อัตราการสูญเสียแรงดันของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันอยู่ที่เท่าไหร่ครับ?

ชี้แจงแนวคิด: เครื่องอัดอากาศสกรูแบบไร้น้ำมันมี “อัตราการสูญเสียแรงดัน” คงที่หรือไม่?

ในระบบอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานลม ปกติมักไม่มีค่ามาตรฐาน “อัตราการสูญเสียความดัน” ที่กำหนดไว้อย่างเป็นเอกภาพสำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันเพียงเครื่องเดียว ในทางปฏิบัติ ค่าการสูญเสียความดันที่กล่าวถึงมักหมายถึงผลรวมของการลดลงของความดันทั้งหมดภายในระบบอากาศอัด นับตั้งแต่ช่องระบายอากาศของเครื่องหลักไปจนถึงจุดใช้งานปลายทาง กระบวนการอัดอากาศภายในตัวเครื่องสกรูนั้นตามทฤษฎีใกล้เคียงกับการอัดแบบไอโซเอนโทรปิกหรือแบบหลายรูปแบบ หากเส้นรูปร่างของโรเตอร์เหมาะสมและมีการควบคุมช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนอย่างเหมาะสม ความสูญเสียความดันภายในตัวเครื่องเองจะมีค่าน้อยมาก

แหล่งที่มาหลักของความต้านทานแรงดันในระบบและช่วงค่าปกติ

ในกระบวนการขนส่ง ลมอัดจะผ่านการบำบัดและการกระจายตัวหลายขั้นตอน โดยแต่ละขั้นตอนล้วนก่อให้เกิดความต้านทานเฉพาะจุด จุดที่มักเกิดการสูญเสียแรงดันได้แก่:

• ตัวกรองด้านหน้าและเครื่องแยกน้ำมันออกจากน้ำ: ความต่างศักย์แรงดันของไส้กรองใหม่มักอยู่ที่ 0. 02~0.05 MPa เมื่อเกิดการอุดตัน ค่าความดันสามารถเพิ่มขึ้นได้สูงถึงมากกว่า 0.1 MPa
• เครื่องทำความเย็นหลังและเครื่องทำให้แห้ง: ความต้านทานแรงดันปกติของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ และของเครื่องทำให้แห้งแบบดูดซับหรือแบบทำความเย็น อยู่ที่ประมาณ 0. 03~0.08 MPa.
• ระบบท่อและวาล์ว: ความต้านทานสะสมของข้อศอก ท่อเปลี่ยนขนาด วาล์วบอล และวาล์วปิด-เปิด ขึ้นอยู่กับการออกแบบเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและความเร็วการไหล โดยภายใต้การจัดวางที่เหมาะสม มักจะถูกควบคุมให้อยู่ในระดับ 0. 02~0.06 MPa.

โดยสรุปแล้ว สำหรับห้องเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันที่ออกแบบตามมาตรฐาน ค่าความต้านทานแรงดันรวมจากทางออกของเครื่องหลักไปยังจุดใช้งานที่ไกลที่สุด ควรควบคุมให้อยู่ในระดับ0.05~0.10 MPaภายในช่วงดังกล่าว คิดเป็นประมาณ 3% ของแรงดันทำงานที่กำหนด 5% หากค่าเกินช่วงนี้ มักบ่งชี้ว่าระบบมีปัญหา เช่น การเลือกขนาดอุปกรณ์ที่เล็กเกินไป ความซ้ำซ้อนของท่อส่งไม่เพียงพอ หรือการเปลี่ยนชิ้นส่วนกรองไม่ทันเวลา เป็นต้น

ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการสูญเสียแรงดัน

ความต้านทานการไหลไม่ใช่ค่าคงที่ แต่จะเปลี่ยนแปลงอย่างมีพลวัตตามสภาวะการทำงาน โดยปัจจัยหลักที่มีผลได้แก่:

• พื้นที่การไหลของอากาศเข้าและออก: การสะสมของฝุ่นบนตะแกรงกรองอากาศบริเวณหัวเครื่อง และพื้นที่หน้าตัดของท่อระบายอากาศที่ไม่เพียงพอ จะส่งผลให้แรงต้านเพิ่มขึ้นโดยตรง
• ปริมาณความชื้นและอุณหภูมิของตัวกลาง: แม้เครื่องรุ่นที่ไม่ใช้น้ำมันจะไม่มีละอองน้ำมันหล่อลื่น แต่ความชื้นในอากาศยังคงควบแน่นในส่วนทำความเย็น และหากน้ำที่สะสมไม่ถูกระบายนออกให้หมด จะทำให้แรงต้านการไหลเพิ่มขึ้น
• รอบการบำรุงรักษาและความผันผวนของสภาพการทำงาน: การทำงานภายใต้ภาระสูงเป็นเวลานาน ส่งผลให้ชิ้นส่วนซีลเกิดการสึกหรอ และวาล์วบายพาสทำงานบ่อยครั้ง ซึ่งทั้งหมดนี้อาจทำให้คุณสมบัติของช่องทางไหลภายในเปลี่ยนแปลงไปได้

คำแนะนำเชิงปฏิบัติในการลดความสูญเสียแรงดันของระบบ

เพื่อให้เครื่องใช้ก๊าซทำงานได้อย่างเสถียรและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สามารถดำเนินมาตรการดังต่อไปนี้เพื่อปรับปรุงการกระจายแรงดัน:

• วาดแผนผังการเดินท่ออากาศตามมาตรฐาน โดยให้ความสำคัญกับการจัดวางแบบเครือข่ายท่อกลม เพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่เสียและการเปลี่ยนขนาดท่อซ้ำซาก
• กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อให้สอดคล้องกับอัตราการไหลที่แท้จริง โดยแนะนำให้ควบคุมความเร็วการไหลของท่อลำเลียงหลักไว้ในช่วง 10~ 15 m ภายใน /s.
• จัดตั้งระบบเฝ้าระวังความแตกต่างของแรงดัน โดยติดตั้งมาตรวัดแรงดันหรือสวิตช์วัดความแตกต่างของแรงดันบริเวณด้านหน้าและด้านหลังตัวกรอง รวมถึงบริเวณทางเข้าและทางออกของเครื่องทำให้แห้ง เพื่อให้สามารถเปลี่ยนไส้กรองได้อย่างทันท่วงทีเมื่อค่าความแตกต่างของแรงดันถึงเกณฑ์เตือนภัย
• ควรทำความสะอาดวาล์วระบายน้ำคอนเดนเสตเป็นประจำ เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีคราบหินปูนหรือสิ่งสกปรกเกาะติดอยู่บนครีบระบายความร้อนหรือผิวด้านในของท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

เครื่องอัดอากาศแบบสกรูชนิดไร้น้ำมันนั้นโดยตัวมันเองไม่มีค่าพารามิเตอร์อัตราการสูญเสียแรงดันเพียงค่าเดียว ความสูญเสียแรงดันของระบบขึ้นอยู่กับการออกแบบและการติดตั้งที่ครบถ้วน รวมถึงระดับการบำรุงรักษา หากมีการวางแผนระบบท่ออากาศอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ การเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะสมตามมาตรฐาน และดำเนินการบำรุงรักษาเชิงป้องกันอย่างจริงจัง ก็จะสามารถควบคุมการลดแรงดันที่ไม่เกิดประโยชน์ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดการใช้พลังงานในการทำงานได้