วิธีเลือกเครื่องอัดอากาศให้ถูกต้อง?

หลักการของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูการเลือก

เนื่องจากคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูเป็นอุปกรณ์สำคัญในการจัดหาพลังงานในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม การเลือกใช้คอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูจึงควรพิจารณาจากหลักการด้านความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ ความประหยัด ประสิทธิภาพ และต้นทุนการติดตั้งและการบำรุงรักษาที่ต่ำ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสามารถรองรับการผลิตได้อย่างปลอดภัย เสถียร และมีประสิทธิภาพ

ประการแรก เลือกเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่มีโครงสร้างเหมาะสมตามแรงดันอากาศและปริมาณลมที่ผู้ใช้ต้องการ ประสิทธิภาพเชิงกลที่ดี (การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนต่ำ) ขณะทำงาน ความสามารถในการปรับตัวได้ดีภายใต้สภาวะการทำงานที่แปรผัน และการทำงานที่เสถียรในระยะยาว เป็นพื้นฐานในการเลือกเครื่องอัดอากาศแบบสกรู ประการที่สอง ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการทำงานของระบบเครื่องอัดอากาศแบบสกรูควรเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญในการเลือกเครื่องอัดอากาศแบบสกรู ซึ่งรวมถึงตัวชี้วัดที่ครอบคลุม เช่น การใช้ไฟฟ้าต่อหน่วย (kWh/km³) หรือการใช้ไอน้ำต่อหน่วย (t/km³) ของการทำงานของเครื่องอัดอากาศแบบสกรู คุณภาพและการใช้น้ำหล่อเย็นที่จำเป็นสำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรู (t/km³) และประโยชน์จากความร้อนเหลือทิ้งของเครื่องอัดอากาศแบบสกรู นอกจากนี้ การเลือกพารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่เหมาะสม (ปริมาตรไอเสีย แรงดันไอเสีย) เป็นเงื่อนไขเบื้องต้นว่าเครื่องอัดอากาศแบบสกรูจะสามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตและสามารถทำงานได้อย่างประหยัดหรือไม่ สุดท้าย ต้นทุนการติดตั้งและการบำรุงรักษาของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูควรเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดในการเลือกเครื่องอัดอากาศแบบสกรู และควรเลือกเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ติดตั้งง่ายและมีต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ

การคัดเลือกเครื่องอัดอากาศแบบสกรูควรปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้:

(1) ตรวจสอบความต้องการของผู้ใช้ (ความดันอากาศ การไหลของอากาศ อุณหภูมิอากาศ ความชื้นในอากาศ ฯลฯ ที่ผู้ใช้ต้องการ)

(2) คำนวณความต้านทานระหว่างช่องอากาศออกของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูและจุดใช้งาน

(3) กำหนดแรงดันไอเสียที่กำหนดของเครื่องอัดอากาศแบบสกรู (แรงดันไอเสียที่กำหนดของเครื่องสามารถคำนวณได้ตามข้อมูลทางทฤษฎี 1.1 เท่า) ปริมาตรไอเสีย อุณหภูมิไอเสียของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูหลังจากอุปกรณ์ประมวลผลหลัง ฯลฯ

(4) ตามข้อกำหนดของการทำงานอัตโนมัติของหน่วย ให้เลือกระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และระบบควบคุมอัตโนมัติที่เหมาะสม

(5) ร่างข้อกำหนดทางเทคนิคของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูเพื่อเตรียมการจัดซื้อ

(6) ดำเนินการตรวจสอบ ณ สถานที่จริงของผู้ผลิตและผู้ใช้เครื่องอัดอากาศแบบสกรู เพื่อทำความเข้าใจระดับการผลิตและกำลังการผลิตของผู้ผลิต และทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงข้อเสนอแนะที่แท้จริงของผู้ใช้เครื่องอัดอากาศแบบสกรู

(7) ดำเนินการประมูลจัดซื้อคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรู กำหนดมาตรฐานการให้คะแนนที่เหมาะสม และเลือกหน่วยคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูที่มีประสิทธิภาพคุ้มค่าสูงผ่านการประมูล

(8) หลังจากลงนามในสัญญาอุปกรณ์แล้ว ให้ดำเนินการตรวจสอบเอกสารทางเทคนิคแบบตัวต่อตัวกับผู้จำหน่ายเครื่องอัดอากาศแบบสกรู เพื่อจัดทำข้อตกลงทางเทคนิคเกี่ยวกับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูเป็นภาคผนวกของสัญญา

3. ปัญหาทั่วไปและข้อเสนอแนะในการเลือกคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรู

1. การขาดความเข้าใจเกี่ยวกับประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างของคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูชนิดต่างๆ จะนำไปสู่การเลือกใช้คอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูที่ไม่เหมาะสม ซึ่งจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อการใช้งานอย่างประหยัดของคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูในภายหลัง

โดยทั่วไปแล้ว การใช้พลังงานของเครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงหลายแกน เครื่องอัดอากาศแบบไหลตามแนวแกน เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงแกนเดียวทั่วไป เครื่องอัดอากาศแบบสกรู และเครื่องอัดอากาศแบบสกรูชนิดปลั๊ก จะเพิ่มขึ้นตามลำดับ ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมการหมักทางชีวภาพ ความดันอากาศ (ความดันสัมบูรณ์) ที่ต้องการโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.30-0.40 MPa สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่มีกำลังการผลิตมากกว่า 1200 Nm³/min ควรเลือกใช้เครื่องอัดอากาศแบบสกรูไหลตามแนวแกนหรือเครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงหลายแกน ซึ่งมีประสิทธิภาพในการใช้งานที่ดีกว่าและค่าบำรุงรักษาต่ำกว่า สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไหลตามแนวแกนที่มีใบพัดปรับได้ ข้อดีคือช่วงการปรับสภาพการทำงานกว้าง และพื้นที่การทำงานที่เหมาะสมที่สุดคือพื้นผิวโค้ง ทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจะอยู่ในจุดการทำงานที่ประหยัดที่สุดภายใต้ภาระที่แตกต่างกัน สำหรับอากาศที่ใช้ในเครื่องมือวัดซึ่งมีความต้องการอากาศน้อย ความดันอากาศ (ความดันสัมบูรณ์) โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.5-0.8 MPa โดยทั่วไปแล้ว คอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูมักถูกเลือกใช้แทนคอมเพรสเซอร์ลมแบบลูกสูบสกรู เนื่องจากมีข้อดีคือ โครงสร้างกะทัดรัด ชิ้นส่วนสึกหรอน้อยกว่า การทำงานมีเสถียรภาพ และประหยัดกว่าเมื่อเทียบกับคอมเพรสเซอร์ลมแบบลูกสูบสกรู

2. การเลือกพารามิเตอร์ของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ไม่เหมาะสม จะทำให้เครื่องอัดอากาศแบบสกรูไม่สามารถทำงานได้ที่จุดการทำงานที่เหมาะสมที่สุด และประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการทำงานของหน่วยจะลดลง

สำหรับแรงเหวี่ยงเครื่องอัดอากาศแบบสกรูแรงดันและอัตราการไหลที่ระบุไว้บนแผ่นป้ายชื่อ คือจุดการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องอัดอากาศแบบสกรู การเบี่ยงเบนจากจุดการทำงานนี้ จะทำให้การทำงานของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไม่คุ้มค่า ในการใช้งานจริง เนื่องจากความเข้าใจที่ไม่แม่นยำเกี่ยวกับแรงดัน ณ จุดที่ต้องการอากาศ ประกอบกับการประมาณค่าความต้านทานการส่งผ่านอากาศจากทางออกของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไปยังผู้ใช้ เพื่อความปลอดภัย แรงดันไอเสียและปริมาตรไอเสียของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูจึงมักถูกประมาณค่าสูงเกินไปเมื่อจัดทำเอกสารประกวดราคาเครื่องอัดอากาศแบบสกรู ส่งผลให้ข้อมูลการทำงานจริงแตกต่างจากค่าที่ออกแบบไว้มาก ตัวอย่างเช่น บริษัทแห่งหนึ่งสั่งซื้อเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่มีแรงดันไอเสียที่กำหนด (แรงดันสัมบูรณ์) 0.4 MPa แต่ในการใช้งานจริง แรงดันไอเสียของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูอยู่ที่ประมาณ 0.31 MPa เท่านั้น และการใช้พลังงานของเครื่องก็ค่อนข้างสูง ดังนั้น ในการกำหนดพารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูตัวใหม่ จำเป็นต้องหาค่าความดัน ณ จุดใช้งานอากาศ และคำนวณค่าความต้านทานการไหลของอากาศ เพื่อให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์การออกแบบของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูนั้นสอดคล้องกับการใช้งานจริง ด้วยวิธีนี้เท่านั้น เครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่เลือกจึงจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

3. สภาพแวดล้อมสาธารณะสำหรับการออกแบบเครื่องอัดอากาศแบบสกรูนั้นค่อนข้างรุนแรง ซึ่งส่งผลกระทบต่อการทำงานที่ปลอดภัยและประหยัดของเครื่องอัดอากาศแบบสกรู

ตัวอย่างเช่น บริษัทแห่งหนึ่งซื้อเครื่องอัดอากาศแบบสกรูจากต่างประเทศที่มีอัตราการไหล 855 m³/min เมื่อหลายปีก่อน และความดันไอเสีย (ความดันสัมบูรณ์) ของเครื่องอยู่ที่ 0.33 MPa เงื่อนไขสาธารณะสำหรับการออกแบบเครื่องอัดอากาศแบบสกรูระบุว่าอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นของตัวระบายความร้อนระหว่างขั้นต้องอยู่ที่ 5°C แต่ในการใช้งานจริง อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นมักจะสูงกว่าอุณหภูมินี้ ส่งผลให้อุณหภูมิอากาศขาเข้าขั้นที่สองของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูสูงขึ้น และประสิทธิภาพของเครื่องลดลง เมื่อใช้น้ำอุณหภูมิ 5°C ต้นทุนของน้ำเย็น 5°C จะสูง ส่งผลให้ต้นทุนการจัดหาอากาศสำหรับเครื่องอัดอากาศแบบสกรูสูง และเครื่องไม่สามารถทำงานได้เป็นเวลานาน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ประหยัดของระบบเครื่องอัดอากาศแบบสกรู ในการออกแบบเครื่องอัดอากาศแบบสกรู ผู้ใช้ควรให้ข้อมูลระบบสาธารณะที่สอดคล้องกับสถานที่ใช้งาน

4. การออกแบบและการติดตั้งอุปกรณ์ประมวลผลหลังการทำงานของคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูนั้นไม่เหมาะสม ทำให้ความต้านทานอากาศเพิ่มขึ้น แรงดันไอเสียของคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูเพิ่มขึ้น และการใช้พลังงานของเครื่องก็เพิ่มขึ้นด้วย

ผู้ใช้บางรายซื้อตัวเครื่องคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูและอุปกรณ์ประมวลผลหลังแยกกัน หากกำลังการผลิตที่ออกแบบโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ประมวลผลหลังไม่เพียงพอ และพิจารณาเฉพาะประสิทธิภาพการระบายความร้อนและต้นทุนการผลิตอากาศเท่านั้น มักจะเพิ่มจำนวนครีบท่อแลกเปลี่ยนความร้อนในพื้นที่บรรจุภัณฑ์ที่จำกัด ส่งผลให้เกิดการกีดขวางการไหลของอากาศ ในขณะเดียวกัน การเพิ่มจำนวนข้อต่อจากทางออกของคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูไปยังท่ออากาศหลักจะเพิ่มความต้านทานการไหลของอากาศ และการลดจำนวนข้อต่อสามารถลดความต้านทานการไหลของอากาศได้ นอกจากนี้ สำหรับอุปกรณ์ประมวลผลหลังคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูที่มีอัตราการไหลสูง หากมีพื้นที่ในสถานที่ติดตั้งเพียงพอ สามารถใช้อุปกรณ์สองชุดทำงานแบบขนานกันได้ ซึ่งสามารถลดความต้านทานการไหลของอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้เขียนแนะนำว่าอุปกรณ์ประมวลผลหลังคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูและการเชื่อมต่อท่อควรได้รับการออกแบบและจัดหาโดยผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรู เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ประหยัดและเสถียรของระบบคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูในภายหลัง