ความชื้นในระบบอัดอากาศอัดคืออะไร?

ความชื้นในอากาศมี 3 รูปแบบคือ

  1. ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity, RH) คืออัตราส่วนของปริมาณไอน้ำที่มีในอากาศ ณ ขณะนั้นเทียบกับปริมาณไอน้ำสูงสุดที่อากาศจะรองรับได้
  2. ความชื้นจำเพาะ (specific humidity) หมายถึง อัตราส่วนของน้ำหนักหรือมวลของไอน้ำในอากาศมีต่อปริมาณของอากาศแห้งหรือมวลอากาศเพียงอย่างเดียว มีหน่วยเป็น กรัม/กิโลกรัม
  3. ความชื้นสมบูรณ์ (absolute humidity) หมายถึง อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศต่อ 1 หน่วยปริมาตรของอากาศ มีหน่วยเป็น กรัม/ลูกบาศก์เมตร

จุดน้ำค้าง (dew point) และ แรงดันที่จุดน้ำค้าง (pressure dew point) คืออะไร?

แต่ละอุณหภูมิจะมีจุดเฉพาะที่อากาศไม่สามารถดูดซับความชื้นได้อีก จุดนี้เรียกว่าจุดอิ่มตัวหรือจุดน้ำค้าง (dew point) โดยค่าความชื้นสูงสุดที่อากาศสามารถรองรับได้จะอยู่ที่ 100% สำหรับจุดที่อากาศอิ่มตัวนั้นเราจะอ้างอิงจากแรงดันจุดน้ำค้าง (pressure dew point) ในจุดนี้จะเกิดการควบแน่นและกรั่นตัวเป็นน้ำ (Condensation) จึงต้องรีบกำจัดออกจากระบบอัดอากาศโดยเร็วที่สุด 

มีการควบแน่นมากน้อยแค่ไหนในระบบอัดอากาศ

ปริมาณการควบแน่นในอากาศอัดนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม (ambient temperature) ที่ผ่านเข้ามาทางช่องลมของปั๊มลมหรือเครื่องอัดอากาศ ดังนั้นหากอุุณหภูมิในอากาศยิ่งสูงขึ้นหรือมีความร้อนสูง โอกาสที่จะเกิดการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำก็ยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย ฤดูร้อนเป็นช่วงเวลาที่สำคัญเนื่องจากเป็นช่วงที่อุณหภูมิสูงที่สุด ยกตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิแวดล้อมอยู่ที่ 20°C นั่นหมายความว่า ปริมาณความชื้นในอากาศอยู่ที่ 17.30 g/m³ 

แต่ทว่าหากอุณหภูมิสภาพแวดล้อมที่ 35°C ปริมาณความชื้นในอากาศจะเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็น 39.63 g/m³ ถ้าอากาศโดยรอบถูกอัดให้มีแรงดัน 8 บาร์ ที่ อุณหภูมิ 35°C และระบายอากาศออกอีกครั้งที่อุณหภูมิเท่าเดิม ทำให้อากาศไม่สามารถกักเก็บความชื้นไว้ได้อีกต่อไป  เนื่องจากปริมาณความชื้นที่ลดลงเหลือ 1/8 m³ (ความชื้น 4.95 กรัม) และความชื้นสมบูรณ์ (absolute humidity) สูงสุดจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิและปริมาณความชื้น ไม่ใช่แรงดัน โดยการควบแน่นที่ 7 ใน 8 ส่วนของการควบแน่นนั้นแยกออกมาจากปริมาณความชื้นทั้งหมดนั่นก็คือ 34.68 กรัม (39.63 - 4.95) 

ถ้าหากการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ (Condensation) เหล่านี้ไม่ได้ถูกกำจัดออกจากระบบอัดอากาศโดยเร็วที่จะทำให้เกิดการควบแน่นที่จะถูกดูดกลับเข้าสู่ระบบอัดอากาศอีกครั้ง ซึ่งมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดอันตราย กลับอุณหภูมิที่ไหลผ่านเข้าไปในปั๊มลมหรือเครื่องอัดอากาศ ดังนั้นอุณหภูิมของอากาศขาเข้าจึงมีความสำคัญมากและควรมีการควบคุมให้มีอุณภมูิที่ต่ำที่สุดโดยเฉพาะในช่วงหน้าร้อนของบ้านเรา