เราจะรับมือกระบวนการคอนเดนเสทในระบบลมอัดอย่างไร?
คอนเดนเสท (Condensate) ในระบบลมอัดเกิดจากอะไร?
ปัญหาที่เกิดจากกระบวนการคอนเดนเสท (Condensate) ในระบบลมอัดถือเป็นปัญหาร้ายแรงที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (air compressors) รวมถึงกระบวนการผลิต ซึ่งผู้ใช้งานระบบอัดอากาศบางท่านอาจจะยังไม่ทราบว่ากระบวนการคอนเดนหรือการควบแน่นของน้ำในกระบวนการบีบอัดอากาศนั้นทำให้เกิดความชื้นในระบบมากเกินไปและมีความเสี่ยงอย่างมากต่อการปนเปื้อนในระบบ โรงงานหลายแห่งจึงพยายามหาวิธีจัดการกับคอนเดนเสทหรือของเสียที่เกิดจาการควบแน่นของไอน้ำในระบบอัดอากาศอย่างถูกวิธีและปลอดภัยภายใต้กฎหมายสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด
ทำไมถึงมีน้ำในระบบอัดอากาศ?
คอนเดนเสท (Condensate) ที่เกิดจากระบบลมอัดแบบสกรูชนิดหล่อลื่นด้วยน้ำมัน (oil-injected compressor) คือน้ำที่มีอนุภาคของน้ำมันและสารปนเปื้อนขนาดเล็กในรูปสารแขวนลอย คำถามที่คนมักจะสงสัยกันก็คือ ‘น้ำมาจากไหน?’
อากาศที่ดึงมาจากสภาพอากาศแวดล้อมภายนอกผ่านแรงดัน (atmospheric pressure) เข้ามาจะมีความชื้นเป็นส่วนประกอบ แต่ปริมาณน้ำที่เกิดจากการควบแน่นในเครื่องอัดอากาศส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศขาเข้า อุณหภูมิของอากาศแวดล้อมที่กำหนดและแรงดันที่ต้องการใช้งาน ถ้าอากาศที่เข้าสู่เครื่องทำลมแห้งมีอุณหภูมิสูงจะทำให้มีปริมาณน้ำมากขึ้นในการอัดอากาศ
Pressure dew point (PDP) เป็นวิธีทั่วไปที่ใช้วัดปริมาณน้ำในระบบอัดอากาศ เมื่ออากาศหรือแก๊สเกิดการอิ่มตัวจากการควบแน่นของน้ำและเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว จึงเป็นจุดที่อากาศไม่สามารถเก็บน้ำได้อีกต่อไป นั่นหมายความว่าถ้าค่า PDP สูงขึ้น ปริมาณน้ำจะมากขึ้นด้วย
ทุกอย่างล้วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการบีบอัดอากาศ เราจะยกตัวอย่างง่ายๆ เพื่อให้เห็นภาพชัดเจน เช่น ฟองน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำ เมื่อบีบน้ำออก ก็ยังไม่มีที่ว่างสำหรับใส่น้ำเพิ่ม เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (air compressors) ที่ใช้แรงดันเกิน 7 บาร์ (e) ก็เช่นกัน จะบีบอัดอากาศให้เหลือปริมาตรเพียงแค่ 7/8 ส่วนและลดปริมาณการกักเก็บน้ำในอากาศลง 7/8 ส่วนของปริมาณน้ำที่ปล่อยออกมาจากการควบแน่น (Condensation) จำนวนมาก ยกตัวอย่างเช่น เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (air compressors) ที่มีมอเตอร์ขนาด 100 กิโลวัตต์ใช้งานในอากาศแวดล้อมที่อุณหภูมิ 20 ° C และความชื้นสัมพัทธ์ 60% จะผลิตน้ำออกมาประมาณ85 ลิตรในระหว่างการทำงาน 8 ชั่วโมง
เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว สภาพอากาศร้อนชื้นจะมีความชื้นสูงกว่าสภาพอากาศเย็น และในอากาศแบบร้อนชื้นนี้ก็ทำให้เกิดการคอนเดเสทในปริมาณที่มากด้วย ยกตัวอย่างเช่น เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมแบบโรตารี่หรือแบบหมุน (rotary screw air compressor) ขนาด 55 kW (75 แรงม้า) ที่ทำงานในห้องอุณหภูมิ 24 ° C (75 ° F) ความชื้นสัมพัทธ์ 75% จะผลิตน้ำได้ 280 ลิตร (75 แกลอน) ต่อวัน ซึ่งการกำจัดปริมาณน้ำที่เกิดจากคอนเดนเสทโดยไม่ให้มีน้ำค้างอยู่ภายในตัวเครื่องนี้สำคัญพอๆ กับการขจัดน้ำออกไปจากจากห้องติดตั้งระบบอัดอากาศ
น้ำส่งผลต่อระบบอัดอากาศอย่างไร?
![Electronic water drain - EWD]()
การขจัดความชื้นส่วนเกินออกจากระบบอัดอากาศถือเป็นผลดีต่อการทำงานของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม เนื่องจากอากาศอัดที่ควบแน่นเป็นหยดน้ำโดยไม่ผ่านการกรองอาจทำให้ระบบนิวเมติกส์ มอเตอร์ และวาล์ว ไปจนถึงส่วนประกอบต่างๆ ของปั๊มลมได้รับความเสียหายและเสี่ยงที่จะเกิดการปนเปื้อนในกระบวนการผลิต
ขั้นตอนแรกในการกำจัดความชื้นออกจากระบบ โดยมากที่พบจะเป็นเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมรุ่นใหม่ที่อากาศหรือความร้อนจากการบีบอัดมีอุณหภูมิอยู่ที่ 70–200°C โดยอากาศจะเคลื่อนตัวผ่านเครื่องระบายความร้อน (aftercooler) เพื่อลดอุณหภูมิและลดปริมาณน้ำ จากนั้นควรจะใช้เครื่องแยกน้ำ (water separator) ที่มีขนาดเหมาะสมกับการใช้งาน จะสามารถขจัดน้ำออกได้ประมาณ 80–90%
การติดตั้งระบบอัดอากาศส่วนใหญ่ น้ำที่เหลือจากกระบวนการบีบอัดจะไหลไปกับอากาศอัดในรูปของละอองน้ำเข้าสู่ถังเก็บอากาศ (Air Receiver) การใช้ถังเก็บอากาศ (Air Receiver) สามารถช่วยในการลดปริมาณน้ำในอากาศอัดได้เนื่องจากอุณหภูมิภายในของถังมีความเย็นมากกว่าอากาศร้อนที่เกิดจากการบีบอัดของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม และสิ่งสำคัญของการใช้ถังเก็บคือการเกิดความชื้นสะสมภายในถังดังนั้นจำเป็นจะต้องระบายออกทุกวันเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนและการสึกหรอ
การแยกน้ำและน้ำมัน
อย่างไรก็ตามกระบวนการคอนเดนเสท (Condensate) ในระบบอัดอากาศนั้นไม่ได้มีเพียงแค่ไอน้ำเท่านั้น ในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมชนิดหล่อลื่นด้วยน้ำมัน (lubricated compressors) เราใช้น้ำมันเพื่อหล่อลื่นในกระบวนการบีบอัดอากาศ ทำให้มีละอองน้ำมันและไอน้ำปะปนอยู่ในอากาศอัด แม้ว่าจะมีน้ำมันในปริมาณไม่มาก (น้อยกว่า 3 มก. / ลบ.ม. ที่ 20 ° C ) แต่ก็ยังมีความสำคัญในแง่ของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม น้ำมันในรูปหยดน้ำที่่ถูกแยกโดยเครื่องระบายความร้อน (aftercooler) และเครื่องแยกน้ำ (water separator) จะไหลผ่านระบบโดยการควบแน่น (Condensation) ซึ่งทั้งน้ำและน้ำมันที่เกิดจากการคอนเดนเสทนั้นเป็นของเสีย ดังนั้นจึงไม่ต้องระบายออกสู่ระบบบำบัดน้ำเสียหรือธรรมชาติ เราจำเป็นต้องมีการกำจัดของเสียที่เฉพาะทางเท่านั้น
กระบวนการคอนเดนเสท (Condensate) อาจมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง วิธีแก้ปัญหาแบบตรงจุดคือการติดตั้งเครื่องแยกน้ำมัน/น้ำ (oil/water separator)
หากไม่มีการเคลื่อนย้ายของตัวเครื่อง เครื่องแยกน้ำมัน (oil separator) แทบจะไม่ต้องซ่อมบำรุงเลย อาจจะมีบ้างเล็กน้อย ทำให้สามารถรับมือกับปัญหาการระบายน้ำได้ดี แม้ในระบบที่มีการปนเปื้อนมาก นอกจากนี้ยังมีวาล์วระบายน้ำแบบอัตโนมัติ เช่น ในตัวกรอง เครื่องระบายความร้อน (aftercoolers) และเครื่องทำลมแห้ง (refrigerant dryers) ซึ่งอยู่ด้านล่างของถังเก็บอากาศ (Air Receiver) เครื่องแยกน้ำมันนี้ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถตรวจสอบการสะสมของคอนเดนเสทด้วยเซ็นเซอร์ตรวจวัดระดับของเหลวและถ่ายออกเมื่อจำเป็นเท่านั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียอากาศอัด
การกำจัดของเสียอย่างถูกกฏหมาย
ปัจจุบันได้มีการบัญญัติกฏหมายที่มีความเข้มงวดมากขึ้นเพื่อควบคุมและจัดการขยะที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและได้บังคับใช้มาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นใครก็ตามที่ใช้ระบบอัดอากาศ (โดยเฉพาะเทคโนโลยีชนิดหล่อลื่นด้วยน้ำมัน หรือ lubricated compressors) จะต้องตระหนักถึงวิธีการกำจัดของเสียที่เกิดจากกระบวนการคอนเดนเสทอย่างถูกต้องอย่างมีความรับผิดชอบต่อกฎหมาย เพราะนอกจากการกำจัดที่ไม่ถูกต้องจะเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แต่บริษัทที่ไม่ปฏิบัติตามกฏหมายยังต้องเสียค่าปรับสูงถึง 800,000 บาทเลยทีเดียว และยังเป็นการทำลายชื่อเสียงขององค์กรอีกด้วย
เพื่อให้แน่ใจว่าผู้ใช้งานระบบอัดอากาศทุกท่านปฏิบัติถูกต้องตามกฏหมาย เราขอแนะนำให้ผู้จัดการโรงงานทำการตรวจสอบการติดตั้งระบบอัดอากาศ การตรวจสอบท่อระบายน้ำคอนเดนเสทที่ด้านหลังของเครื่องอัดอากาศ เครื่องทำลมแห้ง ตัวกรองและถังเก็บอากาศ ตรวจสอบดูว่ามีการระบายคอนเดนเสทไปที่จุดใด โดยปกติแล้วจะต่อไปที่เครื่องแยกน้ำมันหรือน้ำ หากเป็นกรณีนี้คอนเดนเสทที่ผ่านการบำบัดสามารถระบายออกไปได้โดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อมหรือละเมิดกฎระเบียบด้านมลพิษทางน้ำตราบใดที่โรงงานนั้นได้รับความยินยอมในการแจ้งการปล่อยโดยหน่วยงานที่ดูแลระบบน้ำในพื้นที่นั้นๆ จากนั้นคอนเดนเสทที่ผ่านการบำบัดแล้วสามารถถูกส่งไปยังท่อระบายน้ำเสียโดยตรง ซึ่งไม่รวมกับท่อระบายน้ำฝนหรือพายุ
หากของเสียเช่นน้ำหรือน้ำมันที่เกิดจากการคอนเดนเสทหยดออกจากท่อระบายน้ำลงบนพื้นหรือมีการรองใส่ในภาชนะพลาสติกแบบทั่วไปก็มีความจำเป็นต้องรีบดำเนินการ โดยการติดตั้งตัวแยกน้ำหรือน้ำมัน ซึ่งติดตั้งง่ายและใช้งานไม่ยาก แต่ก็มีข้อควรระวัง เมื่อพูดถึงการกำจัดคอนเดนเสทแม้จะมีอุปกรณ์ที่ถูกต้อง แต่กฏหมายควบคุมด้านสิ่งแวดล้อมอาจแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค ดังนั้นจึงต้องศึกษาข้อมูลของแต่ละภูมิภาคให้ดีเพื่อให้คุ้นเคยกับการใช้งานเฉพาะของแต่ละที่ก่อนที่จะทำการปล่อยของเสียลงสู่พื้นที่ธรรมชาติ บริษัทต้องได้รับใบอนุญาตในการระบายหรือได้รับการยกเว้นจากสำนักงานควบคุมสิ่งแวดล้อมก่อนที่จะมีขั้นตอนการกำจัดต่อไป
หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการคำแนะนำเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดการกระบวนการคอนเดนเสท สามารถติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัดอากาศจากแอตลาส คอปโก้ได้ที่ Official Line@: atlascopcothailand
เราจะรับมือกระบวนการคอนเดนเสทในระบบลมอัดอย่างไร?
