ปริมาณการใช้ก๊าซเป็นอากาศความดันปกติหรืออากาศอัด

ข้อสรุปสำคัญ: ปริมาณการใช้ก๊าซมักหมายถึงอากาศที่ความดันบรรยากาศปกติ

ในการประยุกต์ใช้ก๊าซในอุตสาหกรรมและการเลือกขนาดเครื่องอัดอากาศ โดยทั่วไปแล้ว คำว่า “ปริมาณการใช้ก๊าซ” หรือ “ปริมาณการใช้งานก๊าซ” หมายถึงอากาศความดันปกติอัตราการไหลเชิงปริมาตรของ “อากาศอิสระ” หรือที่เรียกว่า Free Air ไม่ใช่อัตราการไหลเชิงปริมาตรของอากาศที่ถูกบีบอัด

ทำไมจึงใช้อากาศที่ความดันบรรยากาศเป็นมาตรฐานการวัด?

เพื่อให้เข้าใจปัญหานี้ จำเป็นต้องเริ่มต้นจากคุณสมบัติทางกายภาพของก๊าซ ตามกฎของแก๊ส เมื่ออุณหภูมิคงที่ ปริมาตรของก๊าซจะแปรผกผันกับความดัน ซึ่งหมายความว่าอากาศในมวลเดียวกัน เมื่ออยู่ภายใต้ความดันที่แตกต่างกัน จะมีปริมาตรที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

• หลักการอนุรักษ์มวล:อุปกรณ์นิวเมติกส์มีการใช้พลังงานโดยพิจารณาจากมวลของอากาศ ซึ่งก็คือจำนวนโมเลกุลของอากาศ ไม่ใช่ปริมาตร การใช้ปริมาตรของอากาศที่ความดันบรรยากาศเป็นหน่วยในการวัด จะช่วยขจัดปัญหาความผิดเพี้ยนของปริมาตรที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความดัน และสะท้อนปริมาณอากาศที่ถูกใช้อย่างแท้จริง
• มาตรฐานการคำนวณแบบรวม:หากคำนวณปริมาณการใช้อากาศอัดโดยพิจารณาจากปริมาตรของอากาศอัด เมื่อความดันในระบบเปลี่ยนแปลง ค่าปริมาณการใช้อากาศของชิ้นส่วนนิวเมติกชิ้นเดียวกันก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย ส่งผลให้การเลือกขนาดอุปกรณ์และการคำนวณต้นทุนขาดมาตรฐานที่เป็นเอกภาพ

ความแตกต่างระหว่างอากาศบรรยากาศกับอากาศอัด

เพื่อให้เข้าใจได้อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น เราจำเป็นต้องแยกแยะแนวคิดดังต่อไปนี้:

• อากาศที่ความดันบรรยากาศ (อากาศอิสระ):หมายถึงอากาศที่ไม่ได้ผ่านการบีบอัด และอยู่ภายใต้สภาพบรรยากาศและความร้อนของพื้นที่นั้น โดยในค่าพารามิเตอร์ของเครื่องอัดอากาศ มักแสดงเป็นปริมาตรอากาศอิสระที่จ่ายออกได้
• อากาศอัด:หมายถึงอากาศที่มีความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศในบริเวณนั้น หลังจากผ่านการบีบอัดโดยเครื่องจักรแล้ว โดยปริมาตรของอากาศจะลดลงอย่างมากเมื่อความดันเพิ่มขึ้น
• อากาศในสภาวะมาตรฐาน:เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบได้ภายใต้สภาวะระดับความสูงและอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ในบางครั้งภาคอุตสาหกรรมจะทำการปรับค่าอากาศที่ความดันบรรยากาศปกติให้อยู่ในสภาวะมาตรฐานก่อนการวัดค่า

ความหมายเชิงปฏิบัติที่ชัดเจนของแนวคิดปริมาณการใช้ก๊าซ

ในการประยุกต์ใช้งานทางวิศวกรรมจริง การกำหนดปริมาณการใช้อากาศอย่างชัดเจนหมายถึงการใช้อากาศที่ความดันบรรยากาศปกติ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการในขั้นตอนต่อไปนี้:

• การเลือกอุปกรณ์:ค่าอัตราการไหลของอากาศที่ปล่อยออกจากเครื่องอัดอากาศมักหมายถึงอัตราการไหลของอากาศภายใต้ความดันบรรยากาศปกติ หากเข้าใจผิดโดยนำปริมาตรความต้องการของอากาศอัดมาเปรียบเทียบกับความต้องการของอากาศบรรยากาศปกติ จะส่งผลให้อุปกรณ์ที่เลือกซื้อมีอัตราการไหลต่ำเกินไป จนไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้
• การออกแบบท่อ:ในการคำนวณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ จำเป็นต้องทราบว่าภายในท่อมีการไหลของอากาศอัด ในกรณีนี้ ต้องนำค่าความดันและอัตราการไหลของอากาศอัดจริงมาประกอบการคำนวณ ซึ่งแตกต่างจากปริมาณการใช้อากาศที่ความดันบรรยากาศปกติ โดยที่ปริมาณการใช้อากาศที่ความดันบรรยากาศปกตินั้นถือเป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับการคำนวณ
• การประเมินการใช้พลังงาน:ในการประเมินต้นทุนการดำเนินงานของสายการผลิต การคำนวณการใช้พลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์อัดอากาศโดยอิงจากปริมาณการใช้อากาศภายใต้ความดันบรรยากาศ จะช่วยให้ได้ข้อมูลประสิทธิภาพพลังงานที่แม่นยำและเปรียบเทียบได้