ในการผลิตทางอุตสาหกรรม เครื่องอัดอากาศแบบสกรูถือเป็นอุปกรณ์หลักที่จัดหาลมอัด ในการประเมินสภาพการทำงานของอุปกรณ์และประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ ค่าความดันปล่อยและค่าความดันลมออกของชุดเครื่องมีอยู่สองแนวคิดที่มักถูกกล่าวถึงบ่อยครั้ง แต่มักเกิดความสับสนได้ง่าย การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสองค่านี้อย่างชัดเจน มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบลมอัดและลดการใช้พลังงานในกระบวนการเดินเครื่อง
นิยามพื้นฐานของความดันไอเสียและความดันอากาศออก
ความดันระบายอากาศโดยทั่วไป หมายถึงความดันของอากาศอัดที่ถูกปล่อยออกจากตัวเครื่องอัดอากาศ (คือช่องอัดของโรเตอร์สกรู) หลังจากผ่านกระบวนการอัดก๊าซแล้ว นี่เป็นผลโดยตรงจากการทำงานภายในของเครื่องอัดอากาศ และสะท้อนถึงความสามารถในการอัดของตัวเครื่องเอง
ความดันขาออกหมายถึงความดันจริงของลมอัดที่ได้ผ่านอุปกรณ์ปรับสภาพภายในชุดเครื่องจักร (เช่น เครื่องแยกน้ำมันและอากาศ เครื่องทำความเย็น เป็นต้น) รวมทั้งผ่านระบบท่อส่งภายนอก ก่อนจะถูกส่งไปยังจุดใช้งานหรือบริเวณทางเข้าของถังเก็บลมอัดในขั้นสุดท้าย ซึ่งเป็นความดันที่ผู้ใช้งานสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างแท้จริง
ความสัมพันธ์หลักระหว่างทั้งสอง
ความดันระบายอากาศกับความดันออกอากาศไม่ใช่สิ่งเดียวกัน แต่มีความสัมพันธ์ที่จำเป็นอยู่ความแตกต่างของความดันในสภาวะการทำงานปกติ แรงดันปล่อยของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูจะมีค่ามากกว่าแรงดันออกของชุดเครื่องเสมอ
ความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างสองค่าดังกล่าวสามารถแสดงได้ดังนี้: แรงดันลมขาออก = แรงดันลมระบายออก − ผลรวมของความสูญเสียแรงดันภายในชุดเครื่องและในท่อส่ง ซึ่งหมายความว่า หากต้องการให้อุปกรณ์ใช้งานลมปลายทางได้รับแรงดันลมขาออกที่เพียงพอ เครื่องอัดอากาศหลักจะต้องจ่ายแรงดันลมระบายออกที่สูงกว่า เพื่อเอาชนะแรงต้านตลอดเส้นทาง
ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการสูญเสียแรงดัน
ตั้งแต่ช่องระบายอากาศของเครื่องคอมเพรสเซอร์ไปจนถึงช่องปล่อยลมของชุดเครื่อง ลมอัดจะต้องไหลผ่านส่วนประกอบหลายชิ้น ซึ่งแต่ละชิ้นจะก่อให้เกิดการลดลงของความดันในระดับที่แตกต่างกัน:
- เครื่องแยกน้ำมันและก๊าซ: ในระหว่างกระบวนการอัดอากาศของคอมเพรสเซอร์แบบสกรู จะมีการฉีดน้ำมันหล่อลื่นเข้าไป ดังนั้นจึงต้องผ่านไส้กรองของเครื่องแยกน้ำมัน–อากาศเพื่อแยกละอองน้ำมันออกจากอากาศอัด ความต้านทานของไส้กรองจะทำให้เกิดแรงดันตกบางส่วน และเมื่อไส้กรองเริ่มอุดตัน แรงดันตกจะเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน
- เครื่องทำความเย็นด้านหลัง: อากาศอัดที่มีอุณหภูมิสูงจำเป็นต้องผ่านเครื่องทำความเย็นเพื่อลดอุณหภูมิ การออกแบบช่องทางไหลภายในเครื่องทำความเย็นและการเสียดทานระหว่างของเหลวกับผนังท่อจะทำให้ความดันของก๊าซลดลง
- ท่อและวาล์ว: ท่อเชื่อมต่อภายในชุดเครื่องจักร ข้อศอก วาล์วตรวจสอบ และวาล์วควบคุมความดันขั้นต่ำ เป็นต้น ล้วนก่อให้เกิดการลดแรงดันและการเสียดทานต่อการไหลของอากาศ ส่งผลให้มีการสูญเสียแรงดันบางส่วน
- อุปกรณ์ฟอกอากาศภายนอก: หากหลังจากอากาศออกจากชุดเครื่องยนต์แล้วมีการเชื่อมต่อตัวกรองความละเอียดสูงหรือเครื่องทำลมแห้งโดยตรง ไส้กรองและสารดูดซับของอุปกรณ์เหล่านี้ก็จะก่อให้เกิดการสูญเสียแรงดันเพิ่มเติมด้วย
จะปรับปรุงการจัดสรรแรงดันอย่างไรเพื่อลดการใช้พลังงาน
เนื่องจากเมื่อความดันปล่อยเพิ่มขึ้นในแต่ละระดับ ปริมาณการใช้พลังงานของคอมเพรสเซอร์ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น การควบคุมความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองให้เหมาะสมจึงเป็นกุญแจสำคัญในการประหยัดพลังงาน:
- กำหนดแรงดันไอเสียอย่างแม่นยำ: กำหนดแรงดันลมปล่อยให้คุ้มค่าที่สุด โดยย้อนคำนวณจากความต้องการแรงดันของอุปกรณ์ใช้งานปลายทาง แล้วบวกด้วยค่าความสูญเสียแรงดันในระบบตามสมควร เพื่อหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานจากการบีบอัดเกินจำเป็น
- บำรุงรักษาชิ้นส่วนหลักเป็นประจำเปลี่ยนไส้กรองแยกน้ำมัน–ก๊าซ น้ำมันหล่อลื่น และไส้กรองอากาศตามกำหนด พร้อมทั้งรักษาความสะอาดของเครื่องทำความเย็น เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการสูญเสียแรงดันภายในอย่างผิดปกติ อันเนื่องมาจากชิ้นส่วนต่างๆ สกปรกและอุดตัน
- ปรับปรุงการออกแบบโครงข่ายท่อในการวางแนวท่อภายนอก ควรลดจำนวนข้อศอก วาล์ว และบริเวณเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ไม่จำเป็นให้เหลือน้อยที่สุด และเลือกใช้ท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเหมาะสม เพื่อลดแรงต้านแบบตลอดทางและแรงต้านเฉพาะจุดในกระบวนการลำเลียงก๊าซ
การทำความเข้าใจอย่างถูกต้องเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันปล่อยของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูกับแรงดันลมออก ช่วยให้สถานประกอบการสามารถเลือกอุปกรณ์และบริหารจัดการระบบได้อย่างมีหลักวิชาการมากยิ่งขึ้น การลดการสูญเสียแรงดันที่ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ ไม่เพียงแต่รับประกันความเสถียรของการจ่ายลมสำหรับกระบวนการผลิตเท่านั้น ยังช่วยลดต้นทุนการเดินเครื่องในระยะยาวได้อย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย
ยังไม่มีความคิดเห็นยินดีต้อนรับสู่การคว้าโซฟา ~