เพราะอะไรถึงมีน้ำในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม
คุณเคยสังเกตหรือได้ยินใครบ่นเรื่องน้ำในระบบอัดอากาศหรือว่าน้ำที่รั่วซึมภายในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Compressor) ของเขาหรือคุณไม่ เหตุการณ์ดังกล่าวเป็นเรื่องปกติแต่ไม่ควรละเลยและปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีการดูแลเนื่องจากอาจเป็นอันตรายต่อระบบอัดอากาศของคุณและเป็นอันตรายต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ปลายทางของคุณ เรามาดูกันว่าเหตุใดจึงมีน้ำอยู่ในอากาศอัดและวิธีปฏิบัติอย่างเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น
เหตุใดจึงมีน้ำภายในระบบอากาศอัดของคุณ
การควบแน่นของน้ำเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและเป็นผลมาจากการบีบอัดอากาศ ปริมาณน้ำที่เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Compressor) สร้างส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสภาพขาเข้า (inlet air) คุณภาพของอากาศในสภาพแวดล้อมที่กำหนดและแรงดัน ในแง่ของพื้นฐานเรื่องอุณหภูมิ ความชื้น ขนาดของเครื่องอัดอากาศและแรงดันที่จำเป็นและตัวกำหนดปริมาณน้ำที่ออกจากเครื่องและอาจไหลเข้าสู่ระบบท่ออากาศอัด
โดยธรรมชาติอากาศร้อนจะมีความชื้นสูงกว่าอากาศเย็นจะทำให้มีน้ำออกจากเครื่องอัดอากาศมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมชนิดสกรู (Rotary screw compressor) ขนาด 55kW (75HP) ซึ่งทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ 24 ° C (77 F) โดยมีความชื้นสัมพัทธ์ 75 % นั่นหมายถึงที่ความชื้นระดับนี้สามารถผลิตน้ำได้ 280 ลิตร (75 แกลลอน ) ต่อวัน ด้านล่างนี้คือภาพแสดงกระบวนการกำจัดความชื้นภายในระบบอัดอากาศ
เราสามารถแยกน้ำออกจากลมอัดได้โดยใช้อุปกรณ์เสริม :อาฟเตอร์คูลเลอร์ (aftercoolers), อุปกรณ์แยกน้ำRefrigerant dryers และ เครื่องดูดความชื้น (adsorption dryers) เครื่องอัดอากาศที่ทำงาน 7 bar (e) มีการบีบอัดอากาศที่ 7/8 ของปริมาตร และยังช่วยลดความสามารถในการกักเก็บไอระเหยของอากาศได้ถึง 7 ต่อ 8 ปริมาณน้ำที่ปล่อยออกมาค่อนข้างมาก ตัวอย่างเช่น เครื่องอัดอากาศขนาด 100 kW ที่อุณหภูมิอากาศขาเข้าที่ 20 ° C และความชื้นสัมพัทธ์อยู่ที่ 60% จะสามารถผลิตน้ำได้ถึง 85 ลิตรในระยะเวลา 8 ชั่วโมง ดังนั้นปริมาณน้ำ
ที่จะแยกออกจากอากาศจะขึ้นอยู่ กับพื้นที่ในการใช้งานของเครื่องอัดอากาศ ในทางกลับกันสิ่งนี้จะกำหนดว่าคูลเลอร์ (Cooler) และดรายเออร์หรือเครื่องทำลมแห้ง (Air dryer) ชุดใดที่เหมาะสม
เพื่อเป็นการอธิบายเพิ่มเติมเรามาดูว่าตัวกำหนดต่างๆ เช่น อุณหภูมิ สภาพแวดล้อม อัตราการไหล (ขนาดของเครื่องอัดอากาศ) แรงดันทางเข้า อุณหภูมิอากาศขาเข้าและ จุด Dewpoint แรงดันที่ต้องการ (PDP) มีผลต่อกระบวนการทำให้ลมอัดแห้งและปริมาณน้ำที่อาจเกิดขึ้นในระบบอากาศอัดอย่างไร
การเลือกเงื่อนไข
อัตราการไหลหรือขนาดของเครื่องอัดอากาศ
สำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลที่สูงขึ้น (FCFM หรือ l/s) จะส่งผลให้มีปริมาณความชื้นหรือน้ำในระบบมากขึ้น
อุณหภูมิแวดล้อม / ความชื้น เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Compressor) ที่ทำงานในอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงขึ้นและสภาพแวดล้อมที่ชื้นจะผลิตน้ำจำนวนมากขึ้นภายในระบบอากาศอัด
อุณหภูมิขาเข้า หากลมอัดที่กำลังไหลไปยังดรายเออร์หรือเครื่องเป่าลมแห้ง (Air dryer) มีอุณหภูมิขาเข้าที่สูงขึ้นจะส่งผลให้มีปริมาณน้ำมากขึ้นในระบบอากาศอัด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ดรายเออร์หรือเครื่องเป่าลมแห้ง (Air dryer) ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อบำบัดอากาศและทำให้แยกน้ำออกจากลมอัดได้ดีขึ้น
แรงดัน ต่างจากการปริมาณการไหล อุณหภูมิหรือความชื้น แรงดันจะทำงานในทางตรงกันข้ามเมื่อแรงดันสูงขึ้นน้ำที่มีในอากาศอัดจะน้อยลงและทำให้ได้ลมอัดที่แห้ง หากคุณพิจารณาฟองน้ำที่เติมน้ำมากขึ้นคุณจะยิ่งใช้ฟองน้ำมากขึ้นเพื่อซับน้ำจะทำให้ปริมาณน้ำน้อยลงเท่านั้น
Pressure dew point (PDP) คือวิธีทั่วไปในการวัดปริมาณน้ำในระบบอากาศอัด PDP หมายถึง จุดอุณหภูมิที่อากาศหรือเกิดการอิ่มตัวด้วยน้ำ และเริ่มกระบวนการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำหรือเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลว ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าเป็นจุดที่อากาศไม่สามารถกักเก็บไอน้ำได้อีก ในการลดปริมาณน้ำในอากาศอัดของเราให้เหลือน้อยที่สุดต้องมี PDP ระดับต่ำลงในขณะที่ค่า PDP ที่สูงขึ้นหมายถึงปริมาณไอน้ำในระบบที่มากขึ้น ขนาดของดรายเออร์หรือเครื่องทำลมแห้ง (Air dryer) จะเป็นตัวกำหนด PDP และระดับของการควบแน่นในอากาศอัด
น้ำจะเป็นอันตรายต่อระบบอัดอากาศได้อย่างไร
ความชื้นที่มากเกินไปในอากาศอัดสามารถสร้างความเสียหายต่อโรงงานและส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของการทำงานของเครื่องจักรได้ การกลั่นตัวเป็นหยดน้ำในอากาศอัดอาจทำให้เกิดความเสียหายและทำให้เกิดปัญหากับระบบนิวแมติก มอเตอร์ วาล์ว รวมถึงองค์ประกอบหรือเครื่องจักรที่เชื่อมต่อกับระบบและอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนในกระบวนการหรือผลิตภัณฑ์ปลายทาง ต่อไปนี้คือรายการที่อธิบายเพิ่มเติมถึงผลกระทบด้านลบของความชื้น :
การกัดกร่อนระบบท่อและอุปกรณ์ (เช่น การผลิตแบบ CNC และการผลิตเครื่องจักรอื่นๆ )
การทำลายระบบควบคุมนิวแมติกซึ่งอาจส่งผลให้เกิดเครื่องหยุดการทำงานกระทันหัน
การเกิดสนิมและการสึกหรอเพิ่มขึ้นสำหรับอุปกรณ์การผลิตเนื่องจากการล้างสารหรือน้ำมันหล่อลื่น
ปัญหาด้านคุณภาพเนื่องจากความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนของสี คุณภาพต่ำและการยึดติดของสี
ในสภาพอากาศหนาวเย็นอาจเกิดการแข็งตัวทำให้สายควบคุมเสียหายได้
ทำให้เสียค่าบำรุงรักษาด้านเครื่องอัดอากาศมากเกินไปและทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลง
นอกจากนี้ความชื้นในระบบอากาศอัดอาจทำให้เกิดความเสียหายกับอากาศภายในโรงงาน เครื่องมือ วาล์วและกระบอกสูบรวมทั้งเครื่องมือที่ใช้ไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่มากเกินไปและไม่จำเป็น อย่างการต้องปิดการผลิตที่อาจเกิดขึ้น
ขอแนะนำให้ดำเนินการเชิงรุกและปฏิบัติตามขั้นตอนที่จำเป็นอย่างเหมาะสมเพื่อรักษาอากาศอัดให้แห้ง สะอาดและเหมาะสำหรับกระบวนการและการใช้งานต่างๆ
หากต้องการได้ลมอัดที่แห้งต้องทำอย่างไร
การเลือกวิธีการเป่าลมแห้งที่เหมาะสมสำหรับอากาศอัดนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะที่จำเป็นต้องปฏิบัติตามเพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อกระบวนการและผลิตภัณฑ์ปลายทาง ขั้นตอนแรกในการกำจัดความชื้นออกจากอากาศอัดจะเกิดขึ้นภายในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Compressor) เนื่องจากอุปกรณ์แยกความชื้นหรืออาฟเตอร์คูลเลอร์ (aftercooler) สามารถกำจัดน้ำที่กลายเป็นไอได้ 40 - 60 %
เมื่ออากาศอัดไหลออกจากอาฟเตอร์คูลเลอร์ (aftercooler) จะยังคงอิ่มตัวและอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบโดยรวมหากไม่ได้รับการบำบัด การใช้ ถังลม ยังสามารถช่วยลดปริมาณน้ำในอากาศอัดได้อีกด้วยเนื่องจากอุณหภูมิแวดล้อมของถังจะเย็นกว่าอากาศอัดที่มีความร้อนออกจากห้องเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Compressor) โปรดจำไว้ว่าถังลมที่ชื้นจะเก็บความชื้นที่มากเกินไปดังนั้นจึงจำเป็นต้องระบายออกทุกวันเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนและการสึกหรอที่มากเกินไป
หากการใช้งานต้องมีการกำจัดความชื้นเพิ่มเติมที่จำเป็นต้องทำได้แก่ การติดตั้งเครื่องเป่าลมแห้ง (Air Dryer) ที่ภายนอกหรือภายใน (integrated) เครื่องเป่าลมแห้งทั้ง 2 รุ่นจะ มีระบบทำความเย็นและเครื่องทำลมแห้งชนิดดูดความชื้นทั้งนี้ขึ้นอยู่กับค่า Dewpoint ที่ต้องการในเครื่องเป่าลมแห้งอุณหภูมิลมอัดจะลดลง 3 องศาเหลือ 37 องศาเซลเซียส (30 องศาฟาเรนไฮต์ ) ทำให้ไอระเหยหรือควบแน่นออกจากอากาศอัดที่อุณหภูมิดังกล่าว
หากจุด Dewpoint ของเครื่องเป่าลมแห้ง (Air Dryer) นั้นไม่เพียงพอควรใช้เครื่องเป่าลมแห้งแบบเม็ดสารดูดความชื้นเพื่อทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ในเครื่องเป่าลมแห้งแบบใช้สารดูดความชื้นทำ Dewpioint ที่จุด -40 องศาเซลเซียส / ฟาเรนไฮต์ ส่งผลให้ได้อากาศที่แห้งมีความสำคัญต่อกระบวนการพ่นสี การพิมพ์ และการใช้เครื่องมือนิวแมติกอื่นๆ
ต้องการสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเรา สามารถติดต่อหาเราได้ที่ official line: @atlascopcothailand หรือช่องทาง Facebook.
การบำบัดอากาศ ไดรเออร์ (Air dryer) การบำบัดก๊าซและอากาศ Wiki สำหรับระบบอากาศอัด Atlas Copco เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม การทำแห้ง