เครื่องอัดอากาศ

(Air Compressors)
เครื่องอัดอากาศ ทำหน้าที่อัดอากาศ จากความดันอากาศปกติ 14.7 ปอนด์/ตารางนิ้ว (ความดันบรรยากาศ) ที่ถูกดูดเข้าทางท่อดูด อัดให้อากาศนั้นมีปริมาตรเล็กลงความดันสูงขึ้นตามความต้องการ แล้วอากาศอัด (Compressors Air) จะถูกส่งถ่ายไปตามท่อที่ต่อไว้ใช้งาน
อากาศอัดซึ่งนิยมใช้อย่างกว้างขวาง และแพร่หลาย คือ
1. ประหวัดแรงงาน
2. มีความปลอดภัยสูง ทนต่อการระเบิด และปลอดภัยจากงานเกินกำลัง
3. มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสะดวก สามารถควบคุมอัตราความเร็ว และควบคุมความดันได้ง่ายโดยใช้วาวล์
4. การส่งถ่ายอากาศอัดเป็นไปได้ง่ายสะดวก
5. ความทนทานของเครื่องมือสูงกว่าเครื่องมือทางไฟฟ้า
6. การเก็บรักษาง่าย ซึ่งสามารถเก็บได้ในถังเก็บอากาศ
7. ไม่ต้องใช้ท่ออากาศกลับ โดยอากาศอัดที่ใช้แล้วสามารถปล่อยสู่บรรยากาศได้เลย
เครื่องอัดอากาศ จะประกอบด้วย
1. เครื่องอัดอากาศ (Air Compressors) ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ก็ได้
2. ตัวควบคุมแรงดัน (Regulator)
3. ท่อดูดและไส้กรองอากาศดูด
4. ตัวระบายความร้อนหลังจากอากาศอัด
5. ถังบรรจุอากาศ
6. ท่อจ่ายอากาศอัดไปตามจุดต่างๆ
7. ลิ้นระบายความดันเกิน
8. ลิ้นระบายน้ำออก
9. เกจวัดความดัน

เครื่องอัดอากาศ
เครื่องอัดอากาศแบ่งออกได้หลายชนิดดังนี้
1. เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ (Piston compressors)
2. เครื่องอัดอากาศแบบไดอะแฟรม (Diaphragm Compressor)
3. เครื่องอัดอากาศแบบแผ่นเวน (Rotary Vane Compressor)
4. เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดสกรู (Screw Compressor)
5. เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดหมุน (Root Compressor)
6. เครื่องอัดอากาศแบบกังหัน (Turbo Compressor)
1. เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ (Piston compressors)
เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ ในปัจจุบันนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เพราะเครื่องอัดอากาศแบบนี้เหมาะสำหรับการใช้ความดันต่ำ ความดันปานกลาง และความดันสูง ซึ่งสามารถแบ่งเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบออกได้ดังนี้
1.1 เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัดครั้งเดียว (Single Stage Air Compressor) เป็นเครื่องอัดอากาศ ซึ่งอาจมีสูบเดียว ในการทำงานอัดอากาศอัดเพียงครั้งเดียวต่อการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง 1 ครั้ง โดยเมื่อลูกสูบเลื่อนลงจะเป็นจังหวะดูด เมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้นจะเป็นจังหวะอัด อากาศอัดจะผ่านวาวล์อัดถูกส่งไปเก็บไว้ที่ถังลมเพื่อนำไปใช้งานต่อไป ส่วนอากาศที่ถูกดูดเข้าเครื่องอัดอากาศจะต้องผ่านไส้กรองอากาศและผ่านวาวล์ดูด (ทั้งวาวล์อัดและวาวล์ดูดจะต้องปิดเปิดตามจังหวะของตน) เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัดครั้งเดียวจะหล่อเย็นด้วยอากาศ
การขับ  เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัดครั้งเดียว ต้องใช้พลังงานขับจากมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ โดยขับตรงเข้ากับเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งเพลาข้อเหวี่ยงหมุนทำให้ลูกสูบเลื่อนขึ้นลงได้
เครื่องอัดอากาศแบบนี้ จะให้ความกดดันตั้งแต่ 90-120 ปอนด์ ต่อตารางนิ้วเหมาะสำหรับใช้ตามอู่รถยนต์ และเครื่องพ่นสี

เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัดครั้งเดียว

เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัดครั้งเดียว
1.2 เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัด 2 ครั้ง (Two Stage Air Compressor)
เป็นเครื่องอัดอากาศแบบที่มี 2 สูบ หรือมากกว่าสูบหนึ่งจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางโตกว่าอีกสูบหนึ่ง สูบที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางโตเป็นการอัดอากาศด้านความกดดันต่ำ สูบที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กเป็นการอัดอากาศด้านความกดดันสูง  ในการทำงานของเครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัด 2 ครั้ง อากาศที่ถูกดูดเข้าสูบทางความกดดันต่ำ แล้วอัดให้มีความกดดันประมาณ 45 ปอนด์/ตารางนิ้ว อากาศอัดความกดดันต่ำนี้ จะผ่านเข้าหล่อเย็นก่อนให้อุณหภูมิเย็นลงแต่ความกดดันเกือบเท่าเดิม แล้วเข้าไปบรรจุในกระบอกสูบด้านความกดดันสูง แล้วอัดด้วยอัตราอัดใหม่ เช่นความกดดันขั้นสุดท้ายมีความกดดันสูงกว่า 100 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว แล้วผ่านการหล่อเย็นส่งอากาศอัดเข้าถังเก็บต่อไป
เครื่องอัดอากาศลูกสูบแบบอัด 2 ครั้ง จะให้ความกดดัน 140-175 ปอนด์ต่อตารางนิ้วเหมาะสำหรับ เครื่องพ่นสี อู่รถยนต์ เพื่องานนิวแมติค เช่น เครื่องเจาะถนน เจาะหิน เครื่องอัดทรายหล่อ ตลอดจนระบบนิวแมติคในโรงงานเป็นต้น

เครื่องอัดอากาศแบบอัด2ครั้ง

เครื่องอัดอากาศ 2 ครั้ง
2. เครื่องอัดอากาศแบบไดอะแฟรม (Diaphragm Compressor)
เครื่องอัดอากาศแบบไดอะแฟรม จัดอยู่ในประเภทเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ แต่ห้องอัดอากาศกับลูกสูบถูกขั้นด้วยแผ่นไดอะแฟรม การทำงานเมื่อลูกสูบเลื่อนลงอากาศจะผ่านท่อดูดเข้าทางวาวล์ดูดบรรจุในห้องอัดอากาศ เมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้นแผ่นไดอะแฟรมก็จะอัดอากาศ อากาศอัดจะถูกส่งผ่านวาวล์อัดเข้ายังถังลมต่อไป  ดังนั้นอากาศอัดประเภทนี้จะสะอาดปราศจากน้ำมัน ดังนั้นเครื่องอัดอากาศแบบไดอะแฟรมจึงเหมาะสำหรับใช้ในโรงงานประเภท เคมีภัณฑ์ ยารักษาโรค และผลิตอาหาร

เครื่องอัดอากาศแบบไดอะแฟรม

เครื่องอัดอากาศแบบไดอะแฟรม
3. เครื่องอัดอากาศแบบแผ่นเวน (Rotary Vane Compresser)
เครื่องอัดอากาศแบบแผ่นเวน ตัวแผ่นเวนจะติดอยู่กับล้อตัวหมุน (Rotor) และวางเยื้องศูนย์กับเรือนสูบ เมื่อชุดล้อตัวหมุนเริ่มทำงานแผ่นเวนสามารถแล่นเข้าออกรักษาความสัมผัสกับผิวเรือนสูบได้ตลอดเวลา โดยเลื่อนขึ้นลงในร่องของล้อตัวหมุน อากาศจากท่อดูดจะไปเต็มช่องเวนแต่ละช่องจนเต็ม เมื่อช่องเวนหมุนไปข้างหน้า ปริมาตรอากาศถูกอัดเล็กลงจนกระทั่งหมุนไปถึงท่อปล่อย อากาศอัดจะส่งไปใช้งาน
เครื่องอัดอากาศแบบนี้ จะไม่มีวาวล์ดูด วาวล์อัด ล้อหมุนจึงหมุนด้วยความเร็วสูง เครื่องอัดอากาศจึงมีขนาดเล็กไม่มีเสียงดัง และสามารถผลิตส่งอากาศอัดได้ในอัตราการไหลสม่ำเสมอไม่ขาดเป็นห้วงๆ เหมือนแบบลูกสูบ ความกดดันของอากาศอัดแบบแผ่นเวนค่อนข้างต่ำกว่าแบบลูกสูบ

เครื่องอัดอากาศแบบเวน

เครื่องอัดอากาศแบบเวน
4. เครื่องอัดอากาศแบบสกรู (Screw Compressor)
เป็นเครื่องอัดอากาศชนิดมีเพลาสกรูสองเพลาหมุนขบกัน เพลาสกรูตัวหนึ่งมีสกรูเพลาตัวผู้สันฟันนูนและมีเกลียว 3-4 เกลียว เพลาสกรูอีกตัวหนึ่งมีสกรูเพลาตัวเมียมีสันฟันเว้าเป็นร่องเกลียว 4-5 ร่อง สกรูทั้ง 2 จะประกอบอยู่ภายในเรือนเดียววางขบกันมีทิศทางการหมุนเข้าหากัน เพลาสกรูตัวผู้จะหมุนเร็วกว่าเพลาสกรูตัวเมียสามารถดูดอากาศจากด้านหนึ่ง ค่อยๆ หมุนไล่อากาศอัดออกไปทางด้านหนึ่งได้ และสามารถอัดอากาศให้มีความกดดันสูง

เครื่องอัดอากาศแบบสกรู

เครื่องอัดอากาศแบบสกรู
5. เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดหมุน (Root Compressor)
เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดหมุน ลักษณะคล้ายกับเกียรปั้ม โดยมีใบพัดหมุน 2 ตัวขบกัน ปลายข้างหนึ่งของใบพัดหมุนจะสัมผัสกับเรือนเครื่อง อากาศจะถูกดูดจากด้านหนึ่งโดยไม่เปลี่ยนแปลงปริมาตรซึ่งจะรีดและอัดอากาศขณะที่ใบพัดหมุนไป

เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดหมุน

เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดหมุน
6. เครื่องอัดอากาศแบบกังหันหรือแบบใบพัดสกรู (Turbo Compressor or Axial)
เครื่องอัดอากาศแบบกังหัน อาศัยหลักการ การเปลี่ยนพลังงานจลน์ (Kinetic Energy)
เป็นพลังงานความกดดัน ซึ่งความเร็วของอากาศถูกดูดไหลผ่านในแนวแกนหมุนของใบกังหันและหมุนอัดอากาศนั้นออกไปผ่านช่องใบกังหัน ซึ่งความเร็วอากาศจะถูกเปลี่ยนจากพลังงานจลน์ เป็นพลังงานความกดดัน ความกดดันของอากาศอัดทำได้ประมาณ 100-150 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

เครื่องอัดอากาศแบบกังหันหรือแบบใบพัดสกรู

เครื่องอัดอากาศแบบกังหันหรือแบบใบพัดสกรู
อุปกรณ์ที่ควบคุมความกดดันของอากาศอัด ทั้งแบบอัดครั้งเดียวและแบบอัด 2 ครั้ง มีดังนี้
ก. สวิทช์ความกดดัน (Pressure Switch)
ข. เครื่องเดินเปล่า (Automatic unlooder)
ค. วาวล์ระบายความกดดัน (Safety Valve)
ก. สวิทช์ความกดดัน (Pressure Switch) จะติดไว้ที่ถังลม เมื่อความกดดันตกถึงค่าหนึ่งที่ตั้งไว้สวิทช์จะปิดทำให้เครื่องอัดอากาศทำงาน และอากาศอัดจะถูกส่งเข้าถังลม จนกระทั่งความกดดันสูงถึงค่าหนึ่งที่ตั้งไว้ สวิทช์จะเปิดเครื่องอัดอากาศไม่ทำงานซึ่งเป็นเช่นนี้อัตโนมัติ เป็นการควบคุมไม่ให้ความกดดันต่ำหรือสูงเกินกว่าค่าที่ตั้งไว้ และป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้อีกด้วย
ข. เครื่องเดินเปล่า (Automatic unlooder) เป็นการควบคุมอากาศอัด คือ เมื่อความกดดันขึ้นสูงถึงค่าที่ต้องการแล้ววาวล์ปล่อยจะปิดก่อน เปิดวาวล์ดูดไว้ เครื่องจะเดินเปล่าต่อไปอีกเพื่อขับอากาศสวนออกทางท่อดูด อากาศนี้มิใช่อากาศอัดจึงไม่ร้อน ดังนั้นถึงแม้มอเตอร์และเครื่องหมุนแต่ไม่มีอากาศอัดเข้าถังลม
ค. วาวล์ระบายความกดดัน (Safety Valve) เป็นสปริงกดวาวล์ซึ่งจะเปิดระบายความกดดันออกเมื่อความกดดันภายในถังสูงกว่าขีดที่ตั้งไว้
การหล่อเย็น (Cooling)
การหล่อเย็นเครื่องอัดอากาศ มีความสำคัญอย่างมาก เพราะการอัดอากาศทำให้มีความร้อนเกิดขึ้นที่เครื่องอัด ดังนั้นการหล่อเย็น เครื่องอัดอากาศเล็กๆ จะหล่อเย็นด้วยอากาศภายนอกผ่านครีบของเรือนสูบนำเอาปริมาณความร้อนออกไปจากเรือนสูบ สำหรับเครื่องอัดอากาศขนาดใหญ่ การหล่อเย็นอาจจะใช้อากาศหรือน้ำก็ได้ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบ
ถังเก็บลม (Air Receiver)
ถังเก็บลมเป็นอุปกรณ์ช่วยให้การจ่ายอากาศอัดคงที่สม่ำเสมอ และให้มีปริมาณเพียงพอจ่ายไปสู่งานของวงจรนั้น และอากาศอัดยังสามารถระบายความร้อนให้กับพื้นผิวถังได้ ดังนั้นในอากาศปกติซึ่งมีความชื้นและไอน้ำอยู่นั้น อากาศที่เข้าเครื่องอัดจะมีไอน้ำด้วยเมื่ออากาศถูกอัดเข้าไปเก็บในถังลม และอากาศอัดเย็นตัวลง ไอน้ำเหล่านี้จะถูกกลั่นตัวเป็นหยดน้ำอยู่ภายในถังเก็บลมนี้ จึงจำเป็นต้องระบายน้ำออกจากถังเสมอ ซึ่งถ้าอากาศอัดมีน้ำปะอยู่แล้วจะทำให้ท่อเป็นสนิม เกิดการชำรุดได้และอาจทำให้งานเสียหายได้
การเลือกขนาดเครื่องอัดอากาศ
เครื่องอัดอากาศที่จะนำไปใช้กับงานต้องขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศอัดที่ต้องการ ถ้าเป็นเครื่องอัดอากาศที่เคลื่อนย้ายได้ ปริมาตรของอากาศอัดจะมีขีดจำกัด ซึ่งจะทำให้ปริมาตรมากขึ้นไม่ได้เพราะมีปัญหาเกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายและขนาดต้องใหญ่โตด้วย สำหรับเครื่องอัดอากาศชนิดติดตั้งแบบวงจรปริมาณของอากาศอัดจะจ่ายไปตามจุดต่างๆ คงที่และปริมาตรก็จะเพิ่มมากขึ้นได้ ซึ่งย่อมขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องอัดอากาศ ดังนั้นจุดสำคัญในการเลือกขนาดเครื่องอัดอากาศขึ้นอยู่กับ
ปริมาตรการผลิต
ก. ปริมาตรการผลิตทางทฤษฎี (Displacement) ก็คือปริมาณของอากาศเป็นลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (CFM) ที่เครื่องอัดอากาศสามารถดูดอัดและจ่ายอากาศออก ซึ่งปริมาตรการผลิตทางทฤษฎีกำหนดค่าได้โดย ขนาดกระบอกสูบ ระยะชัก ความเร็วรอบต่อนาที (rpm) เช่นสมมุติกระบอกสูบสามารถบรรจุอากาศและอัดใน 1 รอบ ได้อากาศอัด 1 ลูกบาศก์ฟุต ถ้าเครื่องอัดอากาศหมุน 500 รอบต่อนาทีก็จะทำการอัดอากาศได้ 500 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที นี้เป็นปริมาตรการผลิตทางทฤษี ได้จากการคำนวณจากกระบอกสูบสมบูรณ์ 100%
ปริมาตรการผลิต ทางทฤษฎี = ผลคูณปริมาตรช่วงชักกับจำนวนความเร็วรอบต่อนาที
VD = ¶d2  /4 xLxNxK
VD = ปริมาตรการผลิตทางทฤษฏี
D = ขนาดของกระบอกสูบ
L = ระยะชัก
N = ความเร็วรอบของเครื่องอัดอากาศ
K = จำนวนครั้งของการทำงานของเครื่องอัดอากาศ
ข. ปริมาตรการผลิตจริง (Delivery) คือ ปริมาณของอากาศที่เครื่องอัดอากาศ อัดอากาศดูดและจ่ายออกจริงๆ เป็นลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (CFM) ปริมาตรการผลิตจริง จะไม่เท่ากับปริมาตรการผลิตทางทฤษฎี (จากการคำนวณ) ซึ่งปริมาตรการผลิตจริงจะต่ำกว่าทางทฤษฎี เมื่อนำมาเทียบกับปริมาตรการผลิตจริง ก็จะแสดงถึงประสิทธิภาพเชิงปริมาตร (Volu metic efficiency) ซึ่งมีค่าอยู่ระหว่าง 40-95% และในทางปฏิบัติเราสนใจเฉพาะปริมาตรผลิตจริงเท่านั้น
ปริมาตรการผลิตจริง = ปริมาตรการผลิตทางทฤษฎีxกับ ประสิทธิภาพเชิงปริมาตร หรือ
ประสิทธิภาพเชิงปริมาตร = ปริมาตรการผลิตจริง
ปริมาตรการผลิตทางทฤษฎี
Volumetic eff        = Delivery
Displacement
2. ความกดดัน (Pressure) ความกดดันที่ใช้งานที่เกิดจากอากาศอัดของเครื่องอัดอากาศ ชนิดลูกสูบแบบอัดครั้งเดียว แบบอัด 2 ครั้ง หรือแบบอัดหลายครั้ง ความกดดันที่เกิดจากการอัดของเครื่องอัดอากาศควรจะสูงกว่าความกดดันที่นำไปใช้งาน โดยทั่วไปความกดดันที่ใช้งานประมาณ 90 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
การพิจารณาการติดตั้งเครื่องอัดอากาศคำนึงถึง
1. ขนาดและกำลังของเครื่องอัดอากาศ ที่ใช้กันทั่วไปมีขนาด 1/3 – 25 HP.
2. จำนวนและชนิดคอมเพสเซอร์
3. สถานที่ติดตั้ง
4. การควบคุมการทำงานของเครื่องอัดอากาศ
5. ระบบการจ่ายอากาศอัด ซึ่งมีความสำคัญมากเกี่ยวกับการเกิดความดันตกคร่อม
6. เรื่องการรั่วของอากาศอัดควรจะเผื่อไว้ 10% ในการคำนวณ
การติดตั้งเครื่องอัดอากาศ
1. ติดตั้งในที่กว้างขวาง สถานที่สะอาดแห้ง มีแสงสว่างเพียงพอ มีเนื้อที่โดยรอบเพื่อบำรุงรักษาได้ดี และการติดตั้งขนาดใหญ่ต้องคำนึงถึงฐานให้แข็งแรง
2. ติดตั้งในที่มีอากาศเย็นปราศจากฝุ่นละออง ซึ่งอากาศเย็นจะมีมวลแน่นกว่าอากาศร้อน ทำให้ปริมาณอากาศอัดมีมากขึ้นในการดูดเข้าอัด ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพสูง 1-2%
3. ควรมีการระบายความร้อนออกจากเครื่องอัดอากาศเป็นอย่างดี เพื่อให้เครื่องอัดอากาศเย็นใกล้เคียงกับอุณหภูมิของอากาศให้มากที่สุด และวาวล์อัดจะได้ใช้งานนานขึ้น
4. ท่อลมควรเป็นท่อตรงให้มากที่สุด การคดงอน้อย และขนาดท่อลมต้องโตพอที่อากาศอัดจะผ่านได้ โดยมีความดันตกคร่อมน้อยที่สุด
สถานที่ติดตั้งเครื่องอัดอากาศ
ตามธรรมดาการติดตั้งเครื่องอัดอากาศจะติดตั้งรวมเป็นศูนย์กลางที่จุดเดียวกัน หรือแยกกันอยู่คนละยูนิตก็ได้ ซึ่งพอจะเปรียบเทียบได้ดังนี้

ติดตั้งรวมเป็นศูนย์กลาง
ก. สามารถใช้เครื่องอัดอากาศขนาดการใช้ปริมาณลมน้อยกว่า
ข. ลดต้นทุน
ค. ค่าติดตั้งน้อย
ง. การบำรุงรักษาต่ำ
จ. ถ้าเครื่องอัดอากาศใหญ่ขึ้น ประสิทธิภาพการทำงานดีกว่า
ติดตั้งแยกกันคนละยูนิต
ก. ใช้สายท่อลมสั้น
ข. ขนาดท่อลมเล็ก
ค. เสียค่าใช้จ่ายในการเดินท่อถูก
ง. สามารถตรวจการจ่ายลมที่จุดต่างๆ ได้สะดวก
เครื่องอัดอากาศที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติดังนี้
1. มีการสูญเสียด้านความร้อนน้อย โดยมีระยะชักสั้น
2. ต้องมีการรั่วน้อยขึ้นอยู่กับ กระบอกสูบ แหวนลูกสูบ และการหล่อลื่นกระบอกสูบ
3. อากาศตกค้างตามฝาสูบน้อย ทำให้มีประสิทธิภาพสูง เพราะมีปริมาตรมากพอที่อากาศใหม่จะเข้าบรรจุ
4. การทำงานของวาวล์จะต้องมีเคลียเรนซ์ (Clearance) น้อยมาก และวาวล์จะต้องปิดเปิดอย่างรวดเร็วย และปิดอย่างสนิทแน่นอน
วิธีติดตั้งท่อดูด
เครื่องอัดอากาศขนาดใหญ่ ให้ต่อท่อดูดลมให้ยาว ควรสูงจากพื้นประมาณ 3 เมตร เพื่อนำอากาศที่ไม่ร้อนเข้ามาอัด ถ้าต่อใกล้เครื่องอัดอากาศ จะมีแต่อากาศร้อน
ถ้าเครื่องอัดอากาศ ชนิดที่ถังเก็บลมแยกจากกัน ท่อส่งอากาศเข้าถังควรเป็นท่อโค้งกว้างๆ ไม่ควรหักมุมท่อเพื่อลดความฝืด
ควรมีวาวล์ต่ออยู่ระหว่าง เครื่องอัดอากาศกับถังเก็บลม สำหรับปิดเปิดให้อากาศอัดเข้าไปในถัง ควรมีวาวล์นิรภัยด้วย
ข้อควรระวัง
1. ท่อดูดต้องมีที่ยึด เพื่อไม่ให้ฝาสูบแบกน้ำหนักไว้ และท่อดูดควรมีหมวกปิดไว้เพื่อป้องกันน้ำฝนและควรมีตะแกรงกันนกด้วย
2. ท่อดูดควรอยู่เหนือระดับหลังคาอาคารหรือโรงงาน เพื่อป้องกันให้พ้นจากคลื่นเสียงรบกวนจากการสะท้อนเสียงจากกำแพง
4. ถังเก็บลมควรวางไว้ใกล้กับเครื่องอัดอากาศ และสำหรับเครื่องอัดอากาศ ที่มีพัดลมเป่าที่ตัวหล่อเย็น อย่าให้ทิศทางการเป่าไปทางถังเก็บลม
การบำรุงรักษาทั่วๆ ไป
1. หม้อกรองต้องทำความสะอาดตามระยะเวลาที่ผู้ผลิตกำหนด
2. ก่อนเดินเครื่องควรตรวจดูท่อดูดว่ามีเศษผงหรือไม่
3. ท่ออากาศอัดที่ร้อนควรทำความสะอาด ให้การหล่อเย็นได้สะดวก
4. ถ้าวาวล์ดูดสกปรกแสดงว่าอากาศที่นำมาอัดไม่สะอาด และน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้คุณภาพไม่ดี น้ำมันหล่อลื่นควรเปลี่ยนทุกๆ 100 ช.ม.
5. การหล่อลื่นให้ใช้น้ำมันหล่อลื่นตามเบอร์ที่คู่มือกำหนด
6. ต้องปล่อยน้ำออกที่ถังลมให้สม่ำเสมอ เพราะถ้ามีน้ำในถังลมจะลดปริมาณลมที่เก็บตัวเป็นสนิม น้ำออกไปตามท่อ ซึ่งมีผลเสียคือเกิดการกระแทกของน้ำ (Water hammer) ไปกระแทกเครื่องมือต่างๆ
การบำรุงรักษาเครื่องอัดอากาศที่เคลื่อนย้ายได้
1. เวลาเคลื่อนย้ายอย่าลากด้วยความเร็วสูง
2. ถ่ายน้ำออกจากถังให้สม่ำเสมอ
3. เปลี่ยนไส้กรองอากาศตามระยะเวลา
4. เลือกน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างดีใช้กับเครื่องยนต์
5. ถ้าเครื่องอัดอากาศใช้น้ำหล่อเย็น ควรล้างทุกๆ 300 ช.ม.
6. ทุก ๆ 300 ช.ม. ควรตรวจยูนิตทั้งหมด ถ้าจำเป็นก็ควรปรับแต่ง
สิ่งที่ควรปฏิบัติเกี่ยวกับเครื่องอัดอากาศ
1. ทำตารางกำหนด การบริการตามระยะเวลา
2. ตรวจการรั่วของระบบอากาศอัดตามข้อต่อต่างๆ
3. ทำความสะอาดภายนอกเป็นประจำ โดยเฉพาะฝุ่นที่จับ
4. ตรวจระดับน้ำมันหล่อลื่นเสมอ
5. ใช้สารหล่อลื่นที่เชื่อถือในคุณภาพ
6. เครื่องอัดอากาศที่หล่อเย็นด้วยน้ำควรตรวจอุณหภูมิน้ำอยู่เสมอ
7. สายพานควรตรวจให้อยู่สภาพดี
8. ตรวจการทำงานของวาวล์นิรภัย
9. ทำความสะอาดหม้อกรองอากาศเสมอ
10. ตรวจการทำงานของวาวล์ต่างๆ
ท่อเมน (Air main)
ในการเดินท่อควรคำนึงถึง
1. ขนาดของท่อ
2. ความกดดันตกคร่อมไม่ควรมากกว่า 10%
3. ควรเดินท่อเป็นแบบวงแหวน
4. บริเวณที่ใช้ลมมากควรมีถังพักลมไว้
5. จุดที่นำลมออกจากท่อเมนควรต่อด้านบนและงอโค้งกับลงมา
การติดตั้งท่อเมน (Installation of Air mains)
ก. การเดินท่อเมนตามแนวนอน
ข. การเดินท่อเมนเป็นวงแหวน
ก. การเดินท่อเมนตามแนวนอน ควรเดินลาดให้ทำมุมเอียงประมาณ 1-2 % เพื่อให้หยดน้ำที่ตกค้างในท่อสามารถไหลลาดลงไปยังจุดปลายต่ำสุดของท่อได้ลงสู่ถังดักน้ำ (Water Trap) ที่ตั้งคอยไว้ และมีวาวล์สำหรับเปิดตรวจด้วยมือ เพื่อระบายน้ำภายในท่อทิ้งได้ และที่จุดต่างๆ ที่จะนำอากาศอัดจากท่อเมนมาใช้ ควรต่อขึ้นข้างบนและงอโค้งกลับลงมา เพื่อป้องกันมิให้หยดน้ำที่กลั่นตัวมาจากอากาศอัดไหลเข้าสู่อุปกรณ์ และท่อแยกทุกสายควรมีถังดักน้ำและวาวล์ปิดเปิดด้วยเสมอ เหมาะแก่การบำรุงรักษาง่าย

การติดตั้งท่อเมน

แสดงการจ่ายอากาศอัดไปสู่วงจร และการต่อท่อแยกจากท่อเมน
ข. การเดินท่อเมนเป็นวงแหวน (Ring main) คือการเดินท่อเมนเป็นวงรอบโรงงาน ซึ่งการเดินแบบนี้ ทำให้การจ่ายลมกระจายออกทั้ง 2 ด้าน รอบโรงงาน ทำให้ไม่เกิดความดันตกคร่อม (Pressure drop) บริเวณปลายสุดของท่อ ถึงแม้จะใช้ปริมาณลมมาก ซึ่งการเดินท่อเมนเป็นวงสามารถต่อท่อแยกออกใช้ได้เลย หรือต่อท่อแยกแบบขวาง

ท่อเมนวงแหวน

การต่อท่อแยกออกจากท่อเมนวงแหวน และแบบต่อท่อแยกขวาง
การกำหนดขนาดท่อ
ในการเลือกใช้ท่อควรพิจารณาถึงขนาดท่อและปริมาณลมที่จะใช้ ควรใช้ท่อที่มีขนาดใหญ่ๆ พอเพียงกับความต้องการในตอนแรก ถึงแม้จะเพิ่มปริมาณการใช้ลมเพิ่มขึ้น ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนท่อใหม่ ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และเมื่อใช้ลมเต็มที่ในวงจรความดันตกคร่อมก็ไม่ควรเกิน 10% แต่ถ้าเลือกใช้ขนาดท่อเล็กอากาศอัดจะสูญเสียพลังไปเนื่องจากแรงเสียดทาน ซึ่งการเลือกท่อขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่างๆ ดังนี้
1. ปริมาณการใช้อากาศอัด (ลูกบาศก์ฟุต/นาที)
2. ค่าความดันที่ใช้งาน (ปอนด์ต่อ ต.ร.นิ้ว)
3. ความดันตกคร่อม (ปอนด์ต่อ ต.ร.นิ้ว)
4. ความยาวรวมของท่อทั้งหมด (ฟุต)
5. จำนวนวาวล์ ข้องอ ข้อต่อแบบต่างๆ
สูตรในการคำนวณ
AP = 0.0007 x Q1.85xL / D5xP    Psi
AP = ค่าความดันตกคร่อมภายในท่อ (Psi)
Q = ปริมาณการใช้อากาศอัด (ลูกบาศก์ฟุต/นาที)
L = ความยาวของท่อทั้งหมด (ฟุต)
d = ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อวัดด้านใน (นิ้ว)
p = ค่าความดันที่ใช้งาน (Psi)
ชุดความคุมความดันอากาศอัดและหม้อกรองอากาศอัด
(Air Regulator and Air filter or Separatos)
อากาศอัดเป็นพลังงานซึ่งจำเป็นมากที่ต้องมีการควบคุม เพราะอากาศอัดที่ออกมาจากถังเก็บลมของเครื่องอัดอากาศ เป็นอากาศอัดที่ยังไม่อยู่ภายใต้การควบคุม การเป็นเช่นนี้เพราะว่าความกดดันเกินไปกว่าที่ต้องการ จึงต้องควบคุมให้ความกดดันต่ำลงมา นอกจากนี้อากาศอัดจะมีความสกปรกความชื้นและละอองน้ำที่กลั่นตัวปะปนอยู่ ซึ่งละอองน้ำจะมีผลต่อ ข้อต่อ วาวล์ ภายในอุปกรณ์ต่างๆ เกิดสนิม รวมทั้งไอน้ำมันหล่อลื่นจากเครื่องอัดอากาศ อากาศอัดจึงต้องเตรียมให้มีคุณสมบัติตามต้องการก่อนที่นำไปใช้งานเพื่อเป็นการลดความฝืด การสึกหรอ รวมทั้งช่วยป้องกันการเกิดสนิม อากาศอัดจึงต้องมีละอองน้ำมันหล่อลื่นผสมอยู่ด้วย จากสาเหตุต่างๆ เหล่านี้ จึงมีความจำเป็นต้องมีชุดควบคุมความดันอากาศอัด และหม้อกรองอากาศอัด
หม้อกรองอากาศอัด (Compressed air filter)
หม้อกรองอากาศอัดทำหน้าที่เป็นตัวกักฝุ่นละอองและสิ่งสกปรกต่างๆ รวมทั้งละอองน้ำที่กลั่นตัวมากับอากาศอัดไม่ให้สิ่งเหล่านี้ผ่านเข้าไป ซึ่งทำให้อากาศอัดสะอาดตามธรรมดา หม้อกรองอากาศอัดจะติดตั้งตรงจุดที่จะนำอากาศอัดออกมาใช้ ซึ่งการออกแบบมีหลายชนิด แบบที่ดีที่สุดเป็นแบบ filter จะป้องกันสนิม ขจัดละอองน้ำ ฝุ่นผงต่างๆ ได้
การทำงาน อากาศอัดจะเข้ามาในกะเปาะ 2 ผ่านทาง 1 และอากาศจะเกิดการหมุนเวียนขึ้นในกะเปาะละอองน้ำ และสิ่งสกปรกต่างๆ จะถูกเหวี่ยงออกกระทบผนังกะเปาะตกลงไปสะสมอยู่ตอนล่าง และอากาศอัดที่สะอาดก็จะผ่านไส้กรอง 3 ไปในวงจร สำหรับฝุ่นละอองสกปรก ปริมาณน้ำที่ตกอยู่ข้างล่าง จะต้องถ่ายออกโดยการคลายสกรู 4 บางแบบจะถ่ายน้ำทิ้งโดยอัตโนมัติ

หม้อกรองอากาศ

แสดงหม้อกรองอากาศอัด

ตัวควบคุมอากาศอัด

ตัวควบคุมอากาศอัด
ตัวควบคุมความดันอากาศอัด (Air Regulator)
ตัวควบคุมความดันอากาศอัด มีหน้าที่รักษาควบคุมความดันอากาศที่ใช้งานให้คงที่เสมอตลอดเวลาโดยไม่ต้องขึ้นกับความดันที่เปลี่ยนแปลงขึ้นๆ ลงๆ ทางด้านเข้า และความดันทางด้านเข้าไพรมารี (Primary) จะต้องมีความดันสูงกว่าทางด้านออก (Secondary) เสมอ ในการควบคุมความดันของอากาศอัดอย่างง่ายๆ โดยให้อากาศอัดที่มีความดันสูงผ่านรูเล็กๆ แล้วพบกับปริมาตรที่โตขึ้นเป็นธรรมชาติของอากาศอัดที่ผ่านรูเล็กๆ แล้วมาพบกับปริมาตรที่โต จะเกิดการขยายตัวความดันจะลดลง แต่การควบคุมความดันอากาศอัดแบบนี้ไม่แน่นอน เพราะมีการเปลี่ยนค่าความดันได้มาก จึงมีการสร้างตัวควบคุมความดันอากาศอัดแบบแผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm) กับสปริง (spring) ซึ่งทำให้ความดันอากาศอัดออกคงที่แน่นอน
ทรานฟอเมอร์ (Air transformer) คือ การรวมตัวควบคุมความดันอากาศอัด (Air Regulator) กับตัวกรองอากาศอัด (Filter) เข้าด้วยกัน ตัวทรานฟอเมอร์ทำหน้าที่ดังนี้
1. ทำความสะอาดอากาศอัด
2. ควบคุมความดันอากาศอัด
3. ให้ความสะดวกในการจ่ายอากาศอัด สามารถใช้ท่อต่อได้หลายท่อ
การเลือกทรานฟอเมอร์
ในการผลิตทรานฟอเมอร์ จะมีความสามารถตามขนาดที่ออกแบบมา ถ้าใช้เกินขนาดทรานฟอเมอร์จะหมดประสิทธิภาพ ดังนั้นการเลือกจึงขึ้นอยู่กับ
1. ปริมาณของอากาศอัดที่ใช้เป็นลูกบาศก์ฟุตต่อนาที จะเป็นค่าที่กำหนดทรานฟอเมอร์ เช่นบางแบบใช้ 50 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที บางแบบใช้ 100 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที ถ้าเลือกทรานฟอเมอร์ขนาดเล็กเกินไปใช้กับปริมาณของอากาศอัดสูงทำให้ความดันตกคร่อมสูงตามด้วย
2. ความดันของอากาศอัดที่ใช้จะต้องไม่สูงเกินกว่าที่ทรานฟอเมอร์กำหนดไว้ ตามปรกติไม่เกิน 150 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ถ้าความดันสูงกว่านี้ควรเลือกทรานฟอเมอร์พิเศษ สิ่งที่คำนึงถึงอีกอย่างก็คือ อุณหภูมิที่ใช้งานไม่ควรสูงเกิน 50°C
การบำรุงรักษาทรานฟอเมอร์
1. ต้องระบายน้ำทิ้งที่หม้อกรองอากาศอัดเป็นประจำ
2. ไส้กรองอากาศต้องทำความสะอาดตามระยะเวลาที่ผู้ผลิตกำหนด
3. ระวังอย่าปรับความดันอากาศอัดสูงกว่าขีดกำหนดที่เกจวัด
4. ก่อนการจ่ายอากาศอัดเข้าในวงจรควรคลายตัวปรับที่ตัวควบคุมความดันอากาศอัดให้ต่ำสุด แล้วค่อยๆ ปรับเพิ่มจนถึงค่าที่ต้องการ เพื่อป้องกันการสบัดของเข็มที่เกจวัด
ที่มา:อร่าง  เริงฤทธิ์

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.