หลักการทำงานของปั๊มลมสกรู

ปั๊มลมสกรูออกแบบมาเพื่อผลิตอัตราการไหลที่สม่ำเสมอ ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท การใช้งานที่นิยม ได้แก่ ร้านซ่อมเครื่องจักรขนาดเล็ก และอุตสาหกรรมการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม การผลิตรถยนต์ ยา และอื่นๆ

ปั๊มลมสกรูเหมาะสำหรับธุรกิจอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ เนื่องจากมีความทนทาน ประสิทธิภาพสูง และประหยัดพลังงาน ไม่ว่าคุณจะต้องการปั๊มลมแบบขับเคลื่อนโดยตรงหรือแบบใช้สายพาน ความเร็วคงที่หรือปรับได้ กำลังแรงม้าต่ำหรือสูง และปริมาณลม (CFM) สูงหรือต่ำ Gardner Denver มีรุ่นต่างๆ ให้เลือกมากมาย

เยี่ยมชมหน้าผลิตภัณฑ์ของเราเพื่อค้นพบผลิตภัณฑ์ปั๊มลมสกรูครบวงจร และเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่เทคโนโลยีของเราเหมาะสมกับความต้องการใช้งานของคุณมากที่สุด

ปั๊มลมสกรูทำงานอย่างไร

ปั๊มลมสกรูฉีดน้ำมันเป็นเครื่องจักรอุตสาหกรรมอเนกประสงค์ที่แปลงพลังงานเป็นอากาศอัดได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการเคลื่อนที่แบบหมุนอย่างต่อเนื่อง ปั๊มลมชนิดนี้ ซึ่งโดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อปั๊มลมสกรูคู่ (ภาพที่ 1) ประกอบด้วยโรเตอร์สองตัว แต่ละตัวมีชุดกลีบเกลียวที่ติดอยู่กับเพลา

โรเตอร์ตัวหนึ่งเรียกว่าโรเตอร์ตัวผู้ และอีกโรเตอร์หนึ่งเรียกว่าโรเตอร์ตัวเมีย จำนวนกลีบของโรเตอร์ตัวผู้ และจำนวนร่องของโรเตอร์ตัวเมีย จะแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิตปั๊มลม

อย่างไรก็ตาม โรเตอร์ตัวเมียจะมีจำนวนร่อง (ช่อง) มากกว่ากลีบโรเตอร์ตัวผู้เสมอ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า กลีบตัวผู้ทำหน้าที่เหมือนลูกสูบที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องลงไปในร่องตัวเมียซึ่งทำหน้าที่เหมือนกระบอกสูบ ดักจับอากาศและลดพื้นที่ว่างอย่างต่อเนื่อง

ปั๊มลมสกรูคู่ชนิดนี้ สามารถทำงานได้ทั้งแบบไร้น้ำมันหรือแบบฉีดน้ำมัน ในกรณีที่ใช้ปั๊มลมแบบหล่อลื่นด้วยน้ำมัน จะมีการฉีดน้ำมันหล่อลื่นเข้าไป

น้ำมันมีหน้าที่สำคัญสี่ประการ ได้แก่

• การระบายความร้อน
• การหล่อลื่น
• การปิดผนึก
• การลดเสียงรบกวน

จุดประสงค์ของปั๊มลมคือการแปลงงานจากเพลาให้เป็นผลลัพธ์ที่มีประโยชน์ นั่นคือการไหลของอากาศ เนื่องจากการอัดอากาศทำให้เกิดความร้อน ความร้อนทั้งหมดจึงถูกกักเก็บไว้ภายในห้องอัด ซึ่งเรียกว่าการอัดแบบอะเดียแบติก หากมีการเพิ่มหรือลดความร้อนในระหว่างกระบวนการอัด จะเรียกว่าการอัดแบบอุณหภูมิคงที่

ปั๊มลมสกรูที่ฉีดน้ำมันหล่อลื่นมีกระบวนการอัดอากาศแบบเกือบเป็นอุณหภูมิคงที่ เนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นจากกระบวนการอัดอากาศเกือบทั้งหมดถูกระบายออกไปโดยน้ำมันหล่อลื่น

โดยทั่วไป อุณหภูมิของน้ำมันที่ฉีดเข้าไปในห้องอัดจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 60-700 องศาเซลเซียส อุณหภูมิขาออกต้องสูงกว่าจุดน้ำค้างที่ความดัน เพื่อป้องกันการควบแน่นของความชื้นที่จะผสมกับน้ำมัน

วาล์วควบคุมอุณหภูมิจะควบคุมปริมาณน้ำมันที่ไหลเวียนไปยังหม้อน้ำมันหรือไปยังท่อบายพาส เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิที่ต้องการในช่วงอุณหภูมิแวดล้อมที่กว้าง

ส่วนผสมของอากาศอัดและน้ำมันออกจากส่วนจ่ายอากาศและถูกส่งไปยังตัวแยก ซึ่งน้ำมันส่วนใหญ่จะถูกกำจัดออกจากอากาศอัดโดยใช้การเปลี่ยนแปลงทิศทางและความเร็ว จากนั้นจึงใช้ตัวกรองแบบรวมตัวเพื่อกำจัดน้ำมันที่เหลืออยู่ ทำให้มีปริมาณน้ำมันตกค้างต่ำมาก (โดยปกติ 2-5 ppm)

อากาศหลังคูลเลอร์

นอกจากน้ำมันหล่อเย็นแล้ว ยังมีการใช้เครื่องทำความเย็นอากาศเพื่อทำความเย็นอากาศที่ปล่อยออกมาและกำจัดความชื้นส่วนเกิน

ในการใช้งานส่วนใหญ่ จะใช้คูลเลอร์แบบหม้อน้ำ (รูปที่ 4) เพื่อดึงความร้อนจากกระบวนการอัดกลับมาใช้ และนำไปใช้ในการทำความร้อนให้กับอาคาร เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยน้ำก็มีให้เลือกใช้ในปั๊มลมสกรูส่วนใหญ่เช่นกัน

ปั๊มลมทุกเครื่องมีประสิทธิภาพต่ำกว่า 100% วิธีที่ดีที่สุดในการวัดประสิทธิภาพของการอัดอากาศคือการพิจารณาประสิทธิภาพไอเซนโทรปิก ประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกของการอัด คือ อัตราส่วนของงานไอเซนโทรปิกในอุดมคติต่องานที่เกิดขึ้นจริง

n_c = งานปั๊มลมไอเซนโทรปิก (ws)

การทำงานของปั๊มลมจริง (wa)

เมื่อเราเพิ่มความดันของอากาศ อุณหภูมิก็จะเพิ่มขึ้น และด้วยเหตุนี้ เอนโทรปีของของไหลก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เอนโทรปีคือมาตรวัดการสูญเสียพลังงาน ปั๊มลมจริงต้องการพลังงานมากกว่าในการเพิ่มความดันอากาศให้ได้ความดันขาออกเท่าเดิม เมื่อเทียบกับปั๊มลมในทางทฤษฎี

แต่ประสิทธิภาพการบีบอัดไม่ใช่ทั้งหมดของเรื่องราว ปั๊มลมทำงานโดยอาศัยประสิทธิภาพของชุดอัดอากาศและห้องอัด แต่การใช้พลังงานทั้งหมดนั้นขึ้นอยู่กับความสูญเสียและประสิทธิภาพของส่วนประกอบต่างๆ ที่รวมอยู่ในชุดนั้นด้วย (ดูรูปที่ 5)

ในความเป็นจริงแล้ว ควรมีมาตรวัดอย่างน้อยหนึ่งอย่างเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของปั๊มลมตัวหนึ่งกับอีกตัวหนึ่ง

ดังนั้น พลังงานจำเพาะที่เท่ากับงานที่จำเป็นในการอัดอากาศปริมาณหนึ่ง (ลูกบาศก์เมตร) ในช่วงเวลาหนึ่ง (นาที) ให้มีความดันที่กำหนด (บาร์) จึงถูกนำมาใช้ วัดเป็นหน่วยกิโลวัตต์ (kW)

พลังงานจำเพาะ = พลังงาน / ปริมาตรหน่วย

= กิโลวัตต์ต่อ m³/นาที

พลังงานจำเพาะและประสิทธิภาพของชุดปั๊มลมขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของส่วนประกอบทั้งหมด รวมถึงการลดลงของความดันของระบบโดยรวมด้วย สามารถวัดค่าความดันตกคร่อมได้ที่วาล์วไอดีและกล่องดูดอากาศ ตัวกรองอากาศ ท่อ และตัวแยกน้ำมัน

• ประสิทธิภาพ: เครื่องเหล่านี้ส่งมอบอากาศอัดอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอ ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการการไหลของอากาศอย่างต่อเนื่อง การออกแบบของอุปกรณ์นี้ช่วยลดความผันผวนของความดัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพดีขึ้นและลดการใช้พลังงานลง

• การทำงานต่อเนื่อง: ปั๊มลมสกรูสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่จำเป็นต้องเริ่มและหยุดบ่อยครั้ง ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของปั๊มลมและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวมได้

• ความสามารถในการปรับตัว: ปั๊มลมสกรูสามารถทำงานได้ทั้งในสภาวะสูงและต่ำ แม้ในพื้นที่ที่ความปลอดภัยจำกัดการใช้แหล่งพลังงานอื่น

• บำรุงรักษาง่าย: ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและสัมผัสกันน้อยที่สุดทำให้การบำรุงรักษาปั๊มลมทำได้ง่าย ลดการสึกหรอ ยืดระยะเวลาการใช้งาน และทำให้การตรวจสอบและซ่อมแซมตามปกติทำได้ง่ายขึ้น

• ระดับเสียงต่ำ: ปั๊มลมเหล่านี้โดยทั่วไปเงียบกว่าปั๊มลมลูกสูบ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่เสียงรบกวนเป็นสิ่งสำคัญ เช่น สถานที่ทำงานภายในอาคาร