมและจะมีคาสูงขึ้น เมื่อแรงดันของระบบเพิ่มขึ้น โดยมีอัตราการรั่วไหลในหนวยของลูกบาศกฟุตตอนาที (cfm) ซึ่งเปนสัดสวนกับคายกกําลังสองของเสนผานศูนยกลางของชองทางออก ดูไดจากตารางตอไปนี้



ตารางที่ 3. อัตราการรั่วไหลสําหรับแรงดันคาตางๆ และขนาดของชองทางออก (US DOE, 2004)

อัตราการรั่วไหล* (cfm)

ขนาดเสนผานศูนยกลางของชองทางออก (นิ้ว) แรงดัน (psig) 1/64 1/32 1/16 1/8 1/4 3/8

70 0.29 1.16 4.66 18.62 74.40 167.80 80 0.32 1.26 5.24 20.76 83.10 187.20 90 0.36 1.46 5.72 23.10 92.00 206.60

100 0.40 1.55 6.31 25.22 100.90 227.00 125 0.48 1.94 7.66 30.65 122.20 275.50

* สําหรับชองทางออกที่มีความกลมที่ดี จะคูณคาตางๆ นี้ดวย 0.97 และ 0.611 สําหรับชองทางออกที่มีลักษณะแหลม 3.2.2 การคํานวณปริมาณการรั่วไหล

สําหรับเครื่องอัดอากาศที่มีการควบคุม เริ่ม/หยุด หรือ ทํางาน/หยุดทํางาน ก็จะงายตอการประมาณคาการรั่วไหลของระบบ วิธีนี้จะเกี่ยวของกับการเริ่มใชงานเครื่องอัดอากาศ เมื่อระบบไมตองการใชงานแลว (เมื่ออุปกรณตางๆ ที่ใชอากาศอัดไดหยุดทํางานแลว) มีการวัดคาหลายๆ อยางเพื่อคํานวณเวลาที่ใชในการเครื่องทํางานและ หยุดการทํางานของเครื่องอัดอากาศ โดยเครื่องอัดอากาศจะมีการทํางานและหยุดการทํางานเพราะวาการรั่วไหลของอากาศจะทําใหเครื่องอัดอากาศอยูในวงจรของการเปดและปด ในขณะที่มีคาแรงดันลดลง เนื่องจากอากาศรั่วไหล ปริมาณการรั่วไหลทั้งหมด (เปอรเซ็นต) สามารถคํานวณไดดังนี้

คาการรั่วไหลจะถูกแสดงเปนเปอรเซ็นตของการสูยเสียจากกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศ เปอรเซ็นต การสูญเสียจากการรั่วไหลนี้ควรจะมีคานอยกวา 10 เปอรเซ็นต สําหรับระบบที่มีการบํารุงรักษาเปนอยางดี ระบบมีการบํารุงรักษาไมดี อาจมีการสูญเสียไดถึง 20 ถึง 30 เปอรเซ็นต ของปริมาณอากาศและกําลังทั้งหมด

3.3.3 ขั้นตอนอยางงายสํารหับการคํานวณปริมาณการรั่วไหล ณ พื้นที่การปฏิบัติงานในโรงงาน

วิธีการอยางงายในการคํานวณปริมาณการั่วไหลของระบบอากาศอัดที่พ้ืนที่ปฏิบัติงานในโรงงาน มีดังตอไปนี้ ปดการทํางานของอุปกรณตางๆ ที่ใชอากาศอัด (หรือทําการทดสอบโดยไมมีอุปกรณใดๆ ที่ใชอากาศอัด) เปดเครื่องอัดอากาศเพื่อกระตุนใหระบบตั้งคาแรงดันสําหรับการปฏิบัติงาน บันทึกเวลาที่ใชในวงจรของการ “ทํางาน” และ “หยุดการทํางาน” ของเครื่องอัดอากาศ เพื่อความถูกตองแมนยํา ใหใชเวลา

การเปดและปด อยางตอเนื่องจํานวน 8-10 รอบ จากนั้นใหคํานวณเวลาที่ใชในการ “เปด” (T) และเวลาที่ใชในการ “ปด” (t)



ใหใชสมการในการคํานวณหาปริมาณการรั่วไหลในระบบ ถา Q คือปริมาณอากาศอิสระที่ถูกปอนเขาไปในระหวางการทดลอง (ลูกบาศกเมตร/ นาที) ก็จะสามารถคํานวณการรั่วไหลของระบบ (ลูกบาศกเมตร/ นาที) ไดดังนี้

การร่ัวไหลของระบบ (ลูกบาศกเมตร/นาที) = Q × T / (T + t)

4. โอกาสในการใชพลังงานอยางมีประสิทธิภาพ

4.1 ตําแหนงที่ต้ังของเคร่ืองอัดอากาศ

ตําแหนงที่ต้ังของเครื่องอัดอากาศและอากาศที่เครื่องดูดเขามา จะมีอิทธิพลมากตอปริมาณพลังงานที่ใชสมรรถนะของเครื่องอัดอากาศจะดีขึ้นถาอากาศที่ดูดเขาเปนอากาศที่เย็น สะอาดและแหง 4.2 อุณหภูมิของอากาศที่นําเขาเคร่ือง

เราไมควรประเมินผลกระทบของอากาศที่มีตอสมรรถนะของเครื่องอัดอากาศไวตํ่าเกินไป หากอากาศที่นําเขาเครื่องมีการปนเปอนหรือรอน อาจทําใหเกิดสมรรถนะของเครื่องอัดอากาศดอยลง สงผลใหมีการใชพลังงานเพิ่มขึ้นและมีคาใชจายในการบํารุงรักษาสูงขึ้น ถามีความชื้น ฝุน หรือสารปนเปอนอื่นๆ อยูในอากาศที่นําเขาเครื่อง สิ่งเจือปนเหลานี้ก็จะสะสมตัวอยูที่สวนประกอบตางๆ ของเครื่องอัดอากาศ เชน วาลวและใบพัดตางๆ การสะสมตัวเหลานี้จะทําใหเกิดการสึกหรอกอนเวลาอันควรและทําใหกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศลดลง

เครื่องอัดอากาศทําใหเกิดความรอนไดดวยเพราะวาเครื่องมีการทํางานอยางตอเนื่อง ความรอนเหลานี้จะกระจายไปทั่วหองเครื่องอัดอากาศและทําใหอากาศเขารอนขึ้น ซึ่งก็ทําใหประสิทธิภาพทางปริมาตรลดลงและใชพลังงานเพิ่มมากขึ้น มีกฎทั่วไปอยูวา “ทุกๆ 4 องศาเซลเซียสที่อุณหภูมิของอากาศเขาเพิ่มสูงขึ้น ก็จะทําใหมีการใชพลังงานเพิ่มมากขึ้นอีก 1 เปอรเซ็นต เพื่อจะใหไดผลผลิตเทาเดิม” ดังนั้นการที่นําอากาศเย็นเขามาในเครื่อง ก็จะชวยใหเครื่องอัดอากาศมีประสิทธิภาพดีขึ้น (ดูตารางที่ 4)

ตัวอยาง ในการทดสอบการรั่วไหลในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ไดพบผลลัพธดังนี้

ความจุของเครื่องอัดอากาศ (ลูกบาศกเมตร/นาที) = 35

ความดันเมื่อเริ่มทํางาน, กิโลกรัม/ตารางเซ็นติเมตร = 6.8

ความดันเมื่อหยุดทํางาน, กิโลกรัม/ตารางเซ็นติเมตร = 7.5

กําลังการใชงาน = 188 กิโลวัตต

กําลังหยุดการใชงาน = 54 กิโลวัตต

เวลาเฉลี่ยในการ ‘ทํางาน’ = 1.5 นาที

เวลาเฉลี่ยในการ ‘หยดุทํางาน’ = 10.5 นาที



ตารางที่ 4. ผลกระทบของอุณหภูมิของอากาศเขาที่มีตอการใชพลังงานของเครื่องอัดอากาศ (Confederation of Indian Industries)

อุณหภูมิอากาศเขา (○C) การนําสงอากาศ (%) การประหยัดพลังงาน (%) 10.0 102.0 + 1.4 15.5 100.0 ไมมี 21.1 98.1 - 1.3 26.6 96.3 - 2.5 32.2 94.1 - 4.0 37.7 92.8 - 5.0 43.3 91.2 - 5.8

เมื่อมีไสกรองอากาศเขาอยูที่เครื่องอัดอากาศ ก็ควรจะรักษาอุณหภูมิสภาพแวดลอมใหมีคานอยที่สุดเพื่อปองกันมิใหมีปริมาณการไหลลดลง ซึ่งสามารถทําไดโดยกําหนดตําแหนงใหทออากาศเขาอยูที่ภายนอกหองหรืออาคาร เมื่อไสกรองอากาศเขาไดอยูภายนอกอาคารแลว โดยเฉพาะที่อยูบนหลังคา ก็สามารถนําอุณหภูมิของสภาพแวดลอมเขามาพิจารณาดวย

4.3 การลดลงของความดันที่ไสกรอง ไสกรองอากาศเขาของเครื่องอัดอากาศควรถูกติดตั้ง หรือมีการนําอากาศมาจากบริเวณที่สะอาดและมีอุณหภูมิตํ่า ผูผลิตเครื่องอัดอากาศทั่วๆ ไปก็จะมีการใหหรือแนะนําถึงไสกรองอากาศเขาแบบมีคุณสมบัติเฉพาะ ซึ่งไดรับการออกแบบมาเพื่อปกปองเครื่องอัดอากาศ ถามีการกรองอากาศที่ทางอากาศเขาดีมากเทาใด ก็ยอมจะมีคาใชจายในการบํารุงรักษาเครื่องนอยลง อยางไรก็ตาม ควรจะรักษาระดับการลดลงของความดันที่ไสกรองอากาศเขาไวใหตํ่าที่สุด (โดยขนาดและการบํารุงรักษา) เพื่อปองกันไมใหมีการสําลัก และลดกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศ มาตรวัดความแตกตางของความดัน เปนอุปกรณที่ดีที่สุดสําหรับการตรวจวัดสภาพของไสกรองอากาศเขา ความดันตกที่ไสกรองอากาศเขาไมควรจะมีคามากกวา 3 ปอนดตอตารางนิ้ว (psi) ตารางที่ 5 จะแสดงใหเห็นถึง ผลกระทบของการลดลงของความดันที่บริเวณไสกรองอากาศเขาที่มีตอปริมาณการใชพลังงาน

ตารางที่ 5. ผลกระทบของอุณหภูมิของความดันที่ไสกรองตอปริมาณการใชพลังงานที่เพิ่มขึ้น (Confederation of Indian Industries)

ความดันตกที่ไสกรองอากาศ (mmWC) การใชพลังงานที่เพิ่มขึ้น (%) 0 0

200 1.6 400 3.2 600 4.7 800 7.0

กฎทั่วๆ ไปก็คือ “การลดลงของความดันทุกๆ 250 มิลลิเมตรในหลอดน้ํา (wc) ที่สวนดูดอากาศเขาเนื่องจากไสกรองอากาศที่ติดขัดนั้น จะทําใหเครื่องอัดอากาศใชพลังงานมากขึ้นประมาณ 2 เปอรเซ็นต ตอผลผลิตที่เทากัน”

ดังนั้นจึงแนะนําวาควรใหมีการทําความสะอาดเปนระยะๆ อยางสม่ําเสมอเพื่อลดปริมาณการลดลงของความดัน ควรใชเครื่องมือวัดความดัน หรือมาตรวัดความแตกตางของความดัน เพื่อตรวจวัดการลดลงของความดัน เชนเดียวกับการจัดตารางการทําความสะอาดไสกรอง



4.4 ระดับความสูง ระดับความสูงเหนือระดับน้ําทะเล มีผลกระทบโดยตรงตอประสิทธิภาพเชิงปริมาตรของเครื่องอัดอากาศดังแสดงไวในตารางที่ 6

จะเห็นไดชัดเจนวา เครื่องอัดอากาศซึ่งอยูที่ระดับสูงเหนือน้ําทะเลมากกวาจะใชพลังงานมากกวา เพื่อใหไดความดันในการสงหนึ่งๆ มากกวาเครื่องอัดอากาศซึ่งอยูระดับน้ําทะเล ทั้งนี้เนื่องจากอัตราสวนการอัดมีคามากกวา

ตารางที่ 6. ผลกระทบของระดับความสูงตอประสิทธิภาพเชิงปริมาตรของเครื่องอัดอากาศ (Confederation of Indian Industries)

4.5 อุปกรณทําความเย็นระหวางและหลังกระบวนการ เครื่องอัดอากาศแบบหลายขั้นตอนสวนใหญ จะใชอุปกรณหลอเย็นภายใน ซึ่งเปนอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอนที่จะกําจัดความรอนที่เกิดจากการอัด ในระหวางขั้นตอนตางๆ ของการอัด กระบวนการหลอเย็นภายในจะมีผลกระทบตอประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักร

ในขณะที่มีการใหพลังงานกลเพื่อทําการอัดกาซ อุณหภูมิของกาซจะเพิ่มขึ้น อุปกรณหลอเย็นภายหลังจะถูกติดตั้งเขากับขั้นตอนสุดทายของการบีบอัด เพื่อลดอุณหภูมิของอากาศ เมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลงแลว ไอน้ําในอากาศก็จะควบแนนแยกตัวออก สะสมตัว และถูกระบายออกจากระบบ ไอน้ําควบแนนสวนใหญที่มาจากเครื่องอัดอากาศที่มีกระบวนการหลอเย็นภายในจะถูกกําจัดออกไปภายในอุปกรณหลอเย็นภายใน และสวนที่เหลือก็จะถูกระบายออกที่อุปกรณหลอเย็นภายหลัง ระบบอุตสาหกรรมสวนใหญ ยกเวนจําพวกที่สงอากาศไปยังการปฏิบัติงานที่มีความรอนไมตางกัน จะตองการใหมีระบบการหลอเย็นภายหลัง ในบางระบบจะถือวา ระบบการหลอเย็นภายหลังนั้นเปนสวนเดียวกันกับระบบอัดอากาศ ในขณะที่ระบบอื่นๆ จะใหระบบหลอเย็นภายหลังเปนชุดอุปกรณแยกออกมาตางหาก ในบางระบบก็มีการใชทั้งสองแบบ

ในทางอุดมคติแลว อุณหภูมิของอากาศเขาในแตละขั้นตอนของเครื่องอัดอากาศแบบหลายขั้นตอนควรจะมีคาเทากันกับคาเริ่มตน ซึ่งจะเรียกวา “การหลอเย็นที่สมบูรณ” หรือการอัดแบบอุณหภูมิคงที่ แตในทางปฏิบัติแลว อุณหภูมิของอากาศที่เขามาในขั้นตอนจางๆ ภายหลังนั้น จะมีคาสูงกวาระดับปกติ ซึ่งก็ทําใหมีการใชพลังงานเพิ่มมากขึ้นเพราะมีปริมาตรเพิ่มขึ้นในการที่จะทํางานเดียวกัน (ดูตารางที่ 7)



ตารางที่ 7. ผลกระทบของระบบการหลอเย็นภายในตอการใชพลังงานของเครื่องอัดอากาศ (Confederation of Indian Industries)

การใชน้ําที่มีอุณหภูมิตํ่ากวา จะชวยใหมีการใชพลังงานนอยลงได อยางไรก็ตาม ถาน้ําหลอเย็นมีอุณหภูมิตํ่ามากๆ ก็จะทําใหเกิดการควบแนนของความชื้นในอากาศ ซึ่งถาไมถูกําจัดออกไปแลวก็จะทําใหเกิดความเสียหายตอกระบอกสูบ

เชนเดียวกัน การหลอเย็นที่ไมเพียงพอในอุปกรณหลอเย็นภายหลัง (เนื่องจากการทํางานผิดปกติ การเกิดคราบสะเก็ดและอื่นๆ) ก็จะปลอยใหอากาศที่อุนและมีความชื้นเขาไปในหมอรับอากาศ ซึ่งก็จะทําใหมีการควบแนนมากยิ่งขึ้นภายในหมอรับอากาศและทอสงตางๆ สงผลใหเกิดการกัดกรอน แรงดันตก และการรั่วไหลภายในระบบทอและอุปกรณตางๆ การทําความสะอาดเปนระยะๆ และการทําใหแนใจวามีการไหลที่เพียงพอและมีอุณหภูมิที่เหมาะสมที่อุปกรณหลอเย็นทั้งสองแบบ จึงเปนสิ่งจําเปนเพื่อใหไดสมรรถนะที่ตองการ

4.6 การต้ังคาแรงดนั สําหรับกําลังผลิตที่เทากัน เครื่องอัดอากาศจะใชพลังงานมากกวาเมื่อมีแรงดันสูงกวา เครื่องอัดอากาศไมควรถูกใชงานที่มีแรงดันมากกวาคาแรงดันสูงสุดในการปฏิบัติงาน เพราะการทําเชนนี้ไมเพียงแตจะเปนการสิ้นเปลืองพลังงานเทานั้น แตยังทําใหเกิดการสึกหรอที่มากเกินไป ซึ่งก็นําไปสูการสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น คาประสิทธิภาพเชิงปริมาตรของเครื่องอัดอากาศ ก็จะมีคาต่ํากวาเมื่อใชแรงดันสงสูงกวา

4.6.1 การลดแรงดันสง โอกาสที่จะทําการลดแรงดันสง (เพื่อใหไดประโยชนสูงสุด)นั้น จะเปนไปไดโดย ควรจะตองมีการเรียนรูอยางระมัดระวังในเรื่องของความตองการแรงดันของอุปกรณตางๆ รวมถึงคาแรงดันตกในทอ ระหวางการผลิตอากาศอัดและจุดที่ใชงานตางๆ ดวย อัตราการประหยัดพลังงานจากการลดแรงดัน แสดงไวแลวในตารางที่ 8



ถาจุดใชงานจุดหนึ่ง หรือผูใชสวนนอย ตองการใชแรงดันสูงกวาสวนอื่นๆ ที่เหลือในโรงงาน เพราะฉะนั้นจึงเปนการทําใหระบบที่ใหญสามารถปฏิบัติงานที่มีแรงดันต่ําได การทํางานของระบบอากาศอัดจะมีผลกระทบเล็กนอยตอคาใชจายของอากาศอัด ตัวอยางเชน การใชเครื่องอัดอากาศทํางานที่ 120 PSIG แทนที่ 100 PSIG จะตองการใชพลังงานเพิ่มขึ้น 10 เปอรเซ็นต เชนเดียวกับการที่มีอัตราการรั่วไหลเพิ่มขึ้น ควรตองมีความพยายามทุกวิถีทางที่จะลดแรงดันของระบบและแรงดันของเครื่องอัดอากาศ ใหมีคาต่ําที่สุดเทาที่จะทําได

การลดลงของแรงดัน การประหยัดพลังงาน

จาก (บาร)

ถึง (บาร)

ขั้นตอนเดียว หลอเย็นดวยน้ํา

สองขั้นตอน หลอเย็นดวยน้ํา

สองขั้นตอน หลอเย็นดวยอากาศ

6.8 6.1 4 4 2.6 6.8 5.5 9 11 6.5

หมายเหตุ การลดแรงดันสงจํานวน 1 bar ในเครื่องอัดอากาศ จะทําใหการใชพลังงานลดลงได 6-10 เปอรเซ็นต 4.6.2 การปรับเคร่ืองอัดอากาศโดยการตั้งคาแรงดันใหเกิดประโยชนสูงสุด

ในภาคอุตสาหกรรมมักจะมีการติดตั้งเครื่องอัดอากาศที่มีความแตกตางกัน ไมวาจะเปนรูปแบบกําลังผลิตหรือผูผลิต ใหมาทํางานรวมกันในระบบสงเดียวกัน ในสถานการณเชนนี้ การเลือกเครื่องอัดอากาศ และการปรับเครื่องอัดอากาศที่แตกตางไดอยางถูกตองเหมาะสมที่จะทํางานรวมกัน ก็จะสามารถชวยใหประหยัดพลังงานได

ในขณะที่มีเครื่องอัดอากาศหลายเครื่อง ปอนอากาศอัดใหหัวทอเดียวกัน เครื่องอัดอากาศเหลานั้นจะตองทํางานโดยใหมีคาใชจายในการผลิตอากาศอัดใหนอยที่สุด

ถาเครื่องอัดอากาศเหมือนกันทุกเครื่อง ก็สามารถตั้งคาความดันไดโดยใหเครื่องอัดอากาศเครื่องหนึ่งทําหนาที่จัดการควบคุมการเปลี่ยนแปลงปริมาณการทํางาน ในขณะที่ใชเครื่องอื่นๆ ทํางานเต็มที่

ถาเครื่องอัดอากาศมีขนาดตางกัน ควรต้ังคาหัวปดเปดแรงดัน โดยใหเครื่องอัดอากาศที่มีขนาดเล็กที่สุดสามารถปรับเปลี่ยนแรงดันได (มีอัตราการไหลที่เปลี่ยนแปลงได)

ถามีการใชงานเครื่องอัดอากาศชนิดตางๆ กัน ก็จะทําใหมีการใชพลังงานในการถอนการทํางานของเครื่องมาก เครื่องอัดอากาศที่ใชพลังงานต่ําสุดขณะที่ไมมีปริมาณงาน ก็ควรจะไดรับการปรับตั้งคา

โดยทั่วๆ ไปแลว เครื่องอัดอากาศที่มีการใชพลังงานในการทํางานบางสวนต่ํากวา ก็ควรจะไดรับการปรับตั้งคา เครื่องอัดอากาศสามารถถูกจําแนกออกไดตามปรมิาณการใชพลังงานเฉพาะแบบ ที่แรงดันตางๆ กัน และเครื่องที่มี

ประสิทธิภาพดานพลังงานนั้น ก็จะเปนที่นิยมใชมากที่สุด

ตารางที่ 8: ผลกระทบของการลดแรงดันสงตอปริมาณการใชพลังงาน (Confederation of Indian Industries)



4.6.3 ขอกําหนดของการแบงแยกคาแรงดันสูงและแรงดันต่ํา

ถามีความตองการใชคาแรงดันต่ํา ก็แนะนําวาควรจะแยกการผลิตแรงดันต่ําและแรงดันสูงออกจากกัน และปอนเขาสูสวนที่ตองการ แทนที่จะตองมีการลดคาแรงดัน โดยการใชวาลวลดแรงดัน ซึ่งจะเปนการสิ้นเปลืองพลังงาน 4.6.4 การออกแบบเพื่อใหมีแรงดันตกนอยท่ีสุดในระบบทอสง

แรงดันตกเปนคําที่ใชเพื่อบอกลักษณะของการที่แรงดันมีคาลดลง จากจุดปลอยของเครื่องอัดอากาศไปยังจุดที่ใชงาน คาแรงดันตกนี้เกิดขึ้นเมื่ออากาศอัดไดเคลื่อนที่ผานระบบการบําบัดและระบบสง ระบบที่มีการออกแบบมาอยางเหมาะสมนั้นควรจะมีการสูญเสียแรงดันนอยกวา 10 เปอรเซ็นตของแรงดันที่จุดปลอยของเครื่องอัดอากาศ โดยวัดจากจุดปลอยออกของถังรับอากาศไปยังจุดที่มีการใชงาน

ทอที่มีความยาวมากกวาและมีขนาดเสนผานศูนยกลางเล็กกวาก็จะมีการสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทานมากกวา เพื่อใหมีการลดคาแรงดันตกอยางไดผล อาจจะตองใชวงจรที่มีการไหลแบบสองทาง การที่แรงดันมีคาตกลงมาเนื่องจากสาเหตุของการกัดกรอน และสวนประกอบตางๆ ของตัวอุปกรณเอง ก็ถือวาเปนเรื่องที่สําคัญ

การที่มีแรงดันตกมากเกินไปเนื่องจากการกําหนดขนาดของทอที่ไมเพียงพอ สวนประกอบของไสกรองที่มีการติดขัด การมีขอตอและหัวจายซึ่งมีขนาดไมเหมาะสม ลวนแตทําใหเกิดการสิ้นเปลืองพลังงาน

โดยทั่วไปแลวคาแรงดันตกที่ยอมรับไดในทางปฏิบัติของภาคอุตสาหกรรม คือ 0.3 bar ในทอสงหลัก และมีคาไดมากที่สุด 0.5 bar ในระบบสงจาย

ตารางที่ 9. คาปกติของแรงดันตกในทอสงอากาศอัดที่มีขนาดทอแตกตางกัน (Confederation of Indian Industries)

ขนาดรูท่ีทอ (มิลลิเมตร) คาแรงดันตก (บาร) ตอ 100 เมตร คาการสูญเสียพลังงานเทียบเทา 40 1.80 9.5 50 0.65 3.4 65 0.22 1.2 80 0.04 0.2 100 0.02 0.1

4.7 การลดการรั่วไหล

ตามที่ไดอธิบายมาแลวกอนหนานี้ การรั่วไหลของอากาศอัด ทําใหเกิดการสิ้นเปลืองพลังงานอยางมาก เนื่องจากเปนการยากที่จะมองเห็นการรั่วไหลของอากาศ จึงตองมีวิธีการที่จะบอกถึงตําแหนงของการรั่วไหล โดยวิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบการรั่วไหลก็คือ การใชเครื่องตรวจจับแบบใชใชอัลตราโซนิกหรือคลื่นความถี่เหนือเสียง (ดูรูปที่ 10) ซึ่งสามารถตรวจจับเสียงฟูของอากาศรั่วซึ่งมีความถี่สูงได



การตรวจจับการรั่วไหลโดยใชคลื่นความถี่เหนือเสียง อาจเปนวิธีที่ดีที่สุด โดยวิธีนี้เปนวิธีที่ปรับใชไดกับ การรั่วไหลในหลายๆ สถานการณ

โดยสวนใหญแลว การรั่วไหลจะเกิดขึ้นที่ขอตอตางๆ การหยุดยั้งการรั่วไหลอาจเปนไดทั้งวิธีที่งายๆ เชน การปดรอยตอใหแนนๆ หรืออาจเปนวิธีการที่ซับซอน เชน การเปลี่ยนทดแทนอุปกรณที่ทํางานผิดปกติ เชน ขอตอ อุปกรณติดตั้งตางๆ ทอ หัวจาย จุดตอ จุดระบาย และอุปกรณดักจับทั้งหลาย ในหลายๆ กรณี การรั่วไหลอาจเกิดจากการทําความสะอาดรองเกลียวที่ไมดีหรือการอุดรอยตอของเกลียวอยางไมเหมาะสม การเลือกใชสวนประกอบที่มีคุณภาพสูง เชนอุปกรณติดตั้ง ขอปลดหัวจาย ทอ และติดตั้งสิ่งเหลานี้โดยใชน้ํายาปดผนึกอยางเหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงไมใหมีการรั่วไหลขึ้นในอนาคต

4.8 การกําจัดไอน้ําควบแนน

หลังจากที่อากาศอัดไดออกจากหองอัดอากาศไปแลว อุปกรณหลอเย็นภายหลังก็จะลดอุณหภูมิของอากาศที่จุดปลอย จนมีคาต่ํากวาจุดน้ําคาง (สําหรับสภาพแวดลอมสวนใหญ) และไอนํ้าก็จะควบแนนเปนจํานวนมาก ในการกําจัดไอน้ําควบแนนเหลานี้ เครื่องอัดอากาศสวนใหญก็จะมีการติดตั้งอุปกรณหลอเย็นภายหลังไวในตัวเครื่องอยูแลว โดยจะทํางานรวมกับเครื่องแยกไอน้ําควบแนนและที่ดักไอน้ํา

ในสถานการณเชนนี้ ควรติดตั้งวาลวแยกไวที่ใกลๆ กับจุดปลอยของเครื่องอัดอากาศ และติดตั้งทอระบายเขากับทอระบายไอน้ําควบแนนที่ฐาน แนวทอระบายนี้จะตองลาดเอียงลงจากฐานเพื่อใหทํางานไดอยางเหมาะสม และอาจเปนไปไดวา การควบแนนอาจเกิดเพิ่มขึ้นได ถาทอดานทายของการไหลไดทําใหอากาศเย็นตัวลงมากขึ้นอีก และควรมีการติดตั้งที่ดักไอน้ําและทอสําหรับหยดน้ําเขาที่จุดต่ําตางๆ ของระบบทอ และเปนสิ่งสําคัญเชนกันที่จะตองใหทอปลอยอากาศมีขนาดเทากับขอตอของการปลอยอากาศออกเมื่อยูภายใตสภาวะแรงดัน ทอและอุปกรณติดตั้งทั้งหมดจะตองไดรับการติดตั้งคาใหเหมาะกับแรงดันในการปลอยอากาศออก

การตรวจสอบขนาดของทอจากจุดเชื่อมตอของเครื่องอัดอากาศอยางระมัดระวังนั้นเปนสิ่งที่จําเปน จะตองมีการพิจารณาความยาวของทอ ขนาดของทอ จํานวนและประเภทของอุปกรณติดตั้งและรวมถึงวาลวตางๆ เพื่อใหเครื่องอัดอากาศมีประสิทธภิาพสูงสุด

4.9 การควบคุมการใชอากาศอัด

เนื่องจากวามีอากาศอัดอยูในระบบอยูแลว วิศวกรของโรงงานก็อาจมีความตองการนําอากาศอัดที่มีอยูไปใชในการใชงานอื่นๆ ที่แรงดันต่ํา เชน การปนหรือเขยา การสงถายโดยการอัดอากาศ หรืออากาศสําหรับการเผาไหม การใชเครื่องเปาที่ออกแบบมาสําหรับการใชงานที่มีแรงดันต่ํา จะทําใหเกิดการสิ้นเปลืองพลังงานและคาใชจายในการผลิตอากาศอัด

รูปท่ี 9. เคร่ืองตรวจจับการรั่วไหลโดยใชคล่ืนความถี่เหนือเสียง (Tashian, Paul)



4.10 การควบคุมเครื่องอัดอากาศ

เครื่องอัดอากาศจะมีประสิทธิภาพดอยลงมาก หากมีการใชงานในอัตราที่ตํ่ากวากําลังการผลิตมากๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการเดินเครื่องอัดอากาศโดยที่ไมจําเปนนี้ ชุดควบคุมอาจไดรับการติดตั้งอุปกรณปด- เปดอัตโนมัติ โดยขึ้นอยูกับความตองการ เชนเดียวกัน ถาแรงดันของระบบอากาศอัด ถูกรักษาไวใหตํ่าที่สุดเทาที่จะทําได ก็จะเปนการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องใหมากขึ้น และการรั่วไหลของอากาศก็จะลดลง 4.11 วิธีการบํารุงรักษา

วิธีการบํารุงรักษาที่ดีและเหมาะสมจะชวยใหระบบอัดอากาศมีสมรรถนะและประสิทธิภาพเพิ่มสูงขึ้นอยางมาก ปจจัยตอไปน้ีเปนขอแนะนําสําหรับการใชงานและการบํารุงรักษาระบบอากาศอัดในภาคอุตสาหกรรม

การหลอล่ืน ควรสังเกตและตรวจสอบน้ํามันแรงดันทุกวัน และเปลี่ยนไสกรองน้ํามันทุกเดือน ไสกรองอากาศ ไสกรองอากาศเขาอาจมีการอุดตันไดโดยเฉพาะ เมื่ออยูในสภาพแวดลอมที่สกปรก จึงควรตองตรวจสอบ

และเปลี่ยนไสกรองอากาศอยูอยางสม่ําเสมอ ที่ดักไอน้ําควบแนน หลายๆ ระบบมีที่ดักไอน้ําควบแนนไวเพื่อรวบรวมและ (เฉพาะที่ดักไอน้ําที่มีการติดตั้งวาลวแบบทุน

ลอยไวดวยแลว) ระบายไอน้ําควบแนนทิ้งออกไปจากระบบ ที่ดักไอน้ําที่ควบคุมดวยมือ ก็ควรไดรับการตรวจสอบการเปด- ปด เพื่อระบายของเหลวที่สะสมตัวอยู สวนที่ดักไอน้ําแบบอัตโนมัตินั้น ก็ควรไดรับการตรวจสอบวาไมมีการรั่วไหลของอากาศอัด

เครื่องอบอากาศ การทําอากาศใหแหงเปนกระบวนการที่ใชพลังงานมาก สําหรับเครื่องอบอากาศแบบแชเย็น ก็ใหตรวจสอบและเปลี่ยนแผนกรองขั้นตนอยางสม่ําเสมอ เนื่องจากเครื่องอบแหงเหลานี้จะมีชองเล็กๆ หลายชองที่อาจมีการอุดตันของสิ่งเจือปนได เครื่องอบตางๆ มีความตองการใชไสกรองน้ํามันที่มีประสิทธิภาพโดยใหติดตั้งที่ชองทางเขา ซึ่งถามีน้ํามันหลอล่ืนจากเครื่องอัดอากาศมาตกคางอยูในสารดูดความชื้น ไสกรองเหลานี้ก็จะทํางานไดไมดี ควรจะรักษาอุณหภูมิของผงผลึกที่ดูดความชื้นจากอากาศไดนี้ ใหมีคาต่ํากวา 100°F เพื่อหลีกเลี่ยงไมใหมีการใชสารดูดความชื้นมากเพิ่มขึ้น ซึ่งก็ควรมีการเติมใหมทุก 3-4 เดือน ขึ้นอยูกับอัตราการใชหมดไป



5. รายการตรวจสอบทางเลือก คนหาและซอมแซมอากาศอัดที่รั่วไหลและระวังไมใหเกิดขึ้นอีก ตรวจหารอยรั่วและการสูญเสียความดันตลอดระบบ

เปนประจํา (ทุกเดือน) พยายามอยาใหทอระบายอยางไมเหมาะสมในการปองกันความชื้นในจุดที่ใชงานเฉพาะ ปรับแรงดันในทุกจุดที่มีการใชงานใหตํ่าสุดเทาที่จะทําได และใหควบคุมการทํางานทุกจุดใชความดันต่ําที่สุดเทาที่จะเปนไป

ไดโดยใชเครื่องควบคุมที่มีคุณภาพดี เลิกใชเครื่องยกและมอเตอรอัดอากาศ ปดเครื่องสงอากาศที่สงไปยังอุปกรณในการผลิตที่ไมไดใชงาน แยกการใชเครื่องอัดอากาศแรงดันสูงออกตางหาก ตรวจสอบแรงดันตกในระบบทอสง ประเมินความตองการในการปรับเครื่องอัดอากาศใหเขากับมาตรฐาน ใชมอเตอรที่ประสิทธิภาพสูงแทนมอเตอรมาตรฐานทั่วไป พิจารณาใชเครื่องอัดอากาศที่มีระดับการใชงานไดหลายอยาง ลดความดันออกใหตํ่าที่สุดเทาที่จะทําได ใชความรอนที่ไดจากเครื่องอัดอากาศเพื่อชวยโรงงานประหยัดพลังงาน หลีกเลี่ยงการสงแรงดันสูงไปทั่วทั้งโรงงานเพียงเพื่อสนองความตองการของหนวยงานเดียว ทําความเขาใจระบบควบคุมเครื่องอัดอากาศแบบที่มีหลากหลายรูปแบบ ใชเครื่องควบคุมตัวกลาง/ตัวขยาย/เครื่องวัดแรงดันยอนกลับคุณภาพสูง ทําความเขาใจความจําเปนในการทําความสะอาดอุปกรณ ใชเทคโนโลยีทําใหแหงเพื่อใหแรงดันสูงสุดใหไดจุดน้ําคางที่มีความดันที่ยอมใหสูงสุด เมื่อมีการเปลี่ยนอะไหลเครื่องอัดอากาศ ก็ใหใชของที่มีคุณภาพดีที่สุด ตรวจสอบคุมแรงดันที่แตกตางกันในเครื่องกรองอากาศ หากมีแรงดันมามากเกินไปในไสกรองอากาศจะทําใหสิ้นเปลือง

พลังงาน ใชอากาศเย็นภายนอกเปนอากาศปอนเขาเครื่องอัดอากาศ จัดระบบกลยุทธิ์การบํารุงรักษาเพื่อปองกันเครื่องอัดอากาศอยางเปนระบบ ดําเนินการอบรมและสรางสํานึกแกพนักงานเกี่ยวกับการดําเนินงานและการบํารุงรักษาระบบเครื่องอัดอากาศอยางมี

ประสิทธิภาพ ตองมั่นใจวาผูดูแลระบบไดรับการฝกฝนการทํางานมาเปนอยางดีแลว ตองมั่นใจวาสามารถกําจัดความชื้นออกจากระบบไดอยางรวดเร็วหรือตองไมเกิดขึ้นเลย ตรวจสอบวาตัวรับมีขนาดเพียงพอที่จะเก็บอากาศที่ตองการสําหรับการใชปริมาณมากภายในสั้นๆ



6. ตารางงาน

ตารางงาน 1. ขอมูลตนแบบของเครื่องอัดอากาศ

ขอมูลอางอิงของเครื่องอัดอากาศ หนวย 1 2 3 4

ผูผลิต --

ชนิด --

จํานวนขั้นตอน --

กําลังการผลิต นิวตันเมตร3/นาที (Nm3/min)

ความดันในการปลอย กิโลกรัม/ตารางเซ็นติเมตร g (kg/cm2.g)

ความเร็ว รอบตอนาที (rpm)

ความจุของหมอรับ ลูกบาศกเมตร (m3)

อัตราของมอเตอร

กําลัง กิโลวัตต (kW)

กระแสไฟเมื่อใชงานเต็มที่ แอมแปร (A)

ความตางศักย โวลต (V)

ตัวคูณคากําลัง PF

ความเร็ว รอบตอนาที (rpm)

ความถี่ เฮิรตซ (Hz)

ปริมาณการใชพลังงานเฉพาะ นิวตันเมตร3/นาที (kW/m3/min)



ตารางงาน 2. การทดสอบการรั่วไหลในระบบอากาศอัด

รายละเอียดเฉพาะ หนวย หมายเหตุ ผูใชอากาศอัด จํานวน ใหระบุพ้ืนที่ของโรงงาน เวลาที่ใชในการใสงาน (t1) วินาที วัด เวลาที่ใชในการปลดงาน (t2) วินาที วัด

กําลังผลิตของเครื่องอัดอากาศ นิวตันเมตร3/นาที

บอกอัตรา

การรั่วไหล = [t1/(t1+t2)] x 100 เปอรเซ็นต ประมาณการ การรั่วไหล cfm = เปอรเซ็นตของการรั่วไหล x กําลังผลิตของเครื่องอัดอากาศ

ประมาณการ

ระเบียบวิธีการ:

• ทําการทดสอบการรั่วไหลของอากาศอัดเมื่อหยุดการทํางานทั้งหมดของโรงงานหรือเมื่อเครื่องอัดอากาศทั้งหมดไมไดทํางานอยู จะเปนการดีมากถาสามารถแยกสวนตางๆ ออกจากกันไดโดยใชวาลวแยก

• ใชเครื่องอัดอากาศเครื่องหนึ่งในการเติมอากาศอัดใหระบบ • เนื่องจากไมมีผูใชอากาศอัด เครื่องอัดอากาศจึงจะเริ่มปลดการปอนงานทันทีเมื่อแรงดันของระบบมีคาเทากับคาที่

ไดต้ังไว (เชน 8 กิโลกรัม / ตารางเซ็นติเมตร g) • ถาระบบไมมีการรั่วไหล เครื่องอัดอากาศจะอยูในสภาวะปลดการปอนงานโดยไมมีกําหนด • อยางไรก็ตาม เนื่องจากตองมีการรั่วไหลของระบบ แรงดันที่หมอรับอากาศจึงเริ่มตกลงเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงคา

ตํ่าสุดที่ต้ังไว ซึ่งจะเปนจุดที่เครื่องอัดอากาศถูกปอนงานอีกครั้ง และเริ่มผลิตอากาศอัดอีกครั้ง • เวลาในการปอนและการปลดงานจะถูกวัดโดยการใชนาฬิกาจับเวลา เปนจํานวน 5-6 วงรอบ และคํานวณหาคา

เวลาเฉลี่ย • คํานวณหาการรั่วไหลของอากาศทั้งเปนเปอรเซ็นตและหนวยวัดปริมาณ



ตารางงาน 3. การทดสอบกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศ

Air compressor reference Units 1 2 3 4

ปริมาตรของหมอรับอากาศรวมกับปริมาตรของทอระหวางหมอรับอากาศและเครื่องอัดอากาศ

ลูกบาศกเมตร (m3)

อุณหภูมิของหมอรับอากาศ องศาเซลเซียส (°C)

แรงดันเริ่มตนของหมอรับอากาศ (P1) กิโลกรัม/ตารางเซ็นติเมตร a (kg/cm2.a)

แรงดันสุดทายของหมอรับอากาศ (P2) กิโลกรัม/ตารางเซ็นติเมตร a (kg/cm2.a)

เวลาที่ใชเติมหมอรับอากาศจากแรงดัน P1 ถึง P2 (t) นาที

แรงดันบรรยากาศ (Po) กิโลกรัม/ตารางเซ็นติเมตร a (kg/cm2.a)

กําลังผลิตของเครื่องอัดอากาศ (ปริมาณการสงอากาศเปลา) Q

นิวตันเมตร3/นาที

หมายเหตุ: เคร่ืองอัดอากาศแตละเคร่ืองตองมีหมอรับอากาศเปนของตัวเอง

ระเบียบวิธีการ:

1. กอนอื่นตองแยกเครื่องอัดอากาศที่จะทดสอบออกจากระบบโดยการใชวาลวแยกปองกันการไหลยอนกลับ 2. ปดมอเตอรขับเคล่ือนเครื่องอัดอากาศ 3. ระบายหมอรับอากาศที่เช่ือมตอกับเครื่องอัดอากาศเครื่องนี้ 4. เปดใชงานมอเตอรอีกครั้ง 5. แรงดันในหมอรับอากาศก็จะเพิ่มสูงขึ้น โดยมีแรงดันเริ่มแรก (สมมติ) 2 กิโลกรัมตอตารางเซ็นติเมตร ก็ให

บันทึกคาไวแลวเริ่มจับเวลา 6. หยุดการจับเวลาเมื่อแรงดันมีคาสูงขึ้นถึง (สมมติ) 9 กิโลกรัมตอตารางเซ็นติเมตร 7. บันทึกเวลาที่ใชในชวงดังกลาว

8. คํานวณกําลังการผลิตของเครื่องอัดอากาศไดดังนี้

(นิวตันเมตร3/นาที) = ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+×⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛×⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −T273

273 t

V P

PP R

o

12



7. เอกสารอางอิง

Confederation of Indian Industries. Manual on Compressors and Compressed Air Systems. http://greenbusinesscentre.com/documents/compressor.pdf

ECompressedAir. Compressed Air Audits. http://ecompressedair.com/air.shtml

http://superiorsignal.com/usndacr.pdf

King, Julie. MichiganTech, Department of Chemical Engineering

McKane, A. and Medaris, B. The Compressed Air Challenge – Making a difference for US industry. 2003. http://eetd.lbl.gov/ea/indpart/publications/lbnl_52771.pdf

MT University. Compressors. www.chem.mtu.edu/chem_eng/current/new_courses/CM4120/315,30,Reference

National Productivity Council, India. Compressors. In: Technology Menu for Efficient Energy Use, Motor Drive Systems (NPC). 1993

NPC Energy Audit Reports

Sustainable Energy Development Office, Government of Western Australia. Compressed Air Systems. 2002. www1.sedo.energy.wa.gov.au/uploads

Tashian, Paul. Successful Leak Detection Using Ultrasonics.

US Department of Energy (US DOE), Energy Efficiency and Renewable Energy. Improving Compressed Air System Performance. DEO/GO-102003-1822. 2003. www.oit.doe.gov/bestpractices/compressed_air

US Department of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, Industrial Technologies Program. Energy Tips – Compressed Air Tip Sheet 3. 2004. www.eere.energy.gov/industry/bestpractices/pdfs/compressed_air.pdf

ลิขสิทธ์ิ: สงวนลิขสิทธิ์ โครงการสิ่งแวดลอมแหงสหประชาชาติ (ป 2006) สิ่งพิมพนี้สามารถนําไปทําการคัดลอกทั้งหมดหรือเพียงบางสวนในรูปแบบใดก็ตามได เพื่อนําไปใชในการศึกษาหรือกิจกรรมที่มิไดแสวงหาผลกําไร โดยไมตองขออนุญาตจากเจาของลิขสิทธิ์ ขอเพียงมีการอางถึงแหลงที่มาไวในกิตติกรรมประกาศ โครงการสิ่งแวดลอมแหงสหประชาชาติจะมีความยินดีเปนอยางยิ่งหาก ไดรับสําเนาของสิ่งพิมพที่นําไปเผยแพรโดยใชสิ่งพิมพนี้เปนแหลงขอมูล ทั้งนี้ หามมิใหนําสิ่งพิมพนี้ไปจัดพิมพเพื่อจําหนายหรือเพื่อใชในการคา โดยมิไดรับอนุญาตเปนลายลักษณอักษรจากโครงการสิ่งแวดลอมแหงสหประชาชาติ



คําสงวนสิทธ์ิ สิ่งพิมพหัวขอเครื่องมือที่ใชพลังงานความรอนนี้เปนสวนหนึ่งของโครงการการลดการปลอยกาซเรือนกระจกจากภาคอุตสาหกรรมในเอเชียและแปซิฟก ดําเนินการโดยสภาภาพผลิตแหงชาติ ประเทศอินเดีย แมจะมีความพยายามอยางยิ งที่จะสรางความมั่นใจวาเนื้อหาของสิ่งพิมพนี้มีความถูกตองตามขอเท็จจริง อยางไรก็ดี โครงการสิ่งแวดลอมแหงสหประชาชาติจะไมรับผิดชอบในเรื่องความถูกตองหรือความสมบูรณ ของเนื้อหาและไมรับผิดชอบในความสูญเสียหรือความเสียหายใดๆ ซึ่งอาจเกิดขึ้นไมวาโดยทางตรงหรือทางออมจากการใชหรือการยึดถือเนื้อหาของสิ่งพิมพนี้

Documents

Chapter - Compressors and Compressed Air Systems (Thai)