มารู้จักประเภทปั๊มลม และวิธีการเลือกใช้ปั๊มลมให้เหมาะสมกับงาน ตอนที่ 3
การต่อท่อลมอัดอย่างถูกต้อง เพื่อนำลมอัดไปใช้กับเครื่องจักรในโรงงาน และวิธีการประหยัดพลังงาน สำหรับการติดตั้ง การดูแลและการบำรุงรักษาเครื่องปั๊มลมพร้อมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอย่างถูกวิธี
วิรัช เดชาสิริสิงห์
ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบโรงงานอัตโนมัติและการลดต้นทุนในโรงงานและขบวนการผลิต
wirach.ton@gmail.com
บทความตอนที่ 1 และบทความตอนที่ 2 พูดถึงประเภทปั๊มลม การเลือกใช้ปั๊มลมให้เหมาะสมกับงาน การคำนวณปริมาณลมอัดเพื่อ เลือกซื้อปั๊มลม เครื่องทำลมแห้ง ชุดกรองลมและถังพักลมให้ถูกต้องตามประเภทและขนาดที่ต้องใช้งานจริง
บทความตอนที่ 3 ซึ่งเป็นตอนสุดท้ายของเรื่อง ระบบปั๊มลม และวิธีเลือกใช้ปั๊มลมให้เหมาะสมกับงาน จะพูดถึงการต่อท่อลมอัดอย่างถูกต้อง เพื่อนำลมอัดไปใช้กับเครื่องจักรในโรงงาน และวิธีการประหยัดพลังงาน สำหรับการติดตั้ง การดูแลและบำรุงรักษาปั๊มลมและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง
ตามวิธีการโดยทั่วไปการต่อท่อเมนลมเพื่อส่งจ่ายลมอัดสามารถทำได้ 2 แบบคือ
1.การต่อท่อเมนลมส่งอากาศอัดแบบท่อเดี่ยว หรือ แบบก้างปลา หรือแบบตัว U
เหมาะสำหรับการใช้งานที่ระยะทางใกล้ๆ คือระยะห่างระหว่างปั๊มลมและและเครื่องจักร อุปกรณ์ที่ใช้ลมอัดอยู่ใกล้ๆกัน แบบนี้จะประหยัดค่าใช้จ่ายในการต่อท่อลมอัด ซึ่งโรงงานขนาดเล็กโดยทั่วไปจะนิยมต่อท่อลมอัดแบบนี้ แต่ถ้าเป็นโรงงานขนาดกลางและขนาดใหญ่ ที่มีระยะห่างระหว่างห้องจ่ายลมอัดและเครื่องจักรมาก จะมีผลเสียคือจะทำให้แรงดันลมอัดในท่อจ่ายลมอัดตกในบางช่วงเวลาหรือบางจุดได้
2. การต่อท่อเมนลมอัดเป็นแบบวงแหวน
ท่อลมเชื่อมต่อกันทั้งหมด เหมาะสมกับทุกระบบที่มีการใช้ลมอัดปริมาณมากๆ มีเครื่องจักรหลายๆชุด เพราะการต่อท่อเมนลมอัดแบบนี้จะช่วยลดปัญหาเรื่องของแรงดันตกได้มาก ซึ่งการต่อท่อแบบวงแหวนนี้ ความดันของลมอัดจะเท่ากันทุกๆจุดที่ใช้งาน ดังนั้นเราจึงไม่ต้องผลิตแรงดันเพื่อเผื่อโหลดปลายทาง ซึ่งในปัจจุบันนี้ทางโรงงงานโดยทั่วไปเองก็ได้ปรับปรุงจากระบบท่อเดี่ยวมาเป็นระบบนี้เพิ่มมากขึ้น ถึงแม้ว่าจะมีการลงทุนสูงกว่าแบบท่อเดี่ยวก็ตาม เพราะในการใช้งานจริง ระบบท่อเมนลมแบบนี้ สามารถลดการใช้พลังงานลงได้อย่างมาก
การต่อท่อลมแบบวงแหวน หรือแบบที่ 2 นี้ เป็นการต่อท่อลมที่ดี ช่วยลดปัญหาแรงดันลมตก ทำให้ไม่ต้องเดินเครื่องปั๊มลมที่แรงดันสูง เพราะการผลิตแรงดันลมสูง จะทำให้เครื่องปั๊มลมต้องใช้พลังงานสูงตามไปด้วย และแรงดันที่สูงย่อมส่งผลให้มีการรั่วไหลมากกว่าแรงดันที่ต่ำกว่าในขณะที่รูรั่วของลมเท่ากัน ฉะนั้นเมื่อเราสามารถเดินเครื่องปั๊มลมที่แรงดันต่ำได้ อาจจะลดได้ 1 บาร์ ก็จะสามารถลดพลังงานไฟฟ้าลงได้ 6-12 % ของการใช้งานปกติ
สำหรับการต่อท่อส่งจ่ายลมอัดจากห้องเครื่องปั๊มลม ไปยังเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่ใช้ลมอัด ซึ่งปกติจะวางตามแนวนอน และควรติดตั้งให้ด้านปลายท่อลาดเอียงลงประมาณ 1-2 % ของความยาวท่อในแนวนั้นๆ ซึ่งด้านปลายท่อหรือจุดที่ต่ำที่สุดจะต้องติดตั้งวาล์วดักน้ำเพื่อระบายน้ำที่เกิดจากการกลั่นตัวในท่อทิ้งไปด้วย
ในกรณีที่วางท่อไปแล้วเจอสิ่งกีดขวางเช่นคานของโครงสร้างอาคาร หรือรางสายไฟฟ้า หรือท่อน้ำและอื่นๆให้ติดตั้งท่อลมตามรูปด้านล่างและจุดต่ำสุดต้องติดตั้งชุดกับดักน้ำไว้ เพื่อระบายน้ำในท่อ เพื่อป้องกันไม่ให้มีน้ำขังในบริเวณดังกล่าวนี้ ถ้าในแนวท่อนี้มีตำแหน่งลักษณะนี้หลายจุด ก็ต้องติดตั้งชุดกับดักน้ำ
ทุกจุดด้วย
สำหรับการต่อท่อแยกออกจากท่อเมนลมอัดเพื่อจ่ายลมอัดเข้าเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆในทุกจุดของโรงงาน วิธีที่ดีที่สุดและถูกต้องที่สุดคือต่อออกทางด้านบนของท่อเมนลมอัดเท่านั้น และท่อแยกทำมุม 30 องศากับท่อเมนและโค้งงอลงมาตามรูปด้านล่าง การต่อแบบนี้จะทำให้ลมอัดไหลสะดวกที่สุดและป้องกันไม่ให้น้ำที่อาจมีอยู่ด้านล่างในท่อเมนไม่ไหลออกมาด้วย
แต่ถ้าเราไม่สามารถหาวัสดุหรือท่อโค้งงอ 30 องศาได้ ก็สามารถใช้ท่อสั้นๆต่อออกจากด้านบนของท่อเมนแล้วใช้ข้อต่องอ ต่อลงมาตามรูปด้านล่าง
สำหรับการต่อท่อแยกออกจากท่อเมนที่ไม่สมควรต่อเป็นอย่างยิ่งคือต่อแบบรูปด้านล่างนี้ เพราะว่าจะทำให้น้ำที่มีอยู่บริเวณด้านล่างของท่อเมนไหลออกไปกับลมและจะไปทำให้อุปกรณ์ลมที่เครื่องจักรทำงานผิดพลาดและชำรุดเสียหาย
สำหรับเรื่องการประหยัดพลังงานในระบบเครื่องปั๊มลมและอุปกรณ์พร้อมทั้งระบบอื่นๆที่เกี่ยวข้อง ถ้าเราสามารถปรับปรุงให้ได้ดีและอย่างยั่งยืนได้ เราก็สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายที่ต้องเสียไปในทุกๆวินาทีในการเดินระบบลมอัดได้ ซึ่งในที่นี้จะแนะนำวิธีปรับปรุงแก้ไขวิธีการ เพื่อประหยัดพลังงาน 3 วิธีดังนี้
1. การลดอุณหภูมิของอากาศก่อนเข้าเครื่องปั๊มลม
อุณหภูมิของอากาศที่ต่ำย่อมมีความหนาแน่นของอากาศมากกว่าอากาศที่มีอุณหภูมิสูง และเมื่ออัดเข้าไปแล้วย่อมได้เนื้ออากาศมากกว่า ซึ่งบริเวณห้องที่ติดตั้งระบบเครื่องปั๊มลมและอุปกรณ์ จะต้องโปร่ง โล่งอากาศถ่ายเทได้สะดวก อากาศบริเวณรอบๆนั้นก็จะเย็นแบบปกติ ตามรูปที่แสดงด้านล่าง
แต่ถ้าเราต้องติดตั้งเครื่องปั๊มลมพร้อมอุปกรณ์บริเวณห้องหรือที่มีอากาศถ่ายเทไม่สะดวก เราต้องติดตั้งท่อระบายอากาศร้อนออกจากเครื่องปั๊มลมและเครื่องทำอากาศแห้ง ตามรูปด้านล่าง
การลดอุณหภูมิของอากาศรอบๆเครื่องปั๊มลมและอุปกรณ์ ถ้าลดได้ 3 องศาเซลเซียส จะประหยัดค่าไฟฟ้าไปได้ประมาณ 1 % ถ้าลดได้ 7-10 องศาเซลเซียส ก็จะประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 3 %
ตัวอย่าง โรงพิมพ์แห่งหนึ่งติดตั้งเครื่องปั๊มลมและอุปกรณ์ ในห้องที่มีอากาศถ่ายเทความร้อนไม่ดีและไม่มีท่อระบายความร้อน มีอุณหภูมิสูงประมาณ 45 องศาเซลเซียส เสียค่าไฟฟ้าเฉพาะเครื่องปั๊มลมและอุปกรณ์ ประมาณ 20000 หน่วยต่อเดือน ค่าไฟฟ้า 4.50 บาท ต่อหน่วย ฉะนั้นจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้าต่อเดือนเท่าไร
แต่ถ้าเราปรับปรุงติดตั้งท่อระบายอากาศร้อน และปรับปรุงห้องให้อากาศถ่ายเทได้สะดวก และสามารถลดอุณหภูมิลงได้ 10 องศาเซลเซียส จะประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 3 % จะประหยัดค่าไฟได้เท่าไร
2. การลดแรงดันในการผลิตลมอัด
โรงงานมักเข้าใจผิดว่า การผลิตลมแรงดันสูงๆเผื่อไว้ แล้วให้เครื่องหยุดพักในลักษณะพักแบบไร้โหลด จะทำให้เครื่องได้หยุดพักและใช้พลังงานน้อยลง แต่ในขณะเดียวกัน ต้องอย่าลืมว่า ในระบบลมของเราได้แก้ไขจุดที่ต้องบำรุงรักษาหรือยัง เช่น ระบบรั่วไหลของลมตามข้อต่อต่างๆ ตามวาล์ว หน้าแปลน เกลียวท่อ และอุปกรณ์ใช้ลมอัด ซึ่งระบบลมอัดที่ดี จะยอมให้มีการรั่วไหลได้ไม่เกิน 5 %
และอีกจุดหนึ่งที่ต้องดูแลเป็นประจำก็คือ ไส้กรองทุกชนิดในระบบ เช่นไส้กรองอากาศ ,Oil Separator,Main Filter,Oil Filter,Mist Filter ต้องมีการทำความสะอาดตามคู่มือการใช้งาน และเปลี่ยนใหม่เมื่อถึงอายุการใช้งาน
เมื่อทำการปรับปรุงซ่อมแซมจุดลมรั่วและดูแลรักษาระบบที่เกี่ยวกับระบบกรองทุกชนิดได้เป็นอย่างดีแล้ว เราสามารถปรับลดแรงดันลมได้ 1-2 บาร์ ซึ่งการลดแรงดันลมได้ 1 บาร์ จะลดการใช้พลังงานลงได้ 6-7 %
จากข้อมูลตามข้อที่ 1.ใช้ไฟฟ้า 20000 หน่วยต่อเดือน เมื่อคิดประหยัดการใช้ไฟฟ้าลง 6 % จะประหยัดเงินได้เท่าไร
3. การลดพฤติกรรมการใช้อากาศอัดที่ไม่เหมาะสม
3.1 การนำเอาอากาศอัดไปเป่าทำความสะอาดพื้นและเครื่องจักรจะทำให้สูญเสียลมอัดไปมากถ้าทำอยู่เป็นประจำ
3.2 การนำเอาลมอัดไปเป่าระบายความร้อนของเครื่องจักร
ซึ่งการทำเช่นนี้เป็นการแก้ปัญหาที่ไม่ถูกต้อง ถ้าอุปกรณ์ของเครื่องจักรชำรุดหรือขัดข้องก็ต้องซ่อม เปลี่ยนอะไหล่ เพราะถ้าทำเช่นนี้จะทำให้สูญเสียลมอัดมากเช่นเดียวกัน
สำหรับการใช้ลมอัดที่ไม่เหมาะสมนี้จะทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายประมาณ 3-5 % ของการใช้ลม และถ้านำข้อมูลเดิมจากการใช้กระแสไฟฟ้า 20000 หน่วยต่อเดือนมาคิดเป็นเงินที่ต้องจ่ายไปกับการนี้ จะเสียค่าใช้จ่ายต่อเดือนประมาณเท่าไร
บทสรุปของบทความทั้ง 3 ตอนของเรื่อง ปั๊มลม พร้อมอุปกรณ์ ชนิดของปั๊มลม การเลือกใช้ การคำนวณหาขนาดของปั๊มลมและอุปกรณ์ การต่อท่อลมอัดอย่างถูกวิธี และวิธีประหยัดพลังงานสำหรับการใช้งาน ก็จบลงแบบทุกท่านสามารถเข้าใจได้ง่ายๆ และสามารถนำข้อมูลนี้ไปใช้เพื่อปรับปรุง พัฒนาโรงพิมพ์ โรงงานต่างๆได้ไม่มากก็น้อย. สำหรับฉบับหน้าจะเป็นบทความเรื่องใหม่ แต่เกี่ยวกับอะไรนั้น ต้องติดตามต่อไปครับ.
ข้อมูลอ้างอิง
• ตามประสบการณ์จริงของผู้เขียน
• U.P.E.Engineering Co.,Ltd.
เครดิตภาพประกอบ
• www.webbikeworld.com/compressed-air-system-basics/
• i.pinimg.com/474x/df/9b/13/df9b1395a94723e9fc76125b6528dc49.jpg
• www.sharpe1.com/sharpe/sharpe.nsf/Page/Air+Piping+Layout
• www.pneu-hyd.co.th/บทความ-นิวเมติกส์-ไฮดรอลิก/404-pneumatic-นิวเมติกส์.html
• webstaff.kmutt.ac.th/~itheepen/WBI-Pneum/part_4/supply_1.htm
• www.aiche.org/sites/default/files/images/cep/inline/2017-05-01-Feature/2017-05-01-Compressed-Air-Basics/images/fig_11.png
• blog.exair.com/2018/01/04/intelligent-compressed-air-things-to-consider-when-designing-the-compressor-room/
• cp.yujinltd.co.kr/en/contents.do?code=C30204
• kaeserknowhow.com.au/optimal-compressed-air-station-ventilation/
• www.mlnautoparts.com/air-compressor/7-วิธีลดพฤติกรรมการใช้เครื่องปั๊มลมไม่เห