วิธีแก้ปัญหาปั๊มลมทำงานเกินกำลัง

หากคุณกำลังเผชิญปัญหากำลังการผลิตลมอัดไม่เพียงพออยู่ ยิ่งเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (air compressor) ผลิตอากาศอัดเกินกำลังมากๆ ก็อาจทำให้เปลืองไฟได้ ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพิ่มสูงขึ้นไปด้วย แต่คุณสามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนนี้ได้ง่ายๆ ด้วยการเพิ่มจำนวนปั๊มลมในระบบอัดอากาศ 

ลองคิดดูสิ คนเราโดยปกติแล้วหากต้องการให้งานออกมาดี มีประสิทธิภาพ ควรจำกัดชั่วโมงการทำงานไม่เกิน 8 ชม./วัน หากมากกว่านั้นงานที่ได้อาจจะไม่มีประสิทธิภาพ หรือหากคุณทำงานไม่ทันก็จำเป็นต้องมีเพื่อนมาช่วยแบ่งเบา เพื่อให้งานเสร็จทันเวลา เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมก็เช่นเดียวกัน หากทำงานเกินกำลังก็อาจจะผลิตลมอัดได้ไม่มีประสิทธิภาพมากพอ 

หากคุณเป็นผู้ใช้งานระบบอัดอากาศเอง คงจะคุ้นเคยดีว่าการใช้งานอากาศอัดของคุณเป็นอย่างไร มีการใช้งานคงที่สม่ำเสมอหรือมีความผันผวน ทำให้ทราบว่าเราควรปรับปรุงระบบอัดอากาศให้เหมาะกับการใช้งานอย่างไรได้บ้าง? ซึ่งการปรับปรุงก็สามารถทำได้หลายวิธีตามความต้องการใช้งานที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละโรงงาน จะวิธีใดบ้าง มาดูกันเลย: 

• Start/Stop: สิ่งที่ง่ายที่สุดในการควบคุมการทำงานของระบบอัดอากาศก็คือการ Start/Stop เครื่องโดยการกดปุ่มปิดสวิตซ์การใช้งานเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมไปเลย เพราะหากเรามีการ Start/Stop เครื่องอย่างถูกวิธีจะช่วยคุณสามารถประหยัดพลังงานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงที่การผลิตที่ไม่คงที่ มีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้นหรือลดลง  แต่วิธีนี้หากใช้ในปั๊มลมหรือเครื่องอัดอากาศที่มีขนาดต่ำกว่า 30 แรงม้าจำเป็นต้องเพิ่มถังถังเก็บลม (air receiver) เข้ามาในระบบด้วย เพื่อป้องกันการ Start/Stop เครื่องที่บ่อยเกินไป 

• Load/Unload: การควบคุมสถานะ Load/Unload  นั้นไม่เหมือนกับการ Start/Stop เครื่องนะคะ เพราะการ Start/Stop เครื่องคือเรากดปุ่มปิดสวิซส์ไปเลย แต่สถานะ Unload นั้นเปรียบเสมือนกับการที่เราเปิดสวิตซ์เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมทิ้งไว้ มีการกินกระแสไฟฟ้าปกติ แต่ไม่มีการผลิตลมอัดออกมา ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานโดยใช่เหตุ เนื่องจากเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมจะทำงานที่ 0 หรือ 100 เปอร์เซ็นเท่านั้น วิธีแก้ไขคือเราต้องทำให้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสามารถทำงานได้ 5 ขั้นตอนคือทำงานที่สมรรถนะ 0, 25, 50, 75 หรือ 100 เปอร์เซ็น 

• Inlet Valve Modulation: เราจะปรับวาล์วลมขาเข้า (Inlet Valve) เมื่อวาล์วควบคุม (regulating valve) ตรวจจับได้ว่ามีแรงดันขาออก (discharge pressure) มากกว่าที่กำหนด หากแรงดันขาออก (discharge pressure) มากถึง 10 psi  แรงดันแบบสัดส่วน (proportional pressure) จะถูกปรับลงหรือทำการปรับวาล์วลมขาเข้า (Inlet Valve) ไม่เช่นนั้นอาจจะเกิดปัญหาแรงดันตก (pressure drop) และอัตราส่วนการบีบอัดที่เพิ่มขึ้นได้ ตัวควบคุมประเภทนี้ใช้ได้เฉพาะกับเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสกรูชนิดหล่อลื่นด้วยน้ำมัน (Lubricant injected rotary air compressors) ส่วนมากจะถูกจำกัดให้ใช้ในช่วง 40 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ของสมรรถนะ ุที่กำหนด

• VDC: ตัวควบคุมแบบ Variable displacement control (VDC) เป็นตัวควบคุมที่ได้รับการออกแบบ inlet ให้เป็นแบบปรับได้ตามความต้องการใช้งานตามกำลังการผลิตที่ผันผวนโดยการเปลี่ยนการกระจัดของโรเตอร์ ซึ่งวิธี Inlet valve modulation และการควบคุม load/unload มักมาพร้อมกับตัวควบคุมแบบ VDC หลังจากมีการใช้ตัวควบคุมโรเตอร์แบบเริ่มต้น ตัวควบคุมแบบ Variable displacement control (VDC) มีสามชนิด ได้แก่ สไลด์วาล์ว (Slide Valve) วาล์วเกลียว (spiral valve) หรือวาล์วหมุน (turn valve) นอกจากนี้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสกรูชนิดหล่อลื่นด้วยน้ำมัน (Lubricant injected rotary air compressors) ยังสามารถใช้ตัวควบคุมแบบ VDC ในรูปแบบของวาล์วควบคุมขั้นบันได (step control valves) หรือวาล์วก้านสูบ (poppet valves) ซึ่งทั้งสองแบนั้นจำเป็นต้องดูสมรรถนะเป็นเปอร์เซ็นต์อย่างรอบคอบ 

• VSC:  Variable speed control เป็นอุปกรณ์ควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ ที่เราติดตั้งเข้าไปในปั๊มลมหรือเครื่องอัดอากาศ ทำให้สามารถปรับความเร็วรอบในการทำงานได้โดยอัตโนมัติ เพื่อให้ตรงกับความต้องการอากาศอัดแบบเรียลไทม์ โดยใช้จะเปลี่ยนจากไฟฟ้ากระแสสลับ (AC voltage) ให้กลับมาเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC voltage) และเก็บไว้ในไว้ในตัวเก็บประจุไฟฟ้า (Capacitor bank) จากนั้นเราจะสามารถดึงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC voltage) ที่อยู่ในตัวเก็บประจุไฟฟ้า (Capacitor bank) ออกมาใช้ Variable Speed Drive หรือเทคโนโลยี VSD จึงเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยประหยัดพลังงานโดยการปรับความเร็ว (RPM) ในปั๊มลมหรือเครื่องอัดอากาศ แทนที่จะส่งกำลังไปยังเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมแบบความเร็วคงที่ (fixed-speed compressor) โดยตรงที่ทำงานเต็มประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับการใช้งานเป็นเวลานานในช่วงสมรรถนะปานกลางถึงต่ำ

แต่หากเครื่องทำงานเกิน 80 เปอร์เซ็นต์ของความจุ เทคโนโลยี VSD อาจจะไม่ได้ช่วยให้ประหยัดพลังงานได้มากนัก และเมื่อเครื่องทำงานไปถึง 100 เปอร์เซ็นต์ของความจุอาจมีราคาสูงกว่าการใช้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมแบบความเร็วคงที่เสียอีก  ด้วยเหตุนี้ปั๊มลมหรือเครื่องอัดอากาศแบบ VSD (Variable Speed Drive Compressor) จึงเหมาะกับการผลิตที่มีความผันผวนวันที่มีความต้องการผลิตช้าลง มีการหยุดพักระหว่างวัน หรือมีการสลับเปลี่ยนกะระหว่างวัน หรือเหมาะอย่างยิ่งหากโรงงานของคุณมีปั๊มลมตั้งแต่สองตัวขึ้นไป โดยตัวแรกอาจเป็นเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมแบบความเร็วคงที่ (fixed-speed air compressor) และใช้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมที่มีเทคโนโลยี VSD เป็นตัวเสริมจะช่วยให้คุณประหยัดต้นทุนด้านพลังงานได้มาก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับปรุงระบบอัดอากาศ 

การลดต้นทุนด้านพลังงานในระบบอัดอากาศ ด้วยการการปรับปรุงระบบอัดอากาศให้เหมาะกับการใช้งาน นอกจากจะช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องอัดอากาศแล้วยังช่วยลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นอีกด้วย