คุณคิดว่าระบบอัดอากาศของคุณต้องการตัวกรองอากาศแบบไหน?

เราเข้าใจถึงประสิทธิภาพของคุณภาพอากาศอัดหรือลมอัด เนื่องจากการกรองอากาศอัดในระบบอัดอากาศนั้นเป็นส่วนสำคัญในการตอบสนองความต้องการในการผลิตที่ต้องได้รับการใส่ใจเป็นพิเศษ โดยบทความนี้จะทำให้คุณเข้าใจถึงข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับชนิดของตัวกรอกอากาศอัดแบบ inline ที่มีในระบบให้เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ

สิ่งสำคัญในการพัฒนาระบบอัดอากาศคือการปรับปรุงตัวกรองอากาศหรือ air filter ให้ดีขึ้น เราจะต้องเข้าใจความต้องการในกระบวนการบีบอัดอากาศและเลือกอุปกรณ์ต่างๆ ให้ถูกต้องเพื่อการตอบสนองที่เหมาะสมที่สุด ทำให้คุณสามารถใช้งานระบบอัดอากาศอย่างมีคุณภาพและประสิทธิภาพสูงสุด นั่นรวมถึงการจ่ายเงินที่คุ้มค่า

แอปพลิเคชั่นที่คุณใช้งานอยู่จะเป็นตัวตัดสินใจว่าตัวกรอง (filter) แบบไหนเหมาะกับระบบอัดอากาศของคุณ เพราะทุกแอปพลิเคชั่นไม่สามารถใช้ระดับการกรองที่เท่ากันได้ สิ่งสำคัญที่ในขั้นตอนแรกคือการเลือกให้เหมาะสมกับการใช้งาน

ถ้าคุณใช้ระบบอากาศอัดกับการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, กระบวนการผลิตอาหารหรือบรรจุภัณฑ์อาหาร คุณจำเป็นที่จะต้องใช้อากาศอัดที่มีคุณภาพสูงโดยมีสิ่งปนเปื้อนน้อยที่สุด แต่ถ้าคุณใช้ลมอัดหรืออากาศอัดเพื่อขับเคลื่อนเครื่องมือลมหรือใช้เติมลมยางรถยนต์อากาศอัดจะ "สะอาด" น้อยกว่าเล็กน้อยและยังคงปกป้องอุปกรณ์ของคุณ

เรามาเข้าใจปัจจัยต่างๆ ของสิ่งปนเปื้อนและผลกระทบสามารถเกิดขึ้นในระบบอัดอากาศกัน สิ่งปนเปื้อนภายในระบบอัดอากาศอาจมาจากอากาศโดยรอบที่ถูกนำไปใช้งานเช่นเดียวกับตัวระบบเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม เพราะในระบบนั้นมีสารปนเปื้อนหลัก 3 ชนิดที่พบในอากาศอัด ได้แก่ ฝุ่น ละอองและไอน้ำ

ฝุ่นหรืออนุภาค (Particulates): อนุภาคต่างๆ ในระบบอัดอากาศเป็นวัสดุแข็งชิ้นเล็ก ๆ เช่น ฝุ่น สิ่งสกปรก หรือละอองจากอากาศโดยรอบ รวมทั้งอนุภาคโลหะหลวมที่อาจเกิดจากการกัดกร่อนของท่อ เช่นสนิม ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการใช้งานหรือกระบวนการของคุณการสัมผัสกับฝุ่นนั้น อาจสร้างความเสียหายให้กับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ ดังนั้นจึงทำให้เกิดความล่าช้าในการผลิตและปัญหาการควบคุมคุณภาพโดยไม่ต้องพูดถึงความไม่พอใจของลูกค้า

ละออง (Aerosols): ละอองประกอบด้วยของเหลวขนาดเล็กที่สามารถพบได้ในระบบอัดอากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องอัดที่ใช้น้ำมัน เช่นละอองจากน้ำมันซึ่งถูกสร้างขึ้นจากน้ำมันหล่อลื่นในกรณีนี้คือน้ำมันที่ใช้ในคอมเพรสเซอร์และอาจเป็นอันตรายต่อทั้งผลิตภัณฑ์และคนหากไม่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสม

ไอระเหย (Vapour): ในระบบอัดอากาศไอระเหยประกอบด้วยน้ำมันหล่อลื่นและของเหลวอื่นๆ ที่สามารถเปลี่ยนเป็นก๊าซได้ ไอระเหยดังกล่าวต้องใช้ตัวกรองถ่านกัมมันต์พิเศษเพื่อที่จะนำออกจากระบบ

หลังจากที่เราเข้าสิ่งปนเปื้อนแต่ละชนิดกันแล้ว ทีนี้เรามาดูกันว่าตัวกรอง (filter) ที่ใช้ในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนแต่ละชนิดนั้นแตกต่างกันอย่างไร

1. ตัวกรองแบบ Coalescing

2. ตัวกรองแบบดูดซับ (ถ่านกัมมันต์)

3. ตัวกรองที่ใช้กำจัดฝุ่น

ตัวกรองแบบ Coalescing: นั้นใช้ในการกำจัดน้ำและละอองต่างๆ โดยละอองขนาดเล็กจะถูกจับตัวรวมกันไว้ เมื่อรวมกันจนเป็นอนุภาคขนาดใหญ่จะถูกนำออกจากตัวกรอง โดยแผ่นกั้นภายในตัวกรองจะมีหน้าที่ป้องกันไม่ให้เกิดการไหลย้อนกลับเข้าสู่กระบวนการอากาศอัดอีกครั้ง ลักษณะเฉพาะของ Coalescing filters จะใช้ในการกำจัดน้ำ, น้ำมัน, และฝุ่น โดยดักจับไว้ในตัวกรองซื่งอาจทำให้ความดันลดลงหากแรงดันนั้นไม่สม่ำเสมอ  ความดันตก หรือ Pressure drop นั้นหมายถึงการสูญเสียพลังงานในระบบอัดอากาศ ซึ่งทุกๆ 1 บาร์ ที่แรงดันตกนั่นหมายถึงค่าไฟที่เพิ่มขึ้น 7% แต่ข้อดีของ Coalescing filter จะช่วยกำจัดสิ่งปนเปื้อนส่วนใหญ่ได้อย่างดี โดยลดขนาดของอนุภาคที่ 0.1 ไมครอนและของเหลวลดลงเหลือ 0.01 ppm

ตัวกรองแบบ Coalescing เป็นตัวกรองควันที่มีต้นทุนต่ำ แม้ว่าตัวกรองชนิดนี้จะไม่สามารถสร้างผลลัพท์ได้ดีเท่ากับตัวกรองเฉพาะ แต่การกำจัดควันออกจากระบบจะทำให้แรงดันในระบบตกน้อยลง (ประมาณ 1 psi) ทำให้ระบบทำแรงดันต่ำกว่าซึ่งช่วยให้สามารถประหยัดพลังงานเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปแล้ว Coalescing filter จะใช้งานได้ดีโดยเฉพาะกับการคอนเดนเสทของเหลวและละอองที่เกิดจากเครื่องอัดอากาศแบบใช้น้ำมันหล่อลื่น

ตัวกรองแบบดูดซับโดยทั่วไปจะใช้ในการกำจัดละอองน้ำมันหล่อลื่นที่หลุดรอดมาจาก Coalescing filter แต่ถ้าหากเราพูดถึงตัวกรองแบบดูดซับ (Adsorption filter) นั้นมีลักษณะเฉพาะในการซึมซับน้ำและละอองต่างๆ อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการอิ่มตัวได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งการส่งอากาศตัวกรองแบบ Coalescing ก่อนนั้นเพื่อป้องการความเสียหายที่อาจเกิดในกระบวนการที่อากาศผ่านมายังตัวกรองแบบดูดซับ โดยตัวกระดาษคาร์บอนจะทำการดักจับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนในขั้นตอนต่อไป โดยถ่านกัมมันต์นั้นเป็นตัวกรองที่พบมากที่สุด เนื่องจากโครงสร้างมีลักษณะเป็นรูพรุนและเป็นเม็ดเล็กๆ เหมือนพื้นผิวของสนามฟุตบอลเราจึงต้องมีแผ่นกรองฝุ่นอีกชั้นเพื่อกำจัดฝุ่นละออง

ตัวกรองในการกำจัดฝุ่นปกติเราจะใช้ในการกำจัดอนุภาคของสารดูดความชื้นหลังจากเครื่องทำลมแห้งแบบดูดซับ (Adsorption dryer) ซึ่งเราสามารถนำไปใช้ในการกำจัดสิ่งปนเปื่อนที่เกิดจากการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นภายในระบบอากาศอัด ตัวกรองในการกำจัดฝุ่นนั้นมีหลักการทำงานที่คล้ายกันกับ Coalescing filter คือการดักจับและเก็บสิ่งปนเปื้อนไว้ในตัวกรองเพื่อประสิทธิภาพในการดักจับสิ่งปนเปื้อนสูงถึง 99.9999% แต่ตัวกรองชนิดนี้ไม่สามารถดักจับของเหลวหรือละอองน้ำมันให้ออกไปได้

ในการใช้งานจุดต่างๆ อาจมีความจำเป็นที่ต้องใช้คุณภาพอากาศอัดที่แตกต่างกันซึ่งก็ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชั่นที่คุณใช้งาน ด้านล่างนี้เป็นตารางที่แสดงถึงคุณภาพของตัวกรองที่ใช้กรองขนาดอนุภาคในระดับต่างๆ ตามคลาสทั้งหมด

ตารางด้านล่างซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงตัวกรองและเครื่องอบผ้า Atlas Copco ที่ตรงตามคลาสต่างๆ ทั้งหมด

ข้อสรุปโดยรวม

ตัวกรองในระบบอัดอากาศนั้นมีบทบาทสำคัญมาก การเลือกตัวกรองแบบ inline ที่ถูกต้องนั้นมีความเข้าใจถึงความต้องการในแอปพลิเคชั่นในการใช้งานลมอัดและกระบวนการในการใช้ตัวกรองอีกด้วย

อย่างไรก็ตามปัญหาในการกรองคือความดันที่ตกลง ดังนั้นการติดตั้งจึงมีค่าใช้จ่าย คุณสามารถเรียนรู้วิธีการต่างๆ ได้ในบทความเกี่ยวกับตัวกรอง 2-in-1 ได้