ปัญหาน้ำที่มาจากการควบแน่นในอากาศอัด

น้ำจากการควบแน่นนั้นเป็นเรื่องปกติ และเป็นผลกระทบที่ได้จากการอัดอากาศ ปริมาณน้ำที่เกิดจากเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมนั้นขึ้นกับสภาพของท่ออากาศเข้า คุณภาพของอากาศโดยรอบ และแรงดัน

พูดง่ายๆ ก็คือ อุณหภูมิของอากาศ ความชื้น ขนาดของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม และแรงดันที่ต้องการนั้นมีผลต่อปริมาณน้ำที่ออกมาจากเครื่อง ความชื้นนี้จะมีผลต่อทั้งระบบ รวมไปถึงท่ออากาศอัด อากาศที่ร้อนชื้นนั้นมีปริมาณความชื้นที่สูงกว่าอากาศเย็น ไอน้ำจะเกิดขึ้นภายในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม

สามารถแยกน้ำนี้ได้โดยใช้อุปกรณ์เสริมต่างๆ เช่น อาฟเตอร์คูลเลอร์ After cooler , ตัวแยกน้ำทิ้ง, เครื่องทำลมแห้งแบบใช้สารทำความเย็น และ เครื่องทำลมแห้งแบบใช้เม็ดสารดูดความชื้น 

เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Air compressor) ที่ทำงานด้วยแรงดัน 7 บาร์(e) จะบีบอัดอากาศ 7/8 ของปริมาตรอากาศ ซึ่งจะลดความสามารถของอากาศในการอุ้มไอน้ำลง 7/8

ปัจจัยเหล่านี้กำหนดการเลือกใช้เครื่องทำความเย็นและเครื่องทำลมแห้งที่เหมาะสม

เพื่อที่จะอธิบายถึงความชื้นในอากาศอัดอย่างละเอียดยิ่งขึ้น เราต้องประเมินอุณหภูมิแวดล้อม อัตราการไหล (ขนาดของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม) แรงดันขาเข้า อุณหภูมิขาเข้า และอุณหภูมิจุดน้ำค้างของแรงดัน (PDP)

• อัตราการไหลหรือขนาดของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม การใช้งานที่ต้องการอัตราการไหล (CFM หรือ l/w) สูงกว่าจะผลิตน้ำในปริมาณที่มากกว่า
• อุณหภูมิแวดล้อม / ปริมาณความชื้น เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมที่ทำงานในอุณหภูมิแวดล้อมและระดับความชื้นที่สูงกว่าจะสร้างไอน้ำปริมาณมากกว่าภายในระบบ
• อุณหภูมิอากาศขาเข้า ยิ่งอุณหภูมิขาเข้าเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสูงขึ้น ปริมาณน้ำในอากาศอัดจะมากขึ้นตามไปด้วย
• แรงดัน ระดับแรงดันสูงจะสร้างระดับความชื้นต่ำ ซึ่งต่างจากปริมาณการไหล อุณหภูมิ หรือความชื้น ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณบีบฟองน้ำที่อุ้มน้ำอยู่แรงๆ น้ำจะถูกผลักออกมามาก
• อุณหภูมิจุดน้ำค้างของแรงดัน (PDP) อุณหภูมิจุดน้ำค้างของแรงดันเป็นวิธีที่นิยมในการวัดปริมาณน้ำในอากาศอัด PDP หมายถึงอุณหภูมิที่มีน้ำอิ่มตัวอยู่ในอากาศหรือก๊าซและเริ่มที่จะเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลวผ่านการควบแน่น PDP ยังเป็นจุดที่อากาศไม่สามารถอุ้มไอน้ำได้อีกต่อไป

ต้องการระดับ PDP ต่ำลงเพื่อที่จะลดปริมาณน้ำในอากาศอัด นี่เป็นสิ่งสำคัญ เพราะว่าค่า PDP ที่สูงกว่าหมายความว่ามีปริมาณไอน้ำสูงกว่าในระบบ ประเภทและขนาดของเครื่องทำลมแห้งจะกำหนดระดับ PDP และการควบแน่นในอากาศอัด

อุณหภูมิจุดน้ำค้างที่ต่ำกว่าของแรงดันในระบบทำลมแห้งหมายถึงมีต้นทุนพลังงานมากกว่า เพราะต้องใช้การทำงานมากกว่าในการขจัดความชื้น ต้องหลีกเลี่ยงโซลูชั่นการทำลมแห้งที่ใช้พลังมากเกินความจำเป็นเพื่อลดค่าใช้จ่าย และให้เลือกระบบทำลมแห้งที่ตรงกับความต้องการเฉพาะของคุณเพื่อรักษาประสิทธิภาพและควบคุมค่าใช้จ่าย

ในการทดสอบอากาศอัด จำเป็นต้องเข้าใจประเภทต่างๆ ของเซนเซอร์อุณหภูมิจุดน้ำค้างที่มี:

• เซนเซอร์อุณหภูมิจุดน้ำค้างประเภทคาปาซิทีฟ: เหมาะสำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิจุดน้ำค้างในระบบอากาศอัดอย่างต่อเนื่อง เซนเซอร์จะวัดความเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการประจุกระแสไฟฟ้าเนื่องจากระดับความชื้น และให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยให้รักษาสภาวะการทำลมแห้งไว้ได้อย่างเหมาะสม และสามารถช่วยประหยัดพลังงานเมื่อใช้กับระบบควบคุมเครื่องทำลมแห้งที่เหมาะสม

• กระจกเย็น: เทคโนโลยีนี้จะช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิจุดน้ำค้างได้อย่างแม่นยำที่สุดด้วยการทำความเย็นให้กระจกจนเกิดการควบแน่น อุณหภูมิที่การควบแน่นนี้เกิดขึ้นคืออุณหภูมิจุดน้ำค้าง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์กระจกเย็นนั้นมีราคาแพง ต้องทำความสะอาดบ่อยครั้ง ใช้ผู้ปฏิบัติงานที่ผ่านการอบรม ต้องมีการสอบเป็นระยะ ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง

• ตัววัดความชื้น: เป็นเครื่องมือที่จะเปลี่ยนสีเพื่อบอกระดับความชื้น สามารถติดตั้งได้ทุกที่ในระบบจากเครื่องทำลมแห้ง แม้วิธีนี้จะช่วยบ่งชี้ให้เห็นถึงระดับความชื้นที่เพิ่มขึ้นได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังไม่ใช่เครื่องมือวัดที่แม่นยำนัก

การทำความเข้าใจเครื่องมือนี้จะสามารถยกระดับประสิทธิภาพของกระบวนการทดสอบอากาศอัดของคุณได้

การควบแน่นในอากาศอัดที่ไม่ได้รับการดูแลอาจทำให้เกิดความเสียหายและสร้างปัญหาให้กับระบบนิวแมติก มอเตอร์ลม และวาล์วได้ นอกจากนี้ ยังสามารถส่งผลต่อส่วนประกอบหรือเครื่องจักรใดๆ ที่เชื่อมต่ออยู่กับระบบ ส่งผลให้อาจเกิดการปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้

รายการต่อไปนี้จะอธิบายให้ทราบเพิ่มเติมถึงผลเสียของความชื้น:

• การกัดกร่อนในระบบท่อและอุปกรณ์ (เช่น CNC และเครื่องจักรทำการผลิตอื่นๆ)
• การสร้างความเสียหายให้การควบคุมแบบนิวแมติก ซึ่งอาจทำให้ต้องหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง
• สนิมและการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นกับอุปกรณ์การผลิตเนื่องจากสารหล่อลื่นที่ถูกชะล้างออกไป
• ปัญหาด้านคุณภาพ จากความเสี่ยงของการเปลี่ยนสี คุณภาพที่ลดลง และการยึดติดของสี
• การทำงานในสภาพอากาศเย็น อาจเกิดน้ำแข็งจับ ซึ่งอาจทำให้สายควบคุมได้รับความเสียหาย
• การบำรุงรักษาเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมมากเกินจำเป็น และอายุการใช้งานที่สั้นลงของอุปกรณ์

นอกจากนั้น ความชื้นในอากาศอัดยังอาจส่งผลเสียได้มากกับอากาศในโรงงาน อากาศสำหรับอุปกรณ์ วาล์วและกระบอกสูบ รวมถึงเครื่องมือลม เพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายการบำรุงรักษาที่มากเกินความจำเป็นและโอกาสที่เครื่องจะหยุดทำงาน แนะนำให้ดำเนินการแบบเชิงรุก แนะนำเป็นอย่างยิ่งให้ดำเนินการขั้นตอนต่างๆ ที่จำเป็นอย่างเหมาะสมเพื่อทำให้อากาศอัดแห้ง สะอาด และเหมาะสำหรับการใช้งานของคุณ

การเลือกวิธีการทำลมแห้งที่เหมาะสมสำหรับอากาศอัดจะขึ้นอยู่กับความต้องการที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้สอดคล้องตามมาตรฐานการควบคุมคุณภาพสำหรับการใช้งานของคุณ

1. หนึ่งในขั้นตอนแรกคือการขจัดความชื้นในอากาศอัดภายในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม นี่เป็นสิ่งสำคัญ เพราะว่าตัวแยกความชื้น หรืออาฟเตอร์คูลเลอร์ (After cooler) นั้นสามารถขจัดไอน้ำได้ 40-60%
2. หลังจากที่อากาศอัดออกจากอาฟเตอร์คูลเลอร์แล้ว จะยังคงชุ่มไปด้วยน้ำ และอาจส่งผลเสียต่อระบบโดยรวมถ้าไม่ได้รับการปรับปรุง
3. เนื่องจากว่าถังของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมนั้นเย็นกว่าอากาศอัดร้อนที่เข้ามาเป็นอย่างมาก การใช้ถังลมจะสามารถช่วยลดปริมาณน้ำ ต้องตระหนักอยู่เสมอว่าถังเปียกจะเก็บความชื้นไว้มากเกิน และต้องทำการระบายน้ำทุกวันเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการสึกหรอ
4. ถ้าในการใช้งานของคุณต้องมีการขจัดความชื้นเพิ่มมากขึ้นไปอีก คุณจำเป็นต้องเพิ่มเครื่องทำลมแห้งภายนอกหรือภายใน (ปั๊มลมที่มีเครื่องทำลมแห้งอยู่ในตัว)  

• หากใช้เครื่องทำลมแห้งแบบใช้สารทำความเย็น อุณหภูมิอากาศอัดจะถูกลดลงเหลือ 3 องศาเซลเซียส (37 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งจะทำให้ไอน้ำควบแน่นออกจากอากาศอัด ถ้าอุณหภูมิจุดน้ำค้างของเครื่องทำลมแห้งแบบใช้สารทำความเย็นไม่เพียงพอ ควรใช้เครื่องทำลมแห้งแบบใช้สารดูดความชื้น
• เครื่องทำลมแห้งแบบใช้สารดูดความชื้นจะลดอุณหภูมิจุดน้ำค้างลงเหลืออย่างน้อย -40 องศาเซลเซียส ทำให้ได้อากาศที่แห้งเป็นอย่างมาก ซึ่งจำเป็นสำหรับงานพ่นสีสเปรย์ งานพิมพ์ และเครื่องมือนิวเมติกอื่นๆ