สกรูคอมเพรสเซอร์

คุณภาพอากาศ (air quality) ในระบบลมอัด

อากาศในชั้นบรรยากาศที่เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (compressors) ดูดเข้าไปนั้นมักจะประกอบไปด้วยความชื้น ฝุ่น และละอองน้ำมัน ซึ่งปริมาณและอัตราส่วนของสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับฤดูกาลต่างๆ สภาพอากาศ รวมถึงสถานที่ตั้งปั๊มลม เมื่ออากาศอัดผ่านกระบวนการบีบอัด สิ่งปนเปื้อนเหล่านี้จะถูกกำจัดทิ้งโดยเร็วที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียที่ไม่จำเป็นจากท่อลมอัดหรืออุปกรณ์นิวเมติกอื่นๆ

ทำไมคุณภาพลมอัดถึงมีความสำคัญ?

ช่วยป้องกันการปนเปื้อนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ใช้งานซึ่งส่งผลต่อกระบวนการบีบอัดอากาศ ทำให้เกิดการสูญเสียและมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น

Scenic lake
ในอากาศอัดนั้นประกอบไปด้วยสิ่งปนเปื้อนต่างๆ ที่เราไม่ต้องการ ยกตัวอย่างเช่น หยดน้ำหรือละอองน้ำ หยดน้ำมันหรือละอองน้ำมัน รวมถึงฝุ่นละออง ซึ่งการปนเปื้อนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ใช้งานซึ่งส่งผลต่อกระบวนการบีบอัดอากาศ ทำให้เกิดการสูญเสียและมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น การบำรุงดูแลรักษาระบบอัดอากาศมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้ผลิตมีอากาศอัดที่ได้คุณภาพเพื่อนำไปใช้งาน เมื่อการบีบอัดอากาศมีกระบวนการผลิตที่ชัดเจน มีระบบที่ตรวจสอบได้ ทำให้การเลือกใช้ระบบที่ประหยัดพลังงานและเกิดประสิทธิภาพสูงสุดนั้นเป็นเรื่องง่าย แต่ก็ยังมีคำถามที่มีการถกเถียงกันว่าอากาศอัดจะสัมผัสกับผลิตภัณฑ์โดยตรงหรือไม่ ตัวอย่างเช่น เมื่อมีละอองน้ำมันอยู่ในระบบอัดอากาศ แต่ระบบสามารถทำงานได้ปกติิ ทำให้จำเป็นต้องใช้วิธีการที่เป็นระบบมากขึ้นในการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับการใช้งาน

ระดับคุณภาพอากาศมีความแตกต่างกันอย่างไร?

มาตรฐานคุณภาพของอากาศอัดระดับนานาชาติตามมาตราฐาน ISO 8573-1 สำหรับ “ระบบอัดอากาศที่ใช้งานทั่วไป” ตัวกำหนดคุณภาพของลมอัดไปยังจุดใช้งาน

มาตรฐานคุณภาพของอากาศอัดระดับนานาชาติตามมาตราฐาน ISO 8573-1 สำหรับ “ระบบอัดอากาศที่ใช้งานทั่วไป” ตัวกำหนดคุณภาพของลมอัดไปยังจุดใช้งาน (กรุณาดูรายละเอียดตามตารางด้านล่าง) เพื่อที่จะเลือกใช้อุปกรณ์เสริมให้เหมาะสมกับระดับคุณภาพ

Quality class Solid particle content Water content Oil content

Max. size

mu

Max. amount

mg/m³

Dew point

°C

Amount

g/m³

Max. amount

mg/m³ 

1 0.1 0.1 -70 0.003 0.01
2 1 1 -40 0.11 0.1
3 5 5 -20 0.88 1.0
4 40 10 +3 6.0 5
5 - - +7 7.8 25
6 - - +10 9.4 -

วิธีกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากระบบอัดอากาศหรือปั๊มลมได้ยอย่างไร?

ติดตั้งเครื่องแยกน้ำชนิดไซโคลน (cyclone) ด้านในเครื่องอัดอากาศโดยตรงหรือจะติดตั้งด้านหลังก็ได้ การระบายน้ำ เราสามารถต่อท่อระบายน้ำอัตโนมัติ (automatic condensate drain) กับตัวกรองอากาศ (air filters) และเครื่องทำลมแห้ง (air dryers)ได้โดยตรง ในเครื่องแยกน้ำ-น้ำมัน (oil-water seperator)

วิธีที่จะช่วยกำจัดความชื้นหรือสิ่งปนเปื้อนออกจากเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมให้เร็วและมีประสิทธิภาพที่สุดเพื่อป้องกันระบบอัดอากาศเสียหาย  โดยเราสามารถติดตั้งเครื่องแยกน้ำชนิดไซโคลน (cyclone) ด้านในเครื่องอัดอากาศโดยตรงหรือจะติดตั้งด้านหลังก็ได้  การระบายน้ำ เราสามารถต่อท่อระบายน้ำอัตโนมัติ (automatic condensate drain) กับ ตัวกรองอากาศ (air filters) และเครื่องทำลมแห้ง (air dryers)ได้โดยตรง ในเครื่องแยกน้ำ-น้ำมัน (oil-water seperator) 

ไส้กรอง (air filter) ช่วยให้ลมมีคุณภาพได้อย่างไร?

ปกติแล้ว ไส้กรองอากาศจะช่วยแยกสิ่งปนเปื้อนที่ปะปนอยู่ในอากาศ โดยประสิทธิภาพในการกรองของไส้กรองนั้นจะกรองทุกอย่างโดยแยกจากขนาดของอนุภาค

Alup Filter

ปกติแล้ว ไส้กรองอากาศ (air filter) จะช่วยแยกสิ่งปนเปื้อนที่ปะปนอยู่ในอากาศ โดยประสิทธิภาพในการกรองของไส้กรองนั้นจะกรองทุกอย่างโดยแยกจากขนาดของอนุภาค แต่ในความเป็นจริงแล้วการใช้ไส้กรองนั้นกรองได้เพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น เนื่องจากไม่มีไส้กรองตัวใดที่จะกรองอนุภาคได้ทั้งหมด แม้แต่ไส้กรองที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับกรองแยกขนาดอนุภาค

โดยเฉพาะก็ยังไม่สามารถกรองอนุภาคได้หมด โดยทั่วไปแล้วอนุภาคจะมีขนาดอยู่ที่ระหว่าง 0.1μm และ 0.2μm ซึ่งกรองได้ยากมาก (ขนาดที่อนุภาคสามารถผ่านได้) เห็นได้ชัดว่าแต่ละกลไกล้วนมีความสำคัญ ทั้งขนาดของอนุภาคและประสิทธิภาพในการกรอง สิ่งเหล่านี้ล้วนขึ้นอยู่กับการกระจายตัวอนุภาคของละอองน้ำมันและเส้นผ่านศูนย์กลางของไส้กรอง ละอองน้ำและน้ำมันก็มีลักษณะคล้ายกับอนุภาคอื่นๆ เราสามารถใช้ตัวกรองแยกของเหลวได้ (Coalescing Filter) เมื่อเราใช้ตัวกรองชนิดนี้ ละอองน้ำและน้ำมันจะรวมตัวกันเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่และจมลงสู่ด้านล่างของตัวกรองเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ไส้กรองชนิดนี้ี่สามารถแยกน้ำมันได้ทั้งในรูปละอองและในรูปของเหลว

อย่างไรก็ตาม น้ำมันที่อยู่ในรูปของเหลว (ช่วงที่มีความเข้มข้นสูงตามธรรมชาติ) มีโอกาสเกิดแรงดันตกสูง (pressure drop) และมีโอกาสที่จะมีปริมาณน้ำมันมากเกินไปได้ง่าย หากเราต้องแยกน้ำมันที่อยู่ในรูปของละอองน้ำ เราต้องใช้ตัวกรองที่มีคุณสมบัติดูดซับความชื้นให้เหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งโดยปกติแล้วจะใช้ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) ในการกรองจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องมีการสูญเสียพลังงานในระบบอัดอากาศ การใช้ตัวกรองที่มีความละเอียดสูงจึงมีโอกาสที่จะเกิดแรงดันตก (pressure drop) มากขึ้นและอาจการอุดตันได้เร็วขึ้น ซึ่งทำให้ต้องเปลี่ยนตัวกรองบ่อย ส่งผลให้ค่าบำรุงรักษาสูงขึ้น คุณภาพของอากาศก็เกี่ยวกับปริมาณอนุภาคในอากาศ ปริมาณน้ำและน้ำมันซึ่งได้มีการกำหนดไว้ใน ISO 8573-1 (มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับความระดับบริสุทธิ์ของอากาศอัด)
เพื่อลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของอากาศในกระบวนการผลิต เราจึงแนะนำให้ใช้ไส้กรองเฉพาะเมื่อคุณต้องการอากาศอัดที่มีความบริสุทธิ์ระดับคลาส 0 เท่านั้น นอกจากนี้ไส้กรองที่ใช้ต้องไม่เพียงแต่รองรับอัตราการไหลแบบปกติเท่านั้น แต่ยังต้องรองรับอัตราการไหลที่เพิ่มมากขึ้นด้วย เพื่อที่จะควบคุมระบบเมื่อแรงดันตก (pressure drop) ในช่วงที่มีการอุดตัน


ความสำคัญของเครื่องทำลมแห้ง (air dryers)สำหรับการพัฒนาคุณภาพอากาศ (Air quality)

Small version of ADQ refrigerant dryer


เครื่องทำลมแห้ง (Air Dryer) ทั้งแบบควบแน่น (Condensing dryer) หรือแบบใช้เม็ดสารดูดความชื้น (adsorption dryers) ใช้เพื่อขจัดความชื้นออกจากอากาศอัด เราจะใช้เครื่องทำลมแห้งแบบควบแน่น (Condensing dryer) เมื่อเราต้องการคุณภาพอากาศระดับสูงสุดซึ่งก็คือระดับ 4 ซึ่งเป็นระดับที่มีจุดน้ำค้างน้อยกว่า 3 ° C แต่หากคุณต้องการอากาศอัดที่มีความชื้นน้อย (pressure dew point ต่ำ) ต้องติดตั้งเครื่องทำลมแห้งแบบใช้เม็ดสารดูดความชื้น (adsorption dryers)