อ่านจบแล้วคุณจะ
- อธิบายระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม
- อธิบายวิธีการอนุรักษ์พลังงานในระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม
- วิเคราะห์แนวทางการอนุรักษ์พลังงานในระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม
⏱ สรุป 1 นาที 4 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน
1/4 · หัวข้อย่อย 2ลูกสูบ: ลมออกเป็นห้วง ๆ (Pulsation) สั่นและเสียงดังกว่าสกรู
ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 1 การอนุรักษ์พลังงานสำหรับระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม
2/4 · หัวข้อย่อย 5คิดต้นทุนอากาศอัด (บาท/m³) จะเห็นค่าใช้จ่ายของลมที่รั่วและลมที่ปล่อยทิ้ง
ที่มา: ตำรา ผอส. ไฟฟ้า ตอนที่ 4 บทที่ 1 หัวข้อ 1.1.5.5–1.1.5.6🌀3/4 · หัวข้อย่อย 8อัตราไหล ∝ n · ความดัน ∝ n² · กำลังขับเพลา ∝ n³
ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 1 การอนุรักษ์พลังงานสำหรับระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม🌀4/4 · หัวข้อย่อย 11ลมลดถาวร: ลดขนาดใบพัด · ใบพัดความจุต่ำลง · ลดจำนวนขั้นโบลวเวอร์ · ปรับมุมใบ Axial
ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 1 การอนุรักษ์พลังงานสำหรับระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลมผังระบบอากาศอัด
เครื่องอัดอากาศมีแบบไหนบ้าง
แบบลูกสูบแบบสกรูลูกสูบสกรูคู่ปริมาตรแทนที่เชิงบวก
ลดปริมาตรอากาศลง → ความดันสูงขึ้น · ลูกสูบ · โรตารี่ (เวน · ลอน · สกรู)
ไดนามิกส์
เพิ่มความเร็วอากาศด้วยโรเตอร์ แล้วเปลี่ยนเป็นความดัน · หมุนเหวี่ยง (เทอร์โบ)
ความดันยิ่งสูง ยิ่งกินไฟ
หลักการ: อัดให้ความดันสูง ต้องใช้งานมาก
เครื่องอัดอากาศต้องดันอากาศให้ถึงความดันขาออก ยิ่งความดันสูง งานที่ใส่ให้อากาศยิ่งมาก กำลังขับจึงสูง · อากาศขาเข้าเย็น อัดได้ง่ายกว่า กำลังขับลดลง · อัดหลายชั้นแล้วระบายความร้อนด้วยอินเตอร์คูลเลอร์ระหว่างชั้น ลดกำลังขับเพลา
วิธีการ
① ตั้งความดันผลิตให้พอดีกับจุดใช้งานจริง (ไม่ผลิตสูงเผื่อ) ② ดูดอากาศเย็นเข้าเครื่อง (ถ้าดูดจากภายนอก ระวังความดันสูญเสียและเสียง) ③ เครื่องที่เดินภาระต่ำยังกินไฟเมื่อไม่มีภาระไม่น้อยกว่าประมาณ 10% จึงต้องเลือกวิธีควบคุมให้เหมาะ
ตำราให้ตัวเลขอุณหภูมิอากาศขาเข้า 2 ที่: ลดลง 10 °C แบบลูกสูบและสกรูใช้กำลังขับลดลงประมาณ 2% (แบบเทอร์โบ 1–1.5%) และอีกตอนหนึ่งเขียนว่าเย็นลง 3 °C ลดลง 1% — หัวข้อย่อยนี้แสดงทั้งสองค่าตามตำรา
ที่มา: ตำรา ผู้รับผิดชอบด้านพลังงานอาวุโส (ผอส.) ไฟฟ้า ตอนที่ 4 บทที่ 1 หัวข้อ 1.1.2.1–1.1.2.3
ควบคุมเครื่องอัดอากาศให้ตามภาระ
เครื่องเล็กที่ทำงานใกล้พิกัด มีประสิทธิภาพดีกว่าเครื่องใหญ่ที่ทำงานภาระบางส่วน · เครื่องอัดอากาศมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อทำงานเต็มพิกัดหรือใกล้เคียง
ชุดเตรียมอากาศ ท่อ และลมรั่ว
🤔 ลองตอบก่อนอ่าน
ท่อเมนอากาศอัด ลองเดาว่าควรดูแลให้ลมรั่วไม่เกินเท่าไร
⭐ ท่อเมนต้องดูแลให้อากาศรั่วไม่เกิน 5%
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่าง
ถังเก็บอากาศเครื่องทำลมแห้งไส้กรองหลักการ: อากาศอัดเป็นพลังงานที่ผลิตแพง ลมที่รั่วคือไฟฟ้าที่จ่ายไปแล้วแต่ไม่ได้งาน และรั่วตลอด 24 ชั่วโมงแม้ไม่มีการผลิต · วิธีการ: สำรวจตอนโรงงานหยุด ฟังเสียง ทำแผนที่จุดรั่ว ซ่อมทั้งหมด แล้วเทียบอัตรารั่วกับเกณฑ์ไม่เกิน 5%
ที่มา: ตำรา ผอส. ไฟฟ้า ตอนที่ 4 บทที่ 1 หัวข้อ 1.1.5.5–1.1.5.6
ผังระบบปั๊มและพัดลม
ปั๊ม: ชนิดและกำลังขับ
หลายใบพัด (Multistage)เฟือง (Gear)แนวตั้งกฎการแปรผัน: ลดรอบนิดเดียว ไฟลดมาก
🤔 ลองตอบก่อนอ่าน
ลดรอบปั๊มหรือพัดลมลงครึ่งหนึ่ง ลองเดาว่ากำลังขับเพลาเหลือประมาณเท่าไร
⭐ อัตราไหล ∝ n · ความดัน ∝ n² · กำลังขับเพลา ∝ n³
รอบเหลือ ½ ⇒ กำลังขับเพลา (½)³ = ⅛
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่าง💧 ตัวอย่างปั๊มในตำรา
พิกัด 10 m³/min เฮด 30 m · ลดเหลือ 5 m³/min
หรี่วาล์ว 64.70 kW (กิโลวัตต์) · ปรับรอบ 28.60 kW → ลดได้ 36.10 kW
หมายเหตุ: ตำราพิมพ์ 26.60 ค่าที่ถูกจากการคำนวณคือ 28.60 (0.350 × 81.7 และตรงกับผลต่าง 36.10)
🌬️ ตัวอย่างพัดลมในตำรา
ลดลมเหลือครึ่งหนึ่ง
ปรับแดมเปอร์ 80% ของพิกัด · ปรับรอบ 12.5% ของพิกัด
📝 ตัวอย่างคำนวณทีละขั้น · ตัวอย่างที่ 1.1 ในตำรา (ปั๊ม)
ปั๊มพิกัด QN = 10 m³/min เฮดรวม HN = 30 m รอบ 1,500 min⁻¹ ประสิทธิภาพ 60% ต้องการลดอัตราไหลเหลือ 5 m³/min เทียบกำลังขับเพลาระหว่าง หรี่วาล์ว (รอบเต็ม) กับ ลดความเร็วรอบ
- ใช้ค่าเทียบกับพิกัด: q = Q ÷ QN = 5 ÷ 10 = 0.5 · สูตรปั๊มในตำรา h = 1.25n² − 0.25q² · η* = 2.0(q/n) − (q/n)² · เส้นความต้านทานระบบ h = 0.5 + 0.5q²
- หรี่วาล์ว (n = 1): h = 1.188 · η* = 0.75 ⇒ กำลังขับเทียบพิกัด p = q × h ÷ η* = 0.5 × 1.188 ÷ 0.75 = 0.792
- ลดรอบ: เฮดเท่ากับเส้นระบบ h = 0.5 + 0.5 × 0.5² = 0.625 ⇒ 1.25n² − 0.25 × 0.5² = 0.625 ⇒ n = 0.742 (≈ 1,112 min⁻¹) · η* = 0.894
- p = 0.5 × 0.625 ÷ 0.894 = 0.350
- กำลังขับเพลาที่พิกัด PN = (QN × HN ÷ 6.12) × (100 ÷ ηN) = (10 × 30 ÷ 6.12) × (100 ÷ 60) = 81.7 kW
- หรี่วาล์ว = 0.792 × 81.7 = 64.70 kW · ลดรอบ = 0.350 × 81.7 ≈ 28.60 kW ⇒ ลดได้ 36.10 kW
หมายเหตุ: ตำราพิมพ์ 26.60 ค่าที่ถูกจากการคำนวณคือ 28.60 (ตรงกับผลต่าง 36.10 ที่ตำราให้) - หลักการ: หรี่วาล์วทิ้งพลังงานเป็นความดันตกคร่อมวาล์ว ส่วนการลดรอบทำให้ปั๊มจ่ายแค่เฮดที่ระบบต้องการ — กำลังขับลดเหลือไม่ถึงครึ่ง
ที่มา: ตำรา ผอส. ไฟฟ้า ตอนที่ 4 บทที่ 1 ตัวอย่างที่ 1.1 (หน้า 1-14 ถึง 1-15 ฉบับ PDF)
🔗 เรื่องนี้ใช้ต่อที่หัวข้อ 3.2 · อุปกรณ์ปรับความเร็วรอบ (VSD)
อนุรักษ์พลังงานในระบบปั๊ม
ลดรอบปั๊มได้เท่าไรก็ได้ ยิ่งลดยิ่งประหยัด
✅ ตำรา: ปั๊มส่วนใหญ่มีเฮดจริง จึงมีความเร็วรอบต่ำสุด ถ้าหมุนช้ากว่านั้นและไม่มี Non return valve น้ำจะไหลย้อนกลับ ถึงมี Non return valve ก็กลายเป็นการใช้กำลังขับเคลื่อนโดยสูญเปล่า
ที่มา: ตำรา ผอส. ไฟฟ้า ตอนที่ 4 บทที่ 1 ข้อควรระวังในการควบคุมความเร็วปั๊ม
พัดลม 4 แบบ
โค้งไปข้างหน้าโค้งไปข้างหลังใบตรงแนวแกนแฟน (Fan)
แรงดันต่ำกว่า 1,000 mm-น้ำ
โบลวเออร์ (Blower)
ตั้งแต่ 1,000 mm-น้ำ แต่ไม่ถึง 10 m-น้ำ (0.1 MPa)
หลักการ: ทำไมโค้งไปข้างหลังจึงนิยม
ใบโค้งไปข้างหลัง ทำงานดีที่สุดเมื่อช่องให้อากาศเข้าเปิดประมาณ 50–65% ประสิทธิภาพสูงสุดตรงช่วงที่ใช้กำลังขับสูง และ ไม่มีลักษณะที่มอเตอร์ทำงานเกินกำลัง ไม่มีช่วงไม่เสถียร · ใบโค้งไปข้างหน้า เสียงเบาแต่มอเตอร์อาจทำงานเกินกำลัง ต้องเลือกขนาดมอเตอร์ให้พอ
วิธีการใช้ข้อมูลนี้
ต้องการความดันสูง ลมน้อย ⇒ ใบพัดตรง (ตามตำรา) · ใช้แบบโค้งไปข้างหน้า ⇒ ตรวจว่ามอเตอร์รับกำลังได้ทั้งช่วงการทำงาน · ใช้แบบโค้งไปข้างหลัง ⇒ เดินในช่วงเปิดประมาณ 50–65% ที่ประสิทธิภาพสูงสุด · แบบแนวแกน ⇒ ระวังช่วงไม่เสถียร
การแบ่งตามมาตรฐาน มาตรฐานอุตสาหกรรมญี่ปุ่น (Japanese Industrial Standards: JIS) ที่ตำรายกมา
ที่มา: ตำรา ผอส. ไฟฟ้า ตอนที่ 4 บทที่ 1 หัวข้อ 1.3.2 รูป 1.59–1.60
วิธีปรับปริมาณลม (VAV)
ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้
ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 1 การอนุรักษ์พลังงานสำหรับระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม