คำตอบหลัก: มักหมายถึงปริมาตรที่วัดภายใต้ความดันบรรยากาศมาตรฐานหรือในสภาวะอากาศอิสระ
ในวงการอุตสาหกรรมและวิศวกรรม เมื่อกล่าวถึงปริมาณการใช้ลมอัด โดยทั่วไปแล้วจะหมายถึงปริมาณของก๊าซดังกล่าวที่อยู่ในความดันบรรยากาศมาตรฐาน (ประมาณหนึ่งบรรยากาศสัมบูรณ์)หรืออากาศอิสระ (Free Air)ปริมาตรเทียบเท่าในสภาวะนั้น ตัวอย่างเช่น หน่วยมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปคือลูกบาศก์เมตรต่อนาที (Nm /min) หรือปริมาตรการระบายอากาศในอากาศอิสระ (FAD) ล้วนหมายถึงค่าปริมาตรของก๊าซแรงดันสูงที่ถูกใช้จริง เมื่อแปลงกลับให้เป็นสภาพแวดล้อมที่ความดันปกติแล้ว
ข้อกำหนดนี้มีที่มาจากคุณสมบัติทางกายภาพของก๊าซ โดยตามสมการสถานะของก๊าซ ปริมาตรของก๊าซจะหดตัวลงอย่างมากเมื่อความดันเพิ่มสูงขึ้น หากใช้ปริมาตรที่วัดได้ภายใต้ความดันทำงานของท่อในการอธิบายปริมาณการใช้ก๊าซโดยตรง จะทำให้อุปกรณ์ชิ้นเดียวกันแสดงค่าที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนภายใต้ความดันจ่ายก๊าซที่ต่างกัน ส่งผลให้การเปรียบเทียบในเชิงแนวนอนและการเลือกขนาดอุปกรณ์สูญเสียความหมายไปโดยสิ้นเชิง
ทำไมปริมาณการใช้ก๊าซจึงไม่คำนวณโดยตรงตามแรงดันการทำงาน?
ระบบอากาศอัดโดยพื้นฐานแล้วเป็นกระบวนการแปลงพลังงาน โดยเครื่องอัดอากาศจะดูดอากาศจากสภาพแวดล้อมเข้าไป และขนาดของงานที่ทำขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศที่ถูกดูดเข้ามา ดังนั้น ในวงการอุตสาหกรรมจึงนิยมใช้สถานะการดูดอากาศ หรือ สภาวะมาตรฐานในฐานะมาตรฐานกลาง:
- ตัวแปรแรงกดดันที่ถอดออก: ความดันการทำงานของจุดใช้ก๊าซปลายทางมักเปลี่ยนแปลงไปตามการสูญเสียแรงดันในระบบท่อ การตั้งค่าวาล์วควบคุม หรือการปรับกระบวนการผลิต การวัดปริมาตรที่อุณหภูมิบรรยากาศสามารถกำหนดระบบอ้างอิงที่คงที่ และสะท้อนถึงปริมาณความต้องการใช้ก๊าซรวมของอุปกรณ์ได้อย่างแท้จริง
- ประสิทธิภาพการผลิตของอุปกรณ์ที่ตรงกัน: ปริมาณการระบายอากาศที่กำหนดของเครื่องอัดอากาศมักจะระบุเป็นอัตราการไหลในสภาวะอากาศอิสระ หากใช้ค่าอ้างอิงเดียวกัน ก็จะสามารถประเมินได้อย่างถูกต้องว่าชุดเครื่องจักรที่มีอยู่ปัจจุบันสามารถรองรับยอดโหลดสูงสุดตามความเป็นจริงได้หรือไม่
- การคำนวณการใช้พลังงานแบบรวมเป็นหนึ่งเดียวการวิเคราะห์เปรียบเทียบค่าไฟฟ้ากับต้นทุนการผลิตก๊าซจำเป็นต้องอ้างอิงจากเกณฑ์มาตรฐานด้านคุณภาพหรือปริมาตรมาตรฐานที่คงที่ มิฉะนั้นจะไม่สามารถประเมินประสิทธิภาพพลังงานระหว่างช่วงเวลาหรือระหว่างระบบได้
มาตรฐานการวัดที่พบบ่อยและตรรกะการแปลงหน่วย
ประเทศและอุตสาหกรรมต่าง ๆ มีคำจำกัดความเกี่ยวกับอุณหภูมิและความชื้นในสภาวะมาตรฐานที่แตกต่างกันเล็กน้อย โดยข้อกำหนดที่พบบ่อยมีดังนี้:
- มาตรฐาน ISO: ความดันสัมบูรณ์ 1 bar อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ 0%
- ปกติในประเทศ: ความดันสัมบูรณ์ 101. 325 kPa อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส
- นิยมใช้ในอเมริกาเหนือ: ความดันสัมบูรณ์ 14. 696 psi อุณหภูมิ 68 องศาฟาเรนไฮต์
ในงานวิศวกรรมจริง หากทราบอัตราการไหลเชิงปริมาตรของอุปกรณ์ปลายทางหนึ่ง ณ ความดันการทำงานเฉพาะ สามารถแปลงเป็นอัตราการใช้ก๊าซในสภาวะมาตรฐานได้โดยใช้ความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้:
ปริมาตรมาตรฐานมีค่าประมาณเท่ากับปริมาตรในสภาวะทำงานคูณด้วย (ความดันการทำงานบวกกับความดันบรรยากาศท้องถิ่น) หารด้วยความดันบรรยากาศท้องถิ่น ในการคำนวณต้องแปลงความดันทั้งหมดให้อยู่ในหน่วยเดียวกันความดันสัมบูรณ์พร้อมทั้งพยายามปรับแก้ความเบี่ยงเบนของอุณหภูมิเพื่อรักษาความแม่นยำให้คงที่
ข้อควรระวังในการประยุกต์ใช้งานด้านวิศวกรรม
ในการออกแบบระบบ การวางแผนระบบท่อ หรือการจัดซื้ออุปกรณ์ ขอแนะนำให้ยึดถือหลักการดังต่อไปนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลมีความถูกต้องและเชื่อถือได้:
- ระบุเงื่อนไขอ้างอิงอย่างชัดเจนข้อมูลปริมาณการใช้ก๊าซทั้งหมดต้องระบุค่าความดันและอุณหภูมิอ้างอิงควบคู่ไปด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงความเข้าใจผิดร้ายแรงที่อาจเกิดขึ้นจากการระบุเฉพาะค่าปริมาตรเพียงอย่างเดียว
- แยกแยะระหว่างอัตราการไหลชั่วขณะกับการใช้ก๊าซเฉลี่ย: อุปกรณ์ที่ทำงานแบบเป็นจังหวะ เช่น โซลินอยด์วาล์ว และกระบอกสูบ จำเป็นต้องคำนวณปริมาณการใช้อากาศเฉลี่ยโดยพิจารณาจากความถี่ในการทำงานและระยะชัก ไม่ควรนำค่าปริมาตรสูงสุดครั้งเดียวมาบวกกันโดยตรง
- เผื่อสำรองความจุของระบบในการกำหนดแหล่งกำเนิดพลังงานจริง ควรเพิ่มปริมาณสำรองร้อยละ 10 ถึง 20 จากปริมาณการใช้ลมรวมตามทฤษฎี เพื่อชดเชยการรั่วไหลของท่อ ความดันลดในตัวกรอง และความต้องการขยายระบบในระยะต่อมา
- รวมเข้ากับการสูญเสียหลังการประมวลผล: กระบวนการต่าง ๆ เช่น การฟื้นฟูประสิทธิภาพของเครื่องทำให้แห้ง และการระบายน้ำทิ้งจากวาล์วระบายน้ำอัตโนมัติ ล้วนก่อให้เกิดการสิ้นเปลืองอากาศอัดเพิ่มเติม โดยปริมาณการสิ้นเปลืองที่แฝงอยู่ในส่วนนี้จำเป็นต้องแยกแสดงไว้ในตารางสมดุลรวมของระบบโดยลำพัง
การเข้าใจนิยามและตรรกะการคำนวณการใช้พลังงานลมที่ถูกต้อง สามารถยกระดับความแม่นยำในการออกแบบระบบอัดอากาศได้อย่างมีนัยสำคัญ พร้อมทั้งลดการสูญเสียพลังงานและความเสี่ยงในการเลือกอุปกรณ์ ในกระบวนการแลกเปลี่ยนทางเทคนิคและข้อกำหนดในสัญญา การยึดมั่นในการใช้คำอธิบายในสภาวะมาตรฐานได้กลายเป็นหลักเกณฑ์ทั่วไปของอุตสาหกรรม
ยังไม่มีความคิดเห็นยินดีต้อนรับสู่การคว้าโซฟา ~