หลักการทำงานของ ปั๊มลมสกรู
ปั๊มลมสกรู เป็นอุปกรณ์ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม เหตุผลนี้ง่าย ต้องใช้แรงดันอากาศเพื่อดำเนินการในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ปั๊มลมสกรู มักจะเป็นปั๊มลมแบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวก ที่มีปริมาณอากาศหรือก๊าซที่กำหนดจะถูกขังอยู่ในห้องอัด ปั๊มลมสกรูทำงานโดยการดักอากาศระหว่างโรเตอร์แบบตาข่ายสองตัว และลดปริมาตรของอากาศที่ติดอยู่นั้นขณะที่มันเคลื่อนลงมาผ่านโรเตอร์นั่นเอง
หลักการทำงาน ปั๊มลมสกรู
โดยทั่วไปเรียกว่าปั๊มลมแบบสกรูคู่ โรเตอร์ตัวหนึ่งเรียกว่าโรเตอร์ตัวผู้และโรเตอร์อีกตัวคือโรเตอร์ตัวเมีย ใช้กลไกการเปลี่ยนตำแหน่งเชิงบวกแบบหมุนที่ประกอบด้วยเฟืองเกลียว (สกรู) เพื่ออัดอากาศโดยการลดปริมาตรของอากาศ โหมดการทำงานค่อนข้างเหมือนกับปั๊มลมประเภทอื่นๆ เช่น ลูกสูบและปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง ปริมาณที่ลดลงส่งผลให้อากาศอัด ซึ่งสามารถนำไปใช้งานอื่นๆได้
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างปั๊มลมสกรูกับปั๊มลมประเภทอื่นๆก็คือ พวกมันส่งกระแสลมอัดที่คงที่ (ไม่เป็นจังหวะ) และเป็นเครื่องจักรสำหรับรอบการทำงาน 100% นั่นเอง แล้วปั๊มลมสกรูทำงานอย่างไร? หลักการทำงานของปั๊มลมสกรูคือ ความดันของอากาศในพื้นที่ปิดจะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาตรลดลง อากาศที่ไม่บีบอัดจะถูกดูดเข้าไปในปั๊มลมผ่านทางวาล์วทางเข้า การหมุนของสกรูสองตัวสร้างการไหลของอากาศขึ้น ที่ถูกบีบอัดไปเรื่อยๆ
จุดประสงค์ของปั๊มลมคือ การแปลงเพลาให้เป็นผลผลิตที่มีประโยชน์ พูดง่ายๆก็คือ การไหลของอากาศ เนื่องจากอากาศอัดทำให้เกิดความร้อน ความร้อนทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ภายในห้องอัด นี่คือการบีบอัดแบบอะเดียแบติก (กระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อนเข้าและออกจากระบบ) หากเพิ่มหรือนำความร้อนออกในระหว่างกระบวนการบีบอัด จะเรียกว่าการบีบอัดด้วยอุณหภูมิความร้อนนั่นเอง ปั๊มลมสกรูที่ฉีดด้วยน้ำมันมีกระบวนการบีบอัดที่อุณหภูมิใกล้เคียงไอโซเทอร์มอล (อุณหภูมิของระบบคงที่) เนื่องจากความร้อนที่เกิดจากกระบวนการอัดนั้นเกือบจะกระจายไปโดยน้ำมัน
อุณหภูมิของน้ำมันที่ฉีดเข้าไปในห้องอัด โดยทั่วไปจะควบคุมได้ประมาณ 60-700C อุณหภูมิการคายประจุจะต้องอยู่เหนือจุดน้ำค้างแรงดันเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวของความชื้นที่จะผสมกับน้ำมัน วาล์วควบคุมอุณหภูมิควบคุมปริมาณของน้ำมันที่หมุนเวียนไปยังตัวทำความเย็นน้ำมัน เพื่อรักษาอุณหภูมิที่ต้องการในช่วงอุณหภูมิแวดล้อมที่กว้าง
ส่วนผสมของอากาศอัดและน้ำมันจะออกจากปลายอากาศและถูกส่งไปยังเครื่องแยกซึ่งน้ำมันส่วนใหญ่จะถูกลบออกจากอากาศอัดโดยใช้การเปลี่ยนทิศทางและความเร็ว จากนั้นจึงใช้ตัวกรองเพื่อขจัดน้ำมันที่เหลืออยู่ส่งผลให้น้ำมันไหลผ่านได้ต่ำมาก โดยปกติคือ 2-5 PPM นั่นเอง เหตุผลเหล่านี้จึงทำให้พวกโรงงานหรืออุตสาหกรรมการผลิตจึงเลือกใช้ ปั๊มลมสกรู นั่นเอง
อากาศหลังคูลเลอร์
แอร์อาฟเตอร์คูลเลอร์ (Air after coolers) คืออะไร อุปกรณ์คอยล์ร้อนสำหรับระบายความร้อน นอกจากน้ำมันหล่อเย็นแล้ว แอร์อาฟเตอร์คูลเลอร์ ยังใช้เพื่อทำให้อากาศที่ปล่อยออกมาเย็นลงและเพื่อขจัดความชื้นส่วนเกิน ในการใช้งานส่วนใหญ่ เครื่องทำความเย็นแบบหม้อน้ำใช้เพื่อนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่จากกระบวนการบีบอัดและใช้สำหรับทำความร้อนในโรงงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยน้ำ มีจำหน่ายในปั๊มลมสกรูส่วนใหญ่
ส่วนประกอบหลักของ ปั๊มลมสกรู
ปั๊มลมสกรูสำหรับอุตสาหกรรมเป็นเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้สำหรับการผลิตอากาศอัด เป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายอย่าง ผมจะพามาดูส่วนประกอบหลักของปั๊มสกรูกันว่าจะมีอะไรบ้าง
- วาล์วดูดที่นำอากาศแห้งเข้าสู่ห้องเผาไหม้
- วาล์วที่จ่ายอากาศอัดให้กับระบบหรือกระบวนการ
- ตัวกรองอากาศ มีอยู่ในปั๊มลม (oil-free) ตัวกรองอากาศจะแยกความชื้นและคราบน้ำมันออกจากอากาศอัดเพื่อผลิตอากาศแห้งที่วาล์วทางออก
- ตัวกรองน้ำมัน ทำให้น้ำมันบริสุทธิ์ในระบบเพื่อป้องกันการปนเปื้อนและการสะสมของสารตกค้างที่ไม่พึงประสงค์ และยังให้การหล่อลื่นชิ้นส่วนเครื่องจักรเพื่อการทำงานที่ราบรื่น
- ตัวแยกน้ำมันช่วยขจัดน้ำมัน/จาระบีที่ตกค้างออกจากอากาศอัด
- สกรูหรือเพลา กลไกการอัดหลักประกอบด้วยสกรูที่มีหลายแฉก
- ตลับลูกปืน จะช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างสกรู ทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานมีความทนทานและประสิทธิภาพมากขึ้นนั่นเอง
การใช้งานของ ปั๊มลมสกรู
ปั๊มลมสกรูส่วนใหญ่มักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำความเย็นและการปรับอากาศหรือสำหรับการขนย้ายวัสดุในโรงงานผลิตขนาดใหญ่ และนอกจากนี้เองยังสามารถพบได้ในการใช้งานขนาดเล็ก เช่น ปั๊มลมแบบพกพาหรือเครื่องดูดฝุ่น เป็นต้น อุตสาหกรรมจำนวนมากต้องการกระแสลมอัดที่เชื่อถือได้สำหรับการทำงาน ทำให้ปั๊มลมสกรูเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด และต่อไปนี้จะเป็นอุตสาหกรรมบางส่วนที่ผมจะยกตัวอย่างมาให้คุณ
น้ำมัน และ ก๊าซ
ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ปั๊มลมสกรูใช้สำหรับลิฟต์แก๊ส ซึ่งก๊าซแรงดันสูงจะถูกฉีดเข้าไปในชั้นหินโดยรอบเพื่อเพิ่มการผลิตไฮโดรคาร์บอน การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ บริการบำรุงรักษาท่อส่ง การล้างอุปกรณ์ และการวางท่อส่งก๊าซ เป็นต้น
การผลิต
ในโรงงานผลิต เช่น การประกอบรถยนต์ โรงงานผลิตยา และโรงงานเคมี ผู้ปฏิบัติงานใช้ปั๊มลมสกรูเพื่อใช้งานเครื่องมือที่ใช้กำลังอัด เช่น ดอกสว่านลมและเครื่องมือไฮดรอลิก การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การทำความสะอาดอุปกรณ์และการบำรุงรักษาทั่วไป
บรรจุภัณฑ์อาหาร
ในโรงงานผลิตอาหาร ปั๊มลมสกรูจะจ่ายอากาศอัดเพื่อใช้งานเครื่องฉีดขึ้นรูปสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร พวกเขายังใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารที่ใช้ระบบล้างด้วยแก๊ส การคัดแยกผลิตภัณฑ์ และการขึ้นรูป ควรใช้เครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันสำหรับการใช้งานเกรดอาหาร
การก่อสร้าง
ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ปั๊มลมสกรู ให้อากาศแรงดันสูงสำหรับการใช้งานเครื่องมือที่ใช้งานหนัก เช่น แม่แรง เครื่องมือลม เป็นต้น ต้องใช้อากาศอัดในการเป่าสารละลาย เป่าโคลน/รูล้าง และงานตอกเสาเข็มนั่นเอง
เกษตรกรรม
อุปกรณ์การเกษตรขนาดใหญ่ เช่น รถแทรกเตอร์ ปั๊ม เครื่องพ่นสารเคมี และสายพานลำเลียงพืชผล ล้วนใช้พลังงานจากปั๊มลมสกรู นอกจากฟาร์มแบบดั้งเดิมแล้ว ยังใช้ในฟาร์มโคนมและโรงเรือนอีกด้วย เพื่อการผลิตอีกด้วย
พลังงาน
การขุดเจาะน้ำมันในแท่นขุดเจาะน้ำมัน จะพบว่า ปั๊มลมสกรู มีประโยชน์อย่างยิ่ง เพื่อให้ลูกเรือปลอดภัย อุปกรณ์ที่เชื่อถือได้จำเป็นสำหรับการดำเนินการเหล่านี้ การส่งมอบที่ไม่มีประกายไฟและผลผลิตคงที่นั้นเป็นที่ต้องการอย่างมากในกระบวนการที่ละเอียดอ่อน และแยกออกมาได้เหมือนแท่นขุดเจาะน้ำมันนั่นเอง
ประโยชน์ของ ปั๊มลมสกรู
ปั๊มลมสกรูเป็นหนึ่งในปั๊มลมที่ประหยัดพลังงานมากที่สุดเลยก็ว่าได้ นอกจากนี้ยังมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับพื้นที่การใช้งาน ปั๊มลมสกรูชมีประโยชน์มากพอสมควรสำหรับผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรม
- การทำงานต่อเนื่อง (รอบการทำงานเต็ม)
- ดูแลรักษาง่าย
- การทำงานที่เงียบกว่าเมื่อเทียบกับปั๊มลมประเภทอื่นๆ
- ช่วยประหยัดพลังงาน
- สามารถทำงานได้ภายใต้อุณหภูมิที่หลากหลาย
- ปลอดภัยและสะดวก
- ประโยชน์ทั้งหมดนี้ของปั๊มลมสกรู ทำให้เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในหมู่อุตสาหกรรมต่างๆ
