ระบบอากาศอัด

(Compressed Air System)

บทนำ (Introduction)

ในบทนี้จะอธิบายถึงหลักการทำงาน หลักการควบคุมและการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบอัดอากาศ และรวมถึงแนวทางในการอนุรักษ์พลังงานในระบบดังกล่าว เพื่อเป็นการลดต้นทุนในการผลิต ในที่นี้จะศึกษาถึง ประเภท หลักการทำงาน คุณลักษณะ และสมรรถภาพของเครื่องอัดอากาศ รวมทั้งวิธีการควบคุมที่ถูกต้อง และแนวทางการอนุรักษ์ในระบบต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง

1. ประเภทและหลักการทำงานของเครื่องอัดอากาศ
(Type and principle of operation of air compressors)


โดยทั่วไปเครื่องอัดอากาศอาจแบ่งได้ 2 ประเภท คือ ประเภทปริมาตรแทนที่เชิงบวก และแบบไดนามิคส์

        • เครื่องอัดอากาศประเภทปริมาตรแทนที่เชิงบวก (Positive Displacement) มีหลักการทำงาน คือ ให้อากาศเข้าไปในช่องปริมาตรแล้วทำให้ปริมาตรอากาศนี้เล็กลงโดยใช้พลังงานจากภายนอก เมื่อปริมาตรของอากาศลดลงก็จะทำให้ความดันสูงขึ้น เครื่องอัดอากาศแบ่งปริมาตรแทนที่มีทั้งแบบลูกสูบและโรตารี่
    • เครื่องอัดอากาศประเภทไดนามิคส์ (Dynamics) มีหลักการทำงานคือ ให้พลังงานกลแก่อากาศทำให้อากาศมีความเร็วเพิ่มขึ้นโดยผ่าน โรเตอร์แล้วอาศัยรูปร่าง Casing ภายในเครื่องอัดอากาศลดความเร็วลง ทำให้พลังงานจลน์ของอากาศเปลี่ยนรูปเป็นความดัน เครื่องอัดอากาศประเภทนี้ได้แก่ Centrifugal Compressor , Turbo Compressor , Air jet

รูปที่ 1 แสดงประเภทของเครื่องอัดอากาศ

เครื่องอัดอากาศที่นิยมใช้โดยทั่วไปแบ่งได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆ คือ
1.1 เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ (Reciprocating compressors)
1.2 เครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่ (Rotary compressors)
1.3 เครื่องอัดอากาศแบบหมุนเหวี่ยง (Centrifugal compressors)

1.1 เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ (Reciprocating compressors)

เครื่องอัดอากาศประเภทนี้ ส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็กใช้ต้นกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ขนาดเล็ก โดยมีสายพานเป็นอุปกรณ์ถ่ายทอดกำลังงานไปสู่เครื่องอัดเพื่อให้ลูกสูบเคลื่อนที่อัดอากาศให้มีปริมาตรเล็กลง และความดันของอากาศสูงขึ้น อากาศอัดจะถูกส่งไปเก็บไว้ในถังลมก่อนที่จะนำไปใช้งานต่อไป เครื่องอัดอากาศประเภทนี้ส่วนใหญ่ จะระบายความร้อนด้วยอากาศ ดังนั้นบริเวณรอบๆเสื้อสูบของเครื่องอัดจึงทำเป็นแผ่นครีบ (vane) เพื่อเพิ่มพื้นที่ในการระบายความร้อนให้มากยิ่งขึ้น การเคลื่อนที่ของลูกสูบในจังหวะอัดแต่ละครั้งจะทำให้อากาศหรือแก๊สเกิดการอัดตัวขึ้น และการไหลของอากาศอัดจะมีลักษณะเป็นแบบห้วงๆ (pulsation) ไม่ต่อเนื่องกัน ซึ่งเป็นผลเสียต่อระบบท่อส่ง เพราะอาจทำให้เกิดความดันย้อนกลับ ณ จุดที่มีการหักเลี้ยวในระบบท่อส่งได้ ทำให้ท่อส่งได้รับความเสียหายในภายหลัง

เนื่องจากในอากาศมีความชื้น หรือไอน้ำและฝุ่นละอองปะปนอยู่ด้วยไม่มากก็น้อย ดังนั้นอากาศที่เข้าสู่เครื่องอัดอากาศจึงมีมีไอน้ำและฝุ่นละอองปะปนเข้าไปด้วย เมื่ออากาศถูกอัดตัว โมเลกุลของอากาศจะเกิดการเสียดสีกันทำให้อากาศที่ถูกอัดมีความร้อนสูงขึ้น ดังนั้น อากาศที่ถูกอัดก่อนที่จะถูกนำไปยังถังอัดอากาศจึงต้องมีการระบายความร้อนออกเสียก่อน เพื่อป้องกันอันตรายจากความร้อนซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนภายในเครื่องอัดอากาศได้รับความเสียหายได้ อากาศอัดดังกล่าวเมื่อถูกนำไปเก็บในถังอัดอากาศจะยังมีความร้อนเหลืออยู่บ้าง เมื่ออากาศอัดภายในถังอากาศเย็นตัวลง ก็จะทำให้ไอน้ำกลั่นตัวเป็นหยดน้ำอยู่ในถังอัดอากาศ ซึ่งจะก่อให้เกิดความเสียหายได้ในขณะที่นำอากาศไปใช้งาน ดังนั้นจึงต้องมีการระบายน้ำส่วนนี้ออกไปจากถังอัดอากาศ ก่อนที่จะมีการใช้งานอยู่เสมอทุกวัน

รูปที่ 2 แสดงลักษณะภายในเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ

1.2 เครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่ (Rotary compressors)

เครื่องอัดอากาศแบบโรตารีหรือแบบลูกสูบหมุน จะอัดอากาศอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ผลักดันของโรเตอร์ในลักษณะการแทนที่ของอากาศ อากาศอัดที่ได้จะมีอัตราการไหลอย่างสม่ำเสมอ แต่ปริมาณอากาศอัดที่ได้จะมีค่าความดันค่อนข้างต่ำกว่ามาก การหมุนของโรเตอร์เพื่อ

อัดอากาศจะต้องหมุนด้วยความเร็วรอบที่สูง ซึ่งจะก่อให้เกิดเสียงดังและชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ภายในจะมีอัตราการสึกหรอค่อนข้างสูง เครื่องอัดอากาศประเภทนี้แบ่งเป็นลักษณะย่อยๆ ดังนี้

1.2.1 Sliding vane compressors

รูปที่ 3 แสดงลักษณะภายในเครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่ชนิด vane

เครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่ชนิดนี้จะมีแผ่นกวาด (vane) เลื่อนเข้า และเลื่อนออกในแนวรัศมีอยู่ภายในเครื่องอัด แผ่นกวาด จะทำหน้าที่กวาดอัดอากาศให้มีปริมาตรเล็กลง แล้วทำการส่งอากาศอัดออกไปจากเครื่องอัดเพื่อนำไปใช้งานต่อไป

1.2.2 Liquid piston compressors

รูปที่ 4 แสดงลักษณะภายในของเครื่องอัดอากาศแบบโรตารีชนิด Liquid piston

1.2.3 Two –impeller straight – lobe

รูปที่ 5 แสดงลักษณะภายในของเครื่องอัดอากาศแบบโรตารีชนิด straight – lobe

1.2.4 Helical or spiral lobe

เครื่องอัดอากาศชนิดนี้ จะมีอุปกรณ์ในการอัดอากาศเป็นลักษณะโรเตอร์หมุนอยู่ภายในตัวเรือน เครื่องอัดอากาศจำนวน 2 ตัว ตัวหนึ่งจะเป็นเกลียวตัวผู้ (Helical) จะทำหน้าที่ในการอัดอากาศ อากาศอัดจะเกิดการเคลื่อนที่ ในลักษณะของการแทนที่อย่างต่อเนื่อง

รูปที่ 6 แสดงลักษณะภายในของเครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่ชนิด Helical or spiral lobe

1.3 เครื่องอัดอากาศแบบหมุนเหวี่ยง (Centrifugal compressors)

เป็นเครื่องอัดอากาศที่ใช้หลักการทางด้านพลศาสตร์ ทำงานด้วยการเปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นความดัน ทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศอัดจะถูกเหวี่ยงตัวออกไปในแนวรัศมี ลมดูดจะเข้าสู่พื้นที่ตรงกลางเพลาใบพัดและถูกเหวี่ยงตัวออกไปในแนวรัศมีของใบพัดสู่ผนังเครื่องอัด และถูกส่งไปตามระบบท่อ อากาศอัดจะมีความดันสูงขึ้นแต่ความเร็วยังคงที่ เมื่อเราต้องการอากาศอัดที่มีค่าความดันสูงมากขึ้น เราสามารถกระทำได้โดยการใช้เครื่องอัดอากาศหลายสเตจ โดยที่อากาศอัดซึ่งได้จากสเตจแรกจะถูกส่งต่อไปยังสเตจต่อไปและอัดอากาศให้ได้ความดันที่ต้องการ อากาศที่อัดได้ในแต่ละสเตจจะมีความร้อนสูงขึ้น ดังนั้นจึงต้องมีการระบายความร้อนออกจากอากาศอัดก่อนที่จะส่งอากาศอัดไปยังสเตจต่อๆไป

รูปที่ 7 แสดงเครื่องอัดอากาศแบบหมุนเหวี่ยง

2. คุณลักษณะและสมรรถนะการทำงานของเครื่องอัดอากาศ
(Characteristics and performance of air compressors)

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบและแบบสกรูซึ่งใช้วิธีอัดแบบปริมาตรแทนที่ แบ่งเป็นแบบใช้น้ำมันกับแบบไม่ใช้น้ำมัน (oil free) เครื่องอัดอากาศแบบเทอร์โบโดยโครงสร้างแล้วจะเป็นแบบไม่ใช้น้ำมัน แบบใช้น้ำมันจะช่วยผนึกการรั่วของอากาศ ดังนั้น จึงมีกำลังขับจำเพาะ ต่ำกว่าแบบไม่ใช้น้ำมัน นิยมใช้กันมากในเครื่องอัดอากาศขนาดเล็กและขนาดกลาง อย่างไรก็ตามในอากาศที่ดูดเข้ามาจะมีละอองน้ำมันหล่อลื่นและไฮโดรคาร์บอนปะปนอยู่ด้วย เครื่องอัดอากาศแบบสกรูจะมีขนาดใหญ่ตั้งแต่150 [kW] ขึ้นไปส่วนใหญ่จะเป็นแบบไม่ใช้น้ำมันเกือบทั้งหมด

เครื่องอัดอากาศแบบหลายชั้นจะลดกำลังขับเพลาให้ต่ำลงด้วยการระบายความร้อนของอากาศอัดด้วยอินเตอร์คูลเลอร์ในแต่ละกระบวนการอัดอากาศ กรณีที่ความดันขาออกเท่ากับ 0.7 [MPa] หากเปลี่ยนการอัดอากาศ 1 ชั้นให้เป็น 2 ชั้นแล้วจะลดกำลังขับเพลาลงได้ประมาณ 15 [%] ด้วยความดันดังที่กล่าว โดยทั่วไปเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบและแบบสกรูจะใช้ 1-2 ชั้น และแบบเทอร์โบจะใช้ 2-3 ชั้น

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบจะมีการสั่นสะเทือนและเสียงดังมากกว่าแบบสกรู รวมทั้งมีอากาศขาออกจะมีการกระเพื่อมสูงกว่า ส่วนเครื่องอัดอากาศแบบเทอร์โบจะไม่มีการกระเพื่อม แต่จะมีเสียงดังมาก แบบสกรูจะมีระยะเวลาบำรุงรักษา 12,000-20,000 ชั่วโมง แต่แบบลูกสูบจะมีระยะเวลาสั้นเพียง 1 ใน 4 เท่านั้น และแบบเทอร์โบจะสั้นประมาณ 70%

รูปที่ 8 คุณลักษณะการทำงานเครื่องอัดอากาศ

2.1 ความสิ้นเปลืองกำลังขับกับเงื่อนไขการทำงาน

2.1 ความสิ้นเปลืองกำลังขับกับเงื่อนไขการทำงาน

ยิ่งเครื่องอัดอากาศมีความดันขาออกสูงเท่าใด จะยิ่งต้องใช้กำลังขับมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ถ้าความดันขาออกลดลงจาก 0.7 [MPa] เป็น 0.6 [MPa] แล้ว กำลังขับจะลดลงประมาณ 8 [%] และยิ่งอุณหภูมิขาเข้าของเครื่องอากาศมีค่าต่ำเท่าใด กำลังขับจะยิ่งลดลงเท่านั้น หากอุณหภูมิขาเข้าลดลง 10 [°C] เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบและแบบสกรูจะใช้กำลังขับลดลงประมาณ 2 [%] ส่วนแบบเทอร์โบจะลดลง 1-1.5 [%] จึงสามารถอนุรักษ์พลังงานได้ ดังนั้น กรณีที่ดูดอากาศจากภายในอาคารจึงต้องพิจารณาเรื่องการระบายอากาศให้ถี่ถ้วน ทั้งนี้ กรณีที่ดูดอากาศจากภายนอกอาคารจะต้องระมัดระวังเรื่องความดันสูญเสียและเสียงดังด้วย
ความสิ้นเปลืองกำลังขับในกรณีที่เดินเครื่องที่ภาระต่ำกว่าพิกัด (เมื่อปริมาณอากาศมีค่าต่ำกว่าพิกัด) จะขึ้นอยู่กับวิธีควบคุม ตัวอย่างแสดงไว้ในรูป 1.34 จะเห็นว่าเมื่อ load factor มีค่าต่ำกว่า 100 [%] แม้แต่ในแบบลูกสูบซึ่งกำลังขับมีค่าต่ำสุดก็ยังมีค่ากำลังขับเมื่อไม่มีภาระโดยมีค่าประมาณ 10 [%]

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ ถ้าควบคุมด้วยวิธี unloader และปริมาณอากาศขาออกลดลงจนความดันของกระแสลมขาออก (discharge line) ต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้แล้ว วาล์วลูกสูบ unloader จะเปิดวาล์วดูดเข้าค้างไว้ ทำให้เกิดการเดินเครื่องโดย ไม่มีการอัดอากาศ ซึ่งแม้ว่าจะทำให้ความดันขาออกกระเพื่อม แต่จะมีประสิทธิผลมากในการอนุรักษ์พลังงาน
ในเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ใช้น้ำมัน จะมีการจ่ายอากาศอัดความดันออกมาโดยปิดวาล์วดูดเข้าพร้อมๆ กับเปิดวาล์วปรับความดัน
ขาออก เนื่องจากเครื่องจะจ่ายอากาศอัดความดัน การที่ภาระไม่เต็มพิกัดจึงมีผลน้อยต่อการอนุรักษ์พลังงาน ตัวอย่างเช่น หากปริมาณอากาศที่จ่ายออกลดลง 50 [%] กำลังขับเพลาจะลดลงเพียงประมาณ 15 [%] เท่านั้น

09

รูปที่ 9 คุณลักษณะการทำงานเครื่องอัดอากาศ

2.2 ความดันอากาศที่ต้องการ

2.2 ความดันอากาศที่ต้องการ

การออกแบบที่ดีของการส่งจ่ายอากาศอัดจะออกแบบให้ความดันลดลงประมาณ 0.7 บาร์ จากเครื่องอัดถึงจุดใช้งาน เมื่อเครื่องมือและอุปกรณ์ของอากาศอัดส่วนใหญ่ทำงานที่ระดับความดัน 6.3 บาร์ ดังนั้น ความดันที่ผลิตต่ำสุดของเครื่องอัดอากาศจะอยู่ที่ 7 บาร์ การทำงานของระบบไม่จำเป็นต้องผลิตอากาศอัดที่มีความดันสูงซึ่งจะทำให้ต้องใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายเพิ่ม ดังรูป
ดังนั้น ควรหลีกเลี่ยงการส่งจ่ายอากาศที่มีความดันสูงและปริมาณมากๆ ไปยังอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็ก แต่ควรพิจารณาการติดตั้งเครื่องอัดอากาศที่มีขนาดเล็กเพิ่มเติมแทนให้กับอุปกรณ์ในสถานที่นั้นๆ

display of air compressor

รูปที่ 10 แสดงหน้าจอปรับตั้งความดันของเครื่องอัดอากาศ

2.3 ระดับคุณภาพของอากาศที่ต้องการ

2.3 ระดับคุณภาพของอากาศที่ต้องการ

เครื่องอัดอากาศที่ไม่มีน้ำมัน (Oil Free Compressor) เหมาะที่จะนำมาใช้ผลิตอากาศเพราะอากาศจะมีคุณภาพสูงกว่าเครื่องอัดอากาศชนิดที่มีน้ำมัน

ตารางที่ 1 เปรียบเทียบเครื่องอัดอากาศชนิดไม่มีน้ำมันกับชนิดมีน้ำมัน

ครื่องอัดอากาศชนิดไม่มีน้ำมัน เครื่องอัดอากาศชนิดมีน้ำมัน
ข้อดี ข้อดี
-         มีประสิทธิภาพมากกว่าจึงทำให้มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการที่ต่ำกว่า

-         มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

-         ใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความสะอาดได้ดี เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเภสัชกรรม

-         ส่วนมากมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนต่ำ

-         เป็นวิธีการที่ไม่ยุ่งยากสำหรับนำมาใช้ในอุตสาหกรรม

-         น้ำมันมีผลอย่างมากในการระบายความร้อน

-         ความเร็วรอบต่ำ / ใช้อุณหภูมิต่ำกว่า

ข้อเสีย ข้อเสีย
-         มีค่าใช้จ่ายในการลงทุนสูง

-         ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูง

-         จำเป็นต้องอัดอากาศหลายขั้นตอนเพื่อให้ได้ความดันที่ต้องการ

-         เครื่องอัดอากาศมีความซับซ้อนมากกว่า

-         ต้องทำการซ่อมแซมบ่อย

-         มีการบำรุงรักษาและเปลี่ยนน้ำมันบ่อย

-         ต้นทุนการปรับปรุงคุณภาพอากาศจะสูงกว่าและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการมากกว่า (เนื่องจากความดันลดลงที่ตัวกรองน้ำมัน)

2.4 รูปแบบความต้องการอากาศอัด

2.4 รูปแบบความต้องการอากาศอัด
ปริมาณความต้องการอากาศอัดแต่ละโรงงานมีความต้องการแตกต่างกับขึ้นอยู่กับการนำอากาศไปใช้ประโยชน์ เครื่องอัดอากาศจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อทำงานมีโหลดเต็มพิกัดหรือใกล้เคียงเต็มพิกัด

2.5 อัตราการผลิตอากาศของเครื่องอัดอากาศ

2.5 อัตราการผลิตอากาศของเครื่องอัดอากาศ

วัตถุประสงค์ คือ การผลิตอากาศให้เพียงพอกับความต้องการโดยมีความดันที่เหมาะสมอากาศอัดมีคุณภาพ และ ค่าใช้จ่ายต่ำสุดเพื่อให้มีการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศที่เพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับขนาดที่เพิ่มขึ้นดังรูป
ถ้าเครื่องอัดอากาศที่มีขนาดใหญ่ซึ่งมี ประสิทธิภาพสูงแต่นำมาใช้ความต้องการต่ำกว่าพิกัดก็คงไม่เหมาะสมเช่นกันดังนั้นเครื่องอัดอากาศที่มีขนาดเล็กแต่ทำงานใกล้เคียงกับพิกัดจะมีประสิทธิภาพการใช้งานที่เหมาะสมกว่า

11

รูปที่ 11 แสดงอัตราการผลิตเทียบกับพลังงานไฟฟ้า

3. การควบคุมการทำงานของระบบอากาศอัด
(Operation control of air-compressor)

3.1 การควบคุมการทำงานของระบบอากาศอัด

เครื่องอัดอากาศส่วนใหญ่ทำงานต่ำกว่าพิกัดเพราะความต้องการมักจะไม่คงที่ในแต่ละวัน ดังนั้นการควบคุมการทำงานของเครื่องอัดอากาศเพื่อรับภาระที่เปลี่ยนแปลงอย่างมีประสิทธิภาพทำให้ประหยัดพลังงานได้ประมาณ 5-20 เปอร์เซ็นของค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นทั้งหมด หลักเกณฑ์การควบคุมเครื่องอัดอากาศ 3 ประการที่ต้องคำนึงถึงคือ

(1) การควบคุมเครื่องอัดอากาศแยกแต่ละเครื่อง
(2) การควบคุมเครื่องอัดอากาศแบบหลายเครื่อง
(3) การควบคุมระบบเครื่องอัดอากาศโดยรวม

3.1.1 การควบคุมเครื่องอัดอากาศแยกแต่ละเครื่อง

วิธีการควบคุมเครื่องอัดอากาศมีหลายรูปแบบที่นิยมใช้มากที่สุดคือ

- การเปิด/ปิด เฉพาะเครื่องขนาดเล็ก
- มีภาระและปลดภาระ (On-Line/Off-Line)
- ลดโหลด (Unloading) ใช้กับเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ
- แบบมอดูเลติ้ง (Modulating)

(1) ระบบเปิดปิดอัตโนมัติ (Automatic Start/Stop) ของเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ เวนและสกรู

สำหรับเครื่องอัดอากาศที่มีอัตราการผลิตอากาศน้อยกว่า 10 ลิตรต่อวินาที มอเตอร์เครื่องอัดอากาศจะปิดเมื่อไม่ต้องการใช้งาน จะเปิดเมื่อมีการทำงานพร้อมกับมีการใช้พลังงานอย่างคงที่ ณ ระดับความดันปกติ อย่างไรก็ตามอาจมีปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เกิดขึ้นเมื่อระบบทำงานที่โหลดบางส่วนทำให้เครื่องอัดอากาศมีการเปิด/ปิดบ่อยๆ ดังนั้นวิธีนี้จึงไม่เหมาะที่จะนำไปใช้กับ เครื่องอัดอากาศขนาดใหญ่

(2) ระบบควบคุมแบบมีภาระ/ปลดภาระ (On-Line / Off-Line) ของเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ เวนและสกรู

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ เวนและสกรู ส่วนมากจะใช้กับวิธีควบคุมแบบมีภาระ / ปลดภาระ (On-Line / Off-Line)

12

รูปที่ 12 แสดงการควบคุมแบบมีภาระ / ปลดภาระ (On-Line / Off-Line)

จากรูปแสดงให้เห็นถึงการควบคุมแบบมีภาระ / ปลดภาระ (On-Line / Off-Line) โดยมีโหลดบางส่วน และยังแสดงให้เห็นถึงอัตราเฉลี่ยของความต้องการพลังงานไฟฟ้า ที่ภาระโหลดเฉพาะ

การควบคุมเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบบางรุ่นโดยการปิดวาล์วที่ท่อทางเข้าของอากาศการปิดวาล์วที่ตำแหน่งท่อดูดจะทำให้มีผลต่อการปลดภาระ เมื่อระบบความดันอยู่ที่ระดับสูงสุดที่กำหนดไว้จะทำให้การทำงานของเครื่องอัดอากาศย้อนกลับมาที่มีภาระระดับ ความดันต่ำตามที่กำหนดไว้ การควบคุมแบบนี้จะทำให้ประหยัดพลังงานได้อย่างมากในการใช้เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ การใช้พลังงานจะลดลงประมาณ 20 เปอร์เซ็นของโหลดเต็มพิกัด

สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูและแบบโรตารี่เวนชนิดมีน้ำมัน ปกติจะมีระบบฉีดน้ำมันเพื่อรักษาระดับความดัน ซึ่งจะทำให้มีการใช้พลังงานในช่วงไม่มีภาระโหลดประมาณ 30-40 เปอร์เซ็นของโหลดเต็มพิกัด

การใช้ On-line / Off-line ควบคุมการไหลที่ท่อทางเข้าของเครื่องอัดอากาศแบบสกูรชนิดไม่มีน้ำมันจะคล้ายกับวิธีการที่อธิบายมาแล้วข้างต้น โดยส่วนใหญ่เครื่องอัดอากาศชนิดไม่มีน้ำมันจะทำงาน 2 ขั้นตอน ในขั้นตอนแรกจะเป็นการควบคุมอัตราการไหลเวียนของอากาศ ในขั้นตอนที่ 2 จะนำกลับมาที่ท่อทางเข้าเพื่อลดอุณหภูมิที่ชุดหล่อเย็น ซึ่งวิธีนี้จะช่วยลดการใช้พลังงานได้น้อยกว่าเครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่สกรูชนิดใช้น้ำมัน

การควบคุมแบบมีภาระ / ปลดภาระและแบบอัตโนมัติ (On-line/ Off-line + Auto) สวิทซ์ปิดอัตโนมัติของมอเตอร์ จะทำงานเมื่อเครื่องทำงานโดยไม่มีโหลดตามที่ผู้ใช้กำหนดเวลาไว้และเครื่องจะเปิดใหม่เมื่อต้องการอากาศอัด การหยุด/การเริ่มเดินอัตโนมัติทำให้สามารถนำระบบซอฟสตาร์ทเตอร์ (Solf Starter) มาใช้กับมอเตอร์ เมื่อต้องการเปิด-ปิดเครื่องบ่อยๆ ซึ่งจะทำให้สามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมาก

(3) การควบคุมแบบหลายขั้นตอน (Clearance Pocket Unloading) เฉพาะเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ

เป็นความสัมพันธ์ที่เหมาะสมของอากาศที่ท่อทางเข้ากับความดันป้อนเข้าภายในฝาครอบส่งเข้าไปในกระบอกสูบ มีค่าเท่ากับหนึ่งในสี่ส่วนของอัตราการผลิตอากาศของเครื่องอัดอากาศ ลักษณะเฉพาะของการทำงานที่มีภาระโหลดบางส่วน จะคล้ายๆ กับการควบคุมแบบ On-line/Off-line ที่ใช้กับเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบแต่สามารถปรับปริมาณอากาศได้ถึง 5 ระดับ คือ 100% -75%-50%-25% และ 0 % อย่างไรก็ตามวิธีนี้ถูกมองว่ามีประสิทธิภาพต่ำ

(4) การควบคุมแบบมอดูลเลติ้งโดยการหมุนวาล์ว (Modulating-by Turn Valves) สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบ สกูรชนิดฉีดน้ำมัน

โดยอากาศอัดมีการเปลี่ยนแปลงด้วยการแทนที่ของอากาศด้วยการหมุนวาล์วควบคุมแบบเกลียวก้นหอย โดยการปิดทางเข้าของท่อรองเพื่อทำให้อากาศส่วนเกินไหลย้อนกลับไปยังท่อทางเข้าเครื่อง วิธีการนี้มีประสิทธิภาพคล้ายการควบคุมแบบ On-line/Off-line อย่างไรก็ตามระบบนี้ทำให้สามารถควบคุมความดันแตกต่างภายในได้0.1 บาร์

(5) การควบคุมแบบมอดูลเลติ้ง ด้วยคันบังคับการไหลเข้า (Modulating-by Inlet Throttling) สำหรับเครื่องอัดอากาศ แบบลูกสูบ เวนและสกรู

วิธีการนี้นำมาใช้กับการเปลี่ยนแปลงช่องวาล์วโดยยอมให้อากาศบางส่วนไหลมาที่ท่อทางเข้า ทำให้ระบบมีความดันเพื่อขึ้น เพื่อทำให้อากาศที่ผลิตจากเครื่องลดลง ข้อดีของวิธีนี้สามารถรักษาระดับความดันภายในให้มีความแตกต่างกันน้อยที่สุด
ถ้ามีการควบคุมการไหลอย่างต่อเนื่องจะทำให้ความดันที่ท่อทางเข้าลดลงและอัตราส่วนของการอัดอากาศเพื่อขึ้น ทำให้มีความต้องการใช้พลังงานที่ต่ำ วิธีการควบคุมการไหลของอากาศอัดที่ผลิตได้วิธีนี้จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการควบคุมแบบ On-line/Off-line และจะนำมาใช้กับเครื่องอัดอากาศที่มีภาระโหลดสูงเท่านั้น

(6) การควบคุมแบบมอดูลเลติ้ง ด้วยคันบังคับการไหลเข้า (Modulating-by Inlet Throttling) ร่วมกับการควบคุมแบบ On-line / Off-line สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ เวนและสกรู

การเลือกการควบคุมแบบมอดูเลติ้งหรือควบคุมแบบ On-line / Off-line เพื่อทำให้มั่นใจได้ว่าการควบคุมมอดูลเลติ้งจะไม่ถูกนำมาใช้กับการทำงานที่มีโหลดต่ำกว่า 70 เปอร์เซ็น

13

รูปที่ 13 แสดงการควบคุมแบบมอดูลเลติ้งด้วยวาล์วควบคุมการไหลที่ทางเข้าร่วมกับท่อบายพาส

(7) การควบคุมแบบมอดูลเลติ้งด้วยวาล์วที่ท่อด้านดูด (Modulating – by Suction Valve) ที่ไม่มีโหลด ใช้เฉพาะเครื่อง อัดอากาศแบบลูกสูบ

การทำงานของวาล์วที่ท่อด้านดูดจะสามารถปรับเพิ่มเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงการควบคุมระยะเวลาระหว่างการเปิดวาล์ว ซึ่งวิธีนี้สามารถที่จะนำมาใช้ควบคุมจังหวะการเปิดให้น้อยลงจากภาวะที่ไร้ภาระโหลดจนถึงภาวะที่มีโหลดเต็มพิกัด

(8) การควบคุมแบบมอดูลเลติ้งด้วยวาล์วควบคุมการไหลที่ ทางเข้าคร่อมกับท่อบายพาส (Modulating – by Inlet Throttle with Bypass) ใช้เฉพาะเครื่องอัดอากาศแบบ เทอร์โบ

เครื่องอัดอากาศแบบไดนามิค (Dynamic) จะถูกออกแบบเพื่อทำให้มั่นใจว่า จะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของอุณหภูมิสูงและความดันต่ำในแต่ละวันดังรูป รวมทั้งการไหลย้อนกลับของอากาศทันทีทันใดภายในเครื่องอัดอากาศ
การควบคุมวิธีนี้เป็นวิธีที่ทำให้การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากว่าการควบคุมแบบมอดูลเลติ้ง การใช้พลังงานจะลดลงเหลือ 70 เปอร์เซ็นของโหลดเต็มพิกัด

(9) การควบคุมอากาศด้วยครีบนำร่องทางเข้ากับบายพาส (Inlet Guide Vanes with Atmospheric Bypass) ใช้เฉพาะเครื่องอัดอากาศแบบเทอร์โบ

จะเป็นใบพัดชนิดปรับมุมได้ที่ติดตั้งที่ท่อลมดูดของเครื่องอัดอากาศแบบเทอร์โบ การควบคุมวิธีนี้นิยมใช้มากกว่าการควบคุมการไหลที่ท่อทางเข้า ซึ่งจะทำให้การทำงานที่มีโหลดบางส่วนมีประสิทธิภาพมากกว่า

(10) การควบคุมแบบอัตโนมัติ (Automatic Dual Control) ใช้เฉพาะเครื่องอัดอากาศแบบเทอร์โบ

เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียของอากาศอัดจากการทำงานโดยวิธีการควบคุมแบบอัตโนมัติ สามารถที่จะนำมาใช้เพื่อหาเหตุผลของจุดย้อนกลับสูงสุดและอยู่ใกล้กับวาล์วควบคุมการไหลที่ท่อทางเข้า การควบคุมวิธีนี้จะใช้วิธีการเดียวกับ Modulatimg + On-line/Off-line ซึ่งจะทำให้การใช้พลังงานน้อยลง

(11) การควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์เครื่องอัดอากาศ

การใช้อุปกรณ์ควบคุมความเร็วรอบ ทำให้สามารถผลิตอากาศอัดได้สอดคล้องกับความต้องการ เป็นวิธีที่เหมาะกับเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ แบบโรตารี่เวน และแบบสกรู ที่มีโหลดบางส่วนเป็นระยะเวลานานๆ แต่จะไม่เหมาะกับเครื่องอัดอากาศที่มีโหลดเต็มพิกัดเพราะไม่มีผลต่อการประหยัดพลังงาน

3.1.2 การควบคุมแบบหลายๆเครื่อง (Multiple Compressor Control)

ลักษณะการติดตั้งเครื่องอัดอากาศส่วนใหญ่จะมี เครื่องอัดอากาศมากกว่า 1 เครื่อง เพื่อให้ทำงานร่วมกันอย่างดีและเหมาะสมที่สุดเหมาะกับความดันที่ต้องการ วิธีการควบคุมแบบอัตโนมัติที่เหมาะกับเครื่องอัดอากาศหลายๆ เครื่องที่นิยมใช้อยู่ มี 2 วิธี คือ

(1) การควบคุมความดันตามลำดับขั้น (Cascade Pressure Control)

เป็นการควบคุมพื้นฐานของสวิทซ์ควบคุมความดันของเครื่องอัดอากาศซึ่งนำไปสู่การควบคุมเครื่องจำนวนมากเพื่อป้องกันความดันตกคร่อม

14

รูปที่ 14 แสดงการควบคุมความดันตามลำดับขั้น

จากรูปที่ 14 แสดงการทำงานของเครื่องอัดอากาศ โดย เครื่องที่ 1. “เครื่องสำคัญที่สุด” ที่กำหนดให้มีความดันสูงที่ความต้องการอากาศต่ำๆ ซึ่งถ้ามีการต้องการอากาศเพิ่มขึ้น ความดันจะลดลงนำไปสู่การทำงานของเครื่องที่ 2. และจะส่งต่อไปยังเครื่องต่อๆไป จนถึงระดับความต้องการอากาศสูงสุดสำหรับเครื่องอัดอากาศ ทั้ง 4 เครื่อง

(2) การควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Control)

การควบคุมด้วยอิเล็คทรอนิกส์สามารถนำมาใช้กับการควบคุมตามลำดับขั้นบนพื้นฐานของการรวมความดันและความต้องการอากาศที่สัมพันธ์กันวิธีนี้จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการกำหนดค่าความดันที่ต่อเนื่องกันสำหรับเครื่องอัดอากาศแต่ละเครื่อง ซึ่งความดันที่เกิดขึ้นจะผันแปรสอดคล้องกับความต้องการความดันอากาศอัดและอาจมีความดันต่ำเกิดขึ้นระหว่างช่วงเย็นและสุดสัปดาห์

15

รูปที่ 15 แสดงการควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์

3.1.3 การควบคุมระบบโดยรวม (Overall System Control)

โดยทั่วไประบบควบคุมที่มีความซับซ้อนมากจะสามารถให้ความยืดหยุ่นและประหยัดพลังงานที่มากขึ้น แต่ต้องระมัดระวังระดับความต้องการอากาศของระบบทั้งหมด ต้องติดตามตรวจวัดเพื่อให้มั่นใจว่าทำงานถูกต้องอย่างต่อเนื่องและเชื่อมต่อกับระบบการจัดการอาคารสำนักงาน (Building Mangement System)

(1) การควบคุมอย่างง่าย

    • ระบบจำเป็นต้องสัมพันธ์กันกับพื้นที่ควบคุมที่ไม่ซับซ้อนและยอมให้บางส่วนของระบบหยุดการทำงานเมื่อไม่ได้ใช้งาน
    • การควบคุมด้วยสวิทซ์เวลาอย่างง่ายๆ เป็นรูปแบบที่นิยมใช้กันมากที่สุด ซึ่งสามารถนำมาใช้กับจุดที่มีการเปลี่ยนแปลงของการผลิตอากาศที่อยู่ไกลออกไป

(2) การควบคุมแบบรวมศูนย์ (Integrated Control)

การควบคุมแบบรวมศูนย์อาจนำมารวมกับระบบการจัดการอาคาร (Building Managements System) สามารถนำมาใช้เป็นเครื่องมือติดตามผลปฏิบัติงานในโรงงาน โดยสามารถนำมาแสดงให้เห็นถึงความต้องการบำรุงรักษาตามชั่วโมงการทำงาน

16

รูปที่ 16 แสดงการควบคุมแบบรวมศูนย์

4. แนวทางการอนุรักษ์พลังงานในระบบอากาศอัด
(Energy conservation in Compressed Air System)

4.1 ประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศ

กำลังขับเคลื่อนตามทฤษฎีของเครื่องอัดอากาศ จะมีความซับซ้อนเล็กน้อย ในกรณีของการอัดโดยไม่มีการถ่ายเทความร้อน ความดันก๊าซกับปริมาตร จะมีความสัมพันธ์กันดังนี้

โดย K คือ specific heat ratio (adiabatic index) = ความร้อนจำเพาะที่ความดันคงที่ / ความร้อนจำเพาะที่ ปริมาตรคงที่

จากความสัมพันธ์นี้ กำลังขับเคลื่อนตามทฤษฎี P เพื่อทำการอัดปริมาณลม Q [CMM] ตั้งแต่ความดัน P1 [Pa] จนถึง P2 [Pa] จะหาได้จากสูตรต่อไปนี้

ดังนั้น หากให้ผลคูณของประสิทธิภาพเชิงกลและประสิทธิภาพการอัดโดยไม่มีการถ่ายเทความร้อน เท่ากับ η [%] และให้ ค่าเผื่อขนาดไว้เท่ากับ αPm กำลังขาออกที่ใช้ในเครื่องมอเตอร์ จะหาค่าได้จากสูตรต่อไปนี้

4.2 แนวทางการอนุรักษ์พลังงานในระบบอากาศอัด
(Guideline for energy conservation in compressed air system)

ประเด็นสำคัญในการอนุรักษ์พลังงานของระบบอากาศอัด

(1) คำนวณต้นทุนของอากาศอัด [บาท/Cu.m.] แล้วใช้ต้นทุนนี้ในการคำนวณค่าใช้จ่ายตามปริมาณความสิ้นเปลืองอากาศอัดที่แต่ละอุปกรณ์ ในจำนวนต้นทุนนี้จะมีค่าไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศเป็นองค์ประกอบหลัก

(2) ปริมาณอากาศขาออกของเครื่องอัดอากาศต่อกำลังขับจำเพาะ โดยทั่วไปจะมีค่าประมาณ 7.5-5.5 [kW/CMM] (ANR) กล่าวคือเท่ากับ 0.13-0.18 [CMM/kW] (ANR) ต่อ 7.5 [kW]

(3) เครื่องอัดอากาศขนาดเล็กจะใช้แบบลูกสูบ ขนาดกลางจะใช้แบบสกรู และขนาดใหญ่จะใช้แบบเทอร์โบ เป็นหลัก ประเด็นสำคัญในการเลือกใช้เครื่องปรับอากาศคือ จะใช้แบบใช้น้ำมันหรือไม่ใช้น้ำมัน จำนวนชั้นของการอัดอากาศ การสั่นสะเทือน เสียงดัง และวิธีควบคุม capacity เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงภาระ

(4) หากมีเครื่องอัดอากาศหลายตัว แล้วใช้วิธีควบคุมจำนวนการเดินเครื่องให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงภาระ จะทำให้การอนุรักษ์พลังงานใกล้เคียงกับเส้นกราฟกำลังขับในอุดมคติ และในกรณีที่จัดกลุ่มเครื่องอัดอากาศ ไม่ควรให้มีกลุ่มเครื่องอัดอากาศประเภทปริมาตรทดแทนเชิงบวก (Positive Displacement) รวมกับกลุ่มเครื่องอัดอากาศประเภทไดนามิคส์ (Dynamics) เนื่องจากในสภาวะ Unload เครื่องอัดอากาศประเภทปริมาตรทดแทนเชิงบวก จะสร้างความดันอากาศอย่างต่อเนื่อง ทำให้สูญเสียพลังงานไฟฟ้า

(5) สิ่งที่สำคัญคือการอนุรักษ์พลังงานทางด้านผู้ใช้อากาศอัด (การปรับความดันให้เหมาะสม การลดการปล่อยอากาศทิ้งและอากาศรั่ว เป็นต้น)

Tip

การประหยัดพลังงานของระบบอากาศอัดประกอบด้วย การออกแบบระบบที่ดี การเลือกใช้ประเภทและขนาดให้เหมาะสม ขนาดของถังเก็บอากาศมีปริมาณที่เพียงพอกับลักษณะงาน ขนาดของท่อเมนต้องโตพอที่ทำให้ความเร็วของอากาศไม่สูงเกินไปจนทำให้เสียความดันในการใช้งานและมีการบำรุงรักษาที่ดี

การเลือกเครื่องอัดอากาศ

(1) เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ เป็นเครื่องอัดอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง ยิ่งมีจำนวนขั้น (Stage) เพิ่มขึ้นยิ่งมีประสิทธิภาพสูง ส่วนใหญ่ใช้เพียง 2 ขั้น เครื่องอัดอากาศแบบระบายความร้อนด้วยน้ำจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศ เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบเหมาะสมกับการรับโหลดที่ไม่สม่ำเสมอได้ดี เนื่องจากมีอุปกรณ์ Un-load ที่ดี การใช้อุปกรณ์ Un-load น้อยมากเมื่อเทียบกับเครื่องแบบอื่นๆ การควบคุมยังสามารถทำเป็นแบบ multi step ในช่วงการเดิน Part load จะให้ประสิทธิภาพดี

(2) เครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่สกรู เป็นเครื่องที่มีความสึกหรอน้อยเนื่องจากตัวสกรูไม่ได้สัมผัสกัน การอัดอากาศมีประสิทธิภาพพอสมควรแต่โครงสร้างเป็นตัวสกรูกำหนดให้มีอัตราส่วนความดันคงที่ เครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่สกรูเหมาะกับการรับโหลดเต็มพิกัดและสม่ำเสมอ จึงจะให้ประสิทธิภาพที่ดีได้

(3) เครื่องอัดอากาศแบบหอยโข่ง เป็นเครื่องอัดอากาศที่มีประสิทธิภาพสูงพอควรเหมาะกับระบบที่ความต้องการอากาศมาก

ท่อดูดอากาศ

การออกแบบท่อดูดอากาศควรให้ท่อดูดอากาศจากภายนอก โดยอากาศที่ดูดเข้าต้องเย็น แห้งและสะอาด อากาศที่มีอุณหภูมิต่ำลง 3 องศาเซลเซียส จะทำให้ใช้พลังงานลดลง 1% การอัดอากาศที่แห้งจะช่วยลดการอัดไอน้ำให้ได้ความดันเท่าอากาศ และเมื่อสภาวะเหมาะสม ไอน้ำจะควบแน่นเป็นหยดน้ำ เรียกว่า คอนเดนเสท ซึ่งไม่สามารถใช้ประโยชน์ใดๆได้และต้องหาวิธีกำจัดด้วยวิธีต่างๆ ความสะอาดของอากาศจะมีผลต่อฟิลเตอร์ หากมีฝุ่นมากจะทำให้ฟิลเตอร์อุดตัน มีผลให้อากาศไหลเข้าน้อย อัตราส่วนความดันจะสูงขึ้น ทำให้ใช้พลังงานเพิ่มขึ้น

After Cooler

เนื่องจากอากาศที่ดูดเข้าไปมีความชื้นผสมอยู่ด้วย ถ้าไม่มี After Cooler ความชื้นจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ การติดตั้ง After Cooler จะช่วยลดปัญหาการเกิดคอนเดนเสทได้มาก

Air Dryer

งานบางอย่างต้องการความชื้นในอากาศน้อยหรืออากาศที่มีความสะอาดมาก เช่น อุตสาหกรรมพ่นสี อุตสาหกรรมอาหารและยา Air Dryer จะช่วยแยกความชื้นออกและทำให้อากาศมีความแห้งมาก

ถังเก็บอากาศ

ในระบบที่ต้องการความดันอากาศที่สม่ำเสมอ ถังเก็บอากาศจะช่วยให้ลมในระบบมีความสม่ำเสมอ และ ยังช่วยลดอุณหภูมิอากาศ ทำให้คอนเดนเสทแยกจากอากาศอัดได้บางส่วน

ท่อเมน

ท่อเมนจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะไม่ให้ความเร็วของอากาศภายในสูงเกินไป ลักษณะการต่อท่อเมนในระบบใหญ่นิยมต่อเป็นวงแหวน สำหรับระบบขนาดเล็กต่อเป็นแนวตรงก็ใช้ได้ ระบบท่อเมนต้องดูแลให้มีการรั่วของอากาศไม่เกิน 5 %

ความดันของอากาศอัด

(1) การใช้ความดันของอากาศอัด ปกติระบบนิวเมติกส์จะใช้ความดันอากาศไม่เกิน 5 บาร์ โรงงานส่วนใหญ่ผลิตอากาศที่ความดัน 7 บาร์แล้วส่งไปตามท่อ แล้วลดความดันที่ตรงจุดใช้งานตามความต้องการของอุปกรณ์ ในการออกแบบลักษณะนี้จะให้ประสิทธิภาพด้านการใช้พลังงานไม่ดี เนื่องจากต้องลดความดันลงที่จุดใช้งาน การออกแบบท่ออากาศส่วนใหญ่การสูญเสียความดันต้องไม่เกิน 5 % ถ้าระบบต้องการความดันไม่เกิน 5 บาร์อาจต้องผลิตอากาศที่ 5.6 บาร์ ซึ่งเมื่อเกิดความดันตกในท่อ 5 % จะเหลือความดันที่ปลายท่อ 5.3 บาร์ ซึ่งเพียงพอกับการใช้งาน

(2) ในกรณีที่ความดันของอากาศ แบ่งออกเป็น 2 ระดับ เช่น กลุ่มหนึ่งใช้ความดัน 6 บาร์ อีกกลุ่มหนึ่งใช้ความดัน 3 บาร์ ทั้งสองกลุ่มมีปริมาณการใช้อากาศใกล้เคียงกัน โรงงานส่วนใหญ่มักจะผลิตอากาศที่ความดัน 7 บาร์ แล้วลดความดันลงให้เหมาะกับจุดที่ใช้งาน ซึ่งกลุ่มที่ใช้ความดัน 3 บาร์ จะสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก การใช้งานลักษณะนี้ควรผลิตอากาศ แยกระบบโดยระบบแรกผลิตที่ความดัน 7 บาร์ เพื่อความต้องการความดัน 6 บาร์ และอีกระบบผลิตที่ความดัน 3.5 – 4 บาร์ เพื่อใช้กับความต้องการ 3 บาร์ จะทำให้ลดพลังงานลง 33% เมื่อแบ่งเป็นสองระบบแล้วอาจจะต่อท่อและลดความดันระหว่างระบบทั้งสองเพื่อใช้ในกรณีฉุกเฉิน

(3) ในกรณีที่ความดันของอากาศ แบ่งเป็น 2 ระดับ แต่ในระดับสูงมีจำนวนใช้ที่น้อยกว่า เช่น โรงงานแห่งหนึ่งใช้ความดันที่ 6 บาร์ และ 10 บาร์ แต่ความดันที่ 10 บาร์ มีความต้องการใช้อยู่ระหว่าง 10-15% ของการใช้ทั้งหมด ลักษณะนี้อาจจะผลิตอากาศที่ความดัน 7 บาร์ แล้วติดตั้ง Booster เพื่ออัดอากาศจากความดัน 7 บาร์เป็น 11 บาร์ เพื่อป้อนให้กลับความดัน 10 บาร์ การจัดการลักษณะนี้จะช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก

Bibliography
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2004). ตอนที่ 4 บทที่ 1 ระบบอัดอากาศ ปั๊มน้ำ และพัดลม. In ตำราฝึกอบรมผู้รับผิดชอบด้านพลังงานอาวุโส (ผอส.) ด้านความร้อน (pp. 1-1 - 1-72).


ienergyguru.com
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

Advertisements