เครื่องอัดอากาศคืออะไรและทำงานอย่างไร?

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าเครื่องจักรที่ซับซ้อนสามารถใช้พลังงานได้หรือไม่? เครื่องอัดอากาศมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ พวกเขาเปลี่ยนอากาศปกติเป็นพลังงานที่มีแรงดัน ในโพสต์นี้คุณจะได้เรียนรู้ว่าเครื่องอัดอากาศเป็นอย่างไรวิธีการทำงานและทำไมพวกเขาถึงจำเป็นสำหรับการใช้งานที่นับไม่ถ้วนทั้งในอุตสาหกรรมและประจำวัน

เครื่องอัดอากาศคืออะไร?

เครื่องอัดอากาศเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานให้เป็นพลังงานที่มีศักยภาพโดยบังคับให้อากาศเข้าสู่พื้นที่ขนาดเล็กบีบอัดมัน อากาศบีบอัดนี้สามารถเก็บและใช้สำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ

มันใช้เวลาในอากาศจากชั้นบรรยากาศและบีบมันลงในปริมาณที่น้อยกว่ามาก กระบวนการนี้เพิ่มความดันอากาศทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายและทรงพลัง

ความสำคัญในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรม

เครื่องอัดอากาศมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเราและอุตสาหกรรมมากมาย ตั้งแต่วินาทีที่คุณตื่นขึ้นมาจนกว่าคุณจะเข้านอนอากาศอัดมีส่วนร่วมในหลาย ๆ ด้านของชีวิต

มันให้อำนาจเครื่องมือลมในโรงงานช่วยในโครงการก่อสร้างและแม้แต่ช่วยในกระบวนการทางทันตกรรม เครื่องอัดอากาศยังจำเป็นสำหรับงานยานยนต์เช่นยางรถยนต์ที่พองตัวและเบรกอากาศ

การใช้งานทั่วไปของอากาศอัดรวมถึง:

• ยางรถยนต์ที่พองตัวจักรยานและยางอุปกรณ์

• เครื่องมือลมลม (เช่นการฝึกซ้อม, แซนเดอร์, ปืนพ่น)

• การใช้งานระบบ HVAC

• อุปกรณ์ทันตกรรมวิ่ง

• ช่วยในกระบวนการผลิต

  
  

ความเก่งกาจและประสิทธิภาพของอากาศอัดทำให้เครื่องอัดอากาศขาดไม่ได้ในหลายภาคส่วนตั้งแต่การประชุมเชิงปฏิบัติการขนาดเล็กไปจนถึงโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ พวกเขาให้แหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้และคุ้มค่าสำหรับแอปพลิเคชันนับไม่ถ้วน

ประเภทของเครื่องอัดอากาศ

เครื่องอัดอากาศมีหลายประเภทโดยแต่ละประเภทมีลักษณะและแอพพลิเคชั่นที่เป็นเอกลักษณ์ มาสำรวจสองประเภทหลัก: การกระจัดเชิงบวกและคอมเพรสเซอร์แบบไดนามิก

คอมเพรสเซอร์เชิงบวก

คอมเพรสเซอร์การกระจัดเชิงบวกทำงานโดยการลดปริมาณอากาศเพื่อเพิ่มความดัน เป็นประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในการตั้งค่าอุตสาหกรรมและในประเทศ

คอมเพรสเซอร์ลูกสูบ/ลูกสูบ

คอมเพรสเซอร์ลูกสูบหรือที่เรียกว่าคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบใช้ลูกสูบที่ขับเคลื่อนด้วยเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อบีบอัดอากาศ พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นเพิ่มเติม:

1. คอมเพรสเซอร์ระยะเดียว: คอมเพรสเซอร์เหล่านี้มีลูกสูบเดี่ยวที่บีบอัดอากาศในขั้นตอนเดียว เหมาะสำหรับการใช้งานแรงดันต่ำ

2. คอมเพรสเซอร์สองขั้นตอน: คอมเพรสเซอร์เหล่านี้มีสองลูกสูบที่บีบอัดอากาศในสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกบีบอัดอากาศไปยังแรงดันระดับกลางซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงก่อนเข้าสู่ขั้นตอนที่สองสำหรับการบีบอัดเพิ่มเติม คอมเพรสเซอร์สองขั้นตอนมีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถรับแรงกดดันได้สูงขึ้น

คำบรรยายภาพ: คอมเพรสเซอร์ลูกสูบระยะเดียวบีบอัดอากาศในขั้นตอนเดียว

คอมเพรสเซอร์สกรูโรตารี่

คอมเพรสเซอร์สกรูแบบหมุนใช้ใบพัดสองตัวเพื่อบีบอัดอากาศอย่างต่อเนื่อง เมื่อใบพัดหมุนพวกเขาก็ดึงอากาศเข้ามาบีบอัดและผลักมันออกมา พวกเขาเป็นที่รู้จักในด้านประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและความสามารถในการไหลเวียนของอากาศอัดอย่างต่อเนื่อง

สกรอลล์คอมเพรสเซอร์

สโครลคอมเพรสเซอร์มีสองรูปทรงเกลียวหนึ่งตัวหนึ่งที่คงที่และการโคจรรอบหนึ่ง เมื่อการเลื่อนการโคจรของการเคลื่อนที่ออกมาอากาศจะถูกดึงเข้ามาและบีบอัดอย่างต่อเนื่องระหว่างการเลื่อนทั้งสอง พวกเขาเงียบมีประสิทธิภาพและมักจะใช้ในแอปพลิเคชันขนาดเล็ก

คอมเพรสเซอร์แบบไดนามิก (ไม่ใช่เชิงบวก)

คอมเพรสเซอร์แบบไดนามิกใช้ใบพัดหมุนความเร็วสูงเพื่อสร้างความเร็วซึ่งถูกแปลงเป็นความดัน

คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยง

คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีใบพัดที่หมุนด้วยความเร็วสูงดึงอากาศเข้ามาและเร่งความเร็วออกไปด้านนอก อากาศความเร็วสูงจะช้าลงและแปลงเป็นแรงกดดัน พวกเขาใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ต้องการอัตราการไหลสูง

คอมเพรสเซอร์ตามแนวแกน

คอมเพรสเซอร์แกนใช้ชุดของใบมีดหมุนเพื่อบีบอัดอากาศ เมื่ออากาศเคลื่อนผ่านคอมเพรสเซอร์แต่ละขั้นตอนจะเพิ่มแรงดันเพิ่มขึ้น พวกเขามักใช้ในกังหันก๊าซและเครื่องยนต์เครื่องบิน

ตาราง: ลักษณะและการประยุกต์ใช้ประเภทคอมเพรสเซอร์อากาศที่แตกต่างกัน

เครื่องอัดอากาศทำงานอย่างไร?

กระบวนการบีบอัด

กระบวนการบีบอัดสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนหลัก: การบริโภคอากาศการบีบอัดและการจัดเก็บ/การกระจาย

1. ไอดีอากาศ : คอมเพรสเซอร์ดึงอากาศในบรรยากาศผ่านวาล์วทางเข้า อากาศนี้อยู่ที่ความดันปกติและอุณหภูมิ

2. การบีบอัด : คอมเพรสเซอร์จะใช้กลไกภายในเพื่อลดปริมาตรของอากาศซึ่งจะเพิ่มความดัน นี่คือที่ที่เวทมนตร์เกิดขึ้น!

3. การจัดเก็บและการกระจาย : อากาศอัดจะถูกเก็บไว้ในถังหรือส่งโดยตรงไปยังจุดใช้งานผ่านท่อหรือท่อ ตอนนี้พร้อมที่จะเปิดเครื่องเครื่องมือและเครื่องจักรของคุณแล้ว

วิธีการกำจัดอากาศ

มีสองวิธีหลักที่เครื่องอัดอากาศใช้ในการแทนที่และบีบอัดอากาศ: การกระจัดเชิงบวกและการกระจัดแบบไดนามิก

การกระจัดในเชิงบวก

คอมเพรสเซอร์การกระจัดเชิงบวกใช้วิธีการเชิงกลเพื่อลดปริมาณอากาศซึ่งจะเป็นการเพิ่มความดัน พวกเขาทำงานโดยการวาดอากาศเข้าไปในห้องจากนั้นลดขนาดของห้องนั้นเพื่อบีบอัดอากาศ ประเภททั่วไป ได้แก่ :

• คอมเพรสเซอร์ลูกสูบ

• คอมเพรสเซอร์สกรูโรตารี่

• สกรอลล์คอมเพรสเซอร์

การกระจัดแบบไดนามิก

ในทางกลับกันคอมเพรสเซอร์แบบไดนามิกใช้ใบพัดหรือใบมีดหมุนความเร็วสูงเพื่อสร้างความเร็ว ความเร็วนี้จะถูกแปลงเป็นแรงกดดัน ตัวอย่างของคอมเพรสเซอร์แบบไดนามิกคือ:

• คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยง

• คอมเพรสเซอร์ตามแนวแกน

โดยทั่วไปแล้วจะใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการอัตราการไหลสูงและการทำงานอย่างต่อเนื่อง

ระบบหล่อลื่น

การหล่อลื่นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่ราบรื่นและอายุยืนของเครื่องอัดอากาศ ระบบหล่อลื่นมีสองประเภทหลัก:

คอมเพรสเซอร์แบบหล่อลื่นน้ำมัน (น้ำมันน้ำท่วม)

ในคอมเพรสเซอร์ที่หล่อลื่นน้ำมันน้ำมันจะถูกฉีดเข้าไปในห้องบีบอัดเพื่อหล่อลื่นการปิดผนึกและทำให้ส่วนประกอบภายในเย็นลง น้ำมันผสมกับอากาศอัดซึ่งจะผ่านตัวคั่นน้ำมันเพื่อกำจัดน้ำมันส่วนใหญ่ก่อนที่อากาศจะถูกเก็บหรือใช้

คอมเพรสเซอร์ที่ปราศจากน้ำมัน

คอมเพรสเซอร์ที่ปราศจากน้ำมันตามชื่อแนะนำอย่าใช้น้ำมันสำหรับการหล่อลื่น แต่พวกเขาพึ่งพาการเคลือบและวัสดุพิเศษเช่นเทฟลอนเพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ พวกเขาเป็นที่ต้องการในการใช้งานที่ความบริสุทธิ์ทางอากาศมีความสำคัญเช่นการแปรรูปอาหารยาและการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ตาราง: ข้อดีและข้อเสียของคอมเพรสเซอร์น้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันที่ปราศจากน้ำมัน

ส่วนประกอบสำคัญและฟังก์ชั่นของพวกเขา

เครื่องอัดอากาศประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายอย่างที่ทำงานร่วมกันเพื่อบีบอัดและส่งอากาศอย่างมีประสิทธิภาพ ลองมาดูส่วนประกอบเหล่านี้และฟังก์ชั่นของพวกเขากันดีกว่า

มอเตอร์ไฟฟ้าหรือก๊าซ

มอเตอร์เป็นโรงไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศ มันสามารถเป็นได้ทั้งไฟฟ้าหรือพลังงานก๊าซ มอเตอร์ขับเคลื่อนปั๊มซึ่งรับผิดชอบในการบีบอัดอากาศ

ปั๊มและประเภทของมัน

ปั๊มเป็นหัวใจของเครื่องอัดอากาศ มันดึงอากาศในบรรยากาศบีบอัดแล้วส่งไปยังถังเก็บหรือโดยตรงไปยังแอปพลิเคชัน มีปั๊มหลักสามประเภทที่ใช้ในเครื่องอัดอากาศ:

1. ปั๊มลูกสูบ : หรือที่เรียกว่าปั๊มแบบลูกสูบมันใช้ลูกสูบที่ขับเคลื่อนด้วยเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อบีบอัดอากาศ ปั๊มลูกสูบมักพบได้ในเครื่องอัดอากาศขนาดเล็กพกพา

2. ปั๊มสกรูแบบโรตารี่ : ปั๊มประเภทนี้ใช้ใบพัดสองตัวเพื่อบีบอัดอากาศอย่างต่อเนื่อง มีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มลูกสูบและมักจะใช้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรม

3. Scroll Pump : ปั๊มเลื่อนมีสกรอลล์รูปเกลียวสองตัวหนึ่งตัวคงที่และการโคจรหนึ่ง เมื่อการเลื่อนการโคจรของการเคลื่อนย้ายอากาศจะถูกดึงเข้ามาและบีบอัด ปั๊มเลื่อนเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการทำงานและประสิทธิภาพที่เงียบสงบ

วาล์วทางเข้าและปล่อย

วาล์วทางเข้าช่วยให้อากาศในบรรยากาศเข้าปั๊มในช่วงจังหวะการบริโภค ในทางกลับกันวาล์วปลดปล่อยอากาศบีบอัดจากปั๊มลงในถังเก็บหรือไปยังจุดใช้งาน

ถังเก็บ

เครื่องอัดอากาศส่วนใหญ่มีถังเก็บเพื่อเก็บอากาศอัด ถังช่วยรักษาความดันคงที่และทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ระหว่างปั๊มและแอปพลิเคชัน นอกจากนี้ยังช่วยให้คอมเพรสเซอร์สามารถหมุนเวียนได้น้อยลงยืดอายุการใช้งาน

สวิตช์แรงดันและตัวควบคุม

สวิตช์ความดันควบคุมการทำงานของคอมเพรสเซอร์ตามแรงดันในถังเก็บ เมื่อความดันลดลงต่ำกว่าระดับหนึ่งสวิตช์จะเปิดคอมเพรสเซอร์ เมื่อความดันถึงขีด จำกัด บนจะปิดคอมเพรสเซอร์

ในทางกลับกันตัวควบคุมความดันควบคุมแรงดันเอาท์พุทของเครื่องอัดอากาศ ช่วยให้คุณสามารถปรับความกดดันให้เหมาะกับความต้องการของแอปพลิเคชันของคุณ

ตัวกรองอากาศและเครื่องเป่า

ตัวกรองอากาศกำจัดสิ่งสกปรกฝุ่นและสารปนเปื้อนอื่น ๆ ออกจากอากาศที่เข้ามาก่อนที่จะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ สิ่งนี้จะช่วยปกป้องส่วนประกอบภายในและทำให้มั่นใจได้ว่าอากาศบีบอัดที่สะอาดขึ้น

เครื่องเป่าลมตามชื่อแนะนำจะช่วยขจัดความชื้นออกจากอากาศอัด ความชื้นสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนและสร้างความเสียหายอุปกรณ์ดาวน์สตรีม มีเครื่องเป่าลมหลายประเภทเช่นเครื่องเป่าตู้เย็นและเครื่องอบแห้ง

คำบรรยายภาพ: ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องอัดอากาศและตำแหน่ง

ตาราง: ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องอัดอากาศและฟังก์ชั่นของพวกเขา

การจัดอันดับพลังงานคอมเพรสเซอร์อากาศ: PSI, CFM และ SCFM

เมื่อซื้อเครื่องอัดอากาศคุณจะได้รับการจัดอันดับพลังงานที่หลากหลาย PSI, CFM และ SCFM เป็นสิ่งที่พบบ่อยที่สุด มาทำลายพวกเขาและเข้าใจความสำคัญของพวกเขากันเถอะ

psi (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) คืออะไร?

PSI เป็นตัวชี้วัดของแรงที่ใช้กับพื้นที่ที่กำหนด ในบริบทของเครื่องอัดอากาศจะแสดงถึงความสามารถของแรงดันของคอมเพรสเซอร์ ยิ่ง PSI สูงเท่าไหร่แรงดันก็จะยิ่งสร้างแรงดันมากขึ้นเท่านั้น

เครื่องมือและแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันต้องการระดับ psi ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น:

• ยางขยายตัว: 30-35 psi

• Powering Naumatic Naumatic: 70-90 psi

• การฝึกซ้อมอากาศ: 90-100 psi

• Running Air Sanders: 100-120 psi

CFM (ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที) คืออะไร?

CFM วัดปริมาตรของอากาศที่คอมเพรสเซอร์สามารถส่งมอบได้ภายในหนึ่งนาที มันส่งผลกระทบโดยตรงต่อการไหลเวียนของอากาศและกำหนดว่าคอมเพรสเซอร์สามารถขับเคลื่อนเครื่องมือของคุณได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สิ่งสำคัญคือต้องทราบความแตกต่างระหว่าง CFM และ SCFM CFM เป็นปริมาณอากาศที่ส่งมาจริงในขณะที่ SCFM คือปริมาณของอากาศที่ปรับให้เข้ากับสภาวะมาตรฐาน

ในการคำนวณ CFM ที่จำเป็นสำหรับเครื่องมือของคุณให้เพิ่มข้อกำหนด CFM ของเครื่องมือทั้งหมดที่คุณวางแผนจะใช้พร้อมกัน จากนั้นเพิ่มระยะขอบความปลอดภัยประมาณ 30% เพื่ออธิบายการรั่วไหลหรือความไร้ประสิทธิภาพใด ๆ

SCFM (มาตรฐานลูกบาศก์ฟุตต่อนาที)

SCFM เป็นการวัดมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ปัจจัยในสภาพภายนอกเช่นอุณหภูมิและความชื้น มันให้การแสดงที่แม่นยำยิ่งขึ้นของประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์

ผู้ผลิตมักให้คะแนน SCFM สำหรับคอมเพรสเซอร์ของพวกเขา การจัดอันดับเหล่านี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขมาตรฐาน 14.7 psia (ความดันบรรยากาศ), 68 ° F และความชื้นสัมพัทธ์ 0%

อุณหภูมิและความชื้นสามารถส่งผลกระทบต่อเอาต์พุต CFM ที่แท้จริงได้อย่างมีนัยสำคัญ อุณหภูมิและระดับความชื้นที่สูงขึ้นช่วยลดความหนาแน่นของอากาศส่งผลให้ CFM ลดลง ในทางกลับกันอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและระดับความชื้นจะเพิ่มความหนาแน่นของอากาศซึ่งนำไปสู่ ​​CFM ที่สูงขึ้น ผลกระทบต่อ

ตาราง: ผลกระทบของอุณหภูมิและความชื้นต่อเอาต์พุต CFM

เมื่อเลือกคอมเพรสเซอร์อากาศให้พิจารณาการจัดอันดับ SCFM เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามความต้องการของคุณภายใต้สภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

แอพพลิเคชั่นอากาศบีบอัด

อัดอากาศเป็นทรัพยากรที่หลากหลายและขาดไม่ได้ พบแอปพลิเคชันในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และชีวิตประจำวัน

การใช้ในอุตสาหกรรม

การผลิต

ในโรงงานผลิตเครื่องอัดอากาศที่มีเครื่องมือและอุปกรณ์ที่หลากหลาย ตั้งแต่สายการประกอบไปจนถึงเครื่องบรรจุมันมีบทบาทสำคัญในการดำเนินการอย่างราบรื่น

อุตสาหกรรมยานยนต์

อุตสาหกรรมยานยนต์ต้องอาศัยอากาศที่ถูกบีบอัดเป็นอย่างมาก มันใช้สำหรับการใช้งานเครื่องมือลมพ่นพ่นและแม้แต่ในระบบกันสะเทือนของยานพาหนะ

อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มอากาศอัดช่วยในการบรรจุบรรจุภัณฑ์การบรรจุขวดและรักษาสภาพแวดล้อมที่สะอาด อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องใช้เครื่องอัดอากาศเกรดอาหารเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน

อุตสาหกรรมยา

อากาศอัดมีความสำคัญในอุตสาหกรรมยา มันใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์และการขนส่งยา ต้องรักษามาตรฐานคุณภาพอากาศที่เข้มงวดเพื่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์

แอพพลิเคชั่นชีวิตประจำวัน

ยางที่พองตัว

หนึ่งในการใช้งานที่พบบ่อยที่สุดของอากาศอัดในชีวิตประจำวันคือการพองยาง จากจักรยานไปจนถึงรถยนต์อากาศบีบอัดทำให้ยานพาหนะของเรากลิ้ง

เครื่องมือลม

เครื่องมือนิวเมติกเช่นปืนเล็บค้อนแอร์และปืนพ่นถูกขับเคลื่อนด้วยอากาศอัด พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างงานไม้และการประชุมเชิงปฏิบัติการยานยนต์

ระบบ HVAC

อากาศอัดมีบทบาทสำคัญในการทำความร้อนการระบายอากาศและระบบปรับอากาศ (HVAC) มันใช้ในการควบคุมวาล์วตัวหน่วงและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ควบคุมการไหลเวียนของอากาศและอุณหภูมิ

อุปกรณ์ทันตกรรม

ในคลินิกทันตกรรมเครื่องมืออัดอากาศแบบอัดเช่นกังหันลมเข็มฉีดยาและหน่วยการเสียดสีอากาศ ช่วยให้ทันตแพทย์ดำเนินการตามขั้นตอนด้วยความแม่นยำและประสิทธิภาพ ประโยชน์

ตาราง: ประโยชน์ของอากาศอัดในแอปพลิเคชันต่างๆ

สรุป

เครื่องอัดอากาศแปลงอากาศเป็นพลังงานที่มีแรงดันเพิ่มพลังเครื่องมือและระบบต่างๆ การทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของพวกเขาเช่นการกำจัดอากาศและการบีบอัดช่วยในการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอมีความสำคัญต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ เมื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์มีประสิทธิภาพด้านพลังงานเงียบสงบขึ้นและชาญฉลาดมากขึ้นนำเสนอการควบคุมที่ดีขึ้นและลดต้นทุน การรับรู้เกี่ยวกับการพัฒนาเหล่านี้ช่วยให้คุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากเครื่องอัดอากาศของคุณในปัจจุบันและในอนาคต