เครื่องทำลมแห้งประเภทใช้เม็ดสารดูดความชื้น (Desiccant Air Dryer) เลือกอย่างไรให้คุ้มค่า
รู้ทันเทคโนโลยีเครื่องทำลมแห้งอากาศประเภทใช้เม็ดสารดูดความชื้น (Desiccant Air Dryer) ประเภทและการใช้งานในโรงงาน
ปัญหาน้ำปนเปื้อนในระบบลมอัด ถือเป็นอุปสรรคสำคัญที่ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรลดลง และสร้างความเสียหายต่อคุณภาพสินค้าในไลน์ผลิต การเลือกใช้ เครื่องทำลมแห้ง (Air dryer) ให้เหมาะสมกับความต้องการของอุตสาหกรรมจึงเป็นเรื่องที่ไม่ควรมองข้าม
สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการคุณภาพลมอัดบริสุทธิ์และแห้งสนิทเป็นพิเศษ เช่น อุตสาหกรรมอาหาร ยา เภสัชกรรม อิเล็กทรอนิกส์ หรือโรงงานที่มีการเดินท่อลมอัดผ่านพื้นที่อุณหภูมิต่ำ เครื่องทำลมแห้งอากาศประเภทใช้เม็ดสารดูดความชื้น (Desiccant Air Dryer) ถือเป็นตัวเลือกมาตรฐานระดับสากล
z-z1419600474672.webp)
เหตุผลสำคัญที่ระบบลมอัดในโรงงานต้องปราศจากความชื้น
อากาศรอบตัวตามธรรมชาติมีความชื้นสัมพัทธ์ (คือ ปริมาณไอน้ำที่มีจริงในอากาศ เมื่อเทียบกับปริมาณไอน้ำสูงสุดที่อากาศ ณ อุณหภูมินั้นจะอุ้มไว้ได้) แฝงอยู่เสมอ เมื่ออากาศเหล่านี้ถูกดูดเข้าสู่ เครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลม Atlas Copco เพื่อทำการบีบอัดจนได้แรงดันใช้งานระดับ 7 bar(e) ปริมาตรของอากาศจะถูกลดลงเหลือเพียง 1 ใน 8 ของสภาพเดิม ส่งผลให้ความสามารถในการดักเก็บไอน้ำของอากาศลดลงตามสัดส่วน
เมื่อลมอัดที่ร้อนจากการบีบอัดค่อยๆ เย็นตัวลงจนเท่ากับอุณหภูมิแวดล้อม ไอน้ำส่วนเกินที่ไม่สามารถแทรกตัวอยู่ในอากาศได้จะเกิดการควบแน่นกลายเป็น "น้ำเหลว" ตกค้างอยู่ในระบบ
ผลกระทบร้ายแรงจากความชื้นในระบบนิวแมติก
1. การกัดกร่อนและตะกรัน: การกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ เมื่อผสมกับน้ำมันเครื่องและสิ่งปนเปื้อนในอากาศ จะกลายเป็นสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรด กัดกร่อนผนังท่อส่งลม และเกิดการสะสมของตะกรัน
2. เครื่องจักรพังเสียหาย: ความชื้นจะเข้าไปชะล้างสารหล่อลื่นในเครื่องมือนิวแมติก ทำให้เกิดความอืด ชำรุดง่าย และทำให้หัวขับวาล์ว (Valve Actuator) ทำงานผิดพลาด
3. การปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์: ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และยา ความชื้นคือปัจจัยเร่งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและเชื้อรา รวมถึงทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกิดการออกซิไดซ์ (เกิดสนิม)
ข้อมูลเชิงเทคนิค: การรักษาระดับจุดน้ำค้างแรงดัน (Pressure Dew Point: PDP) ไว้ที่ -40°C หรือต่ำกว่า จะสร้างสภาวะที่เชื้อจุลินทรีย์หยุดการเจริญเติบโตอย่างสิ้นเชิง ทำให้ไลน์ผลิตมีความปลอดภัยสูง
เครื่องทำลมแห้งอากาศดูดความชื้นคืออะไร และมีหลักการทำงานอย่างไร
เครื่องทำลมแห้งอากาศดูดความชื้น ทำงานโดยอาศัยหลักการดูดซับทางกายภาพที่เรียกว่า Adsorption (การดูดซับ) ซึ่งมีความแตกต่างจาก Absorption (การดูดซึม) อย่างสิ้นเชิง :
Absorption (การดูดซึม): คือกระบวนการที่โมเลกุลน้ำซึมเข้าไปแทรกตัวอยู่ ภายในเนื้อวัสดุ เปรียบเสมือนฟองน้ำที่ซับน้ำไว้ในเนื้อฟองน้ำ
Adsorption (การดูดซับ): คือกระบวนการที่โมเลกุลของไอน้ำถูกแรงทางกายภาพยึดเกาะไว้เฉพาะบน พื้นผิว ของวัสดุเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปข้างใน เปรียบเสมือนฝุ่นที่เกาะอยู่บนพื้นผิวพรม ซึ่งเป็นหลักการหลักที่เม็ดสารดูดความชื้น (Desiccant Media) ใช้ในการดักจับความชื้นจากอากาศ
สถาปัตยกรรมแบบถังคู่ (Twin-Tower Architecture)
เพื่อให้สามารถจ่ายลมอัดที่แห้งสนิทได้อย่างต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง เครื่องทำลมแห้งประเภทนี้จึงถูกออกแบบให้มีถังบรรจุสารดูดความชื้น 2 ถัง ทำงานสลับกันผ่าน 4 ขั้นตอนหลัก:
1. การดูดซับ (Adsorption): ลมเปียกจาก เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม ไหลเข้าสู่ถังที่ 1 สารดูดความชื้นจะดักจับโมเลกุลน้ำไว้ และปล่อยลมแห้งสนิทออกไปใช้งาน
2. การฟื้นฟูสภาพ (Desorption / Regeneration): ถังที่ 2 ที่จับความชื้นจนอิ่มตัวแล้ว จะทำการไล่ความชื้นออกจากสารดูดความชื้น โดยใช้อากาศไล่ (Purge Air) หรือความร้อน
3. การเพิ่มแรงดันใหม่ (Re-pressurization): ถังที่ได้รับการฟื้นฟูแล้วจะถูกอัดแรงดันกลับขึ้นมาให้เท่ากับแรงดันระบบ เพื่อป้องกันปัญหาแรงดันตกกระแทก (Pressure Shock)
3. การสลับการทำงาน (Switching): ชุดควบคุมอัตโนมัติจะทำการสลับหน้าที่ของทั้งสองถัง เพื่อให้การจ่ายลมแห้งเป็นไปอย่างต่อเนื่อง
z-z181020841085.webp)
z-z440043804592.webp)
ข้อกำหนดระบบกรองลม (Air Filter) เพื่อยืดอายุสารดูดความชื้น
ประสิทธิภาพของ เครื่องทำลมแห้ง (Air dryer) จะสมบูรณ์ได้ ต้องมีการติดตั้งระบบกรองลมที่ถูกต้องทั้งต้นน้ำและปลายน้ำ :
ระบบกรองขั้นต้น (Pre-Filter): จำเป็นต้องติดตั้งตัวกรองชนิด Coalescing Filter ไว้ที่ด้านต้นน้ำ เพื่อดักละอองน้ำมันก่อนที่ลมจะเข้าสู่เครื่องทำลมแห้ง หากน้ำมันหลุดเข้าไปเคลือบเม็ดสารดูดความชื้น จะทำให้สารสูญเสียความสามารถในการดูดซับน้ำอย่างถาวร
ระบบกรองขั้นท้าย (After-Filter): ติดตั้งไว้ด้านท้ายเครื่อง เพื่อดักจับเศษฝุ่นผงของสารดูดความชื้นที่อาจหลุดออกมาจากการเสียดสีกันภายในถัง
นวัตกรรมสารดูดความชื้น Cerades™ จาก Atlas Copco
สำหรับเครื่องทำลมแห้งที่ใช้เทคโนโลยี Cerades™ ซึ่งเป็นสารดูดความชื้นเซรามิกโครงสร้างแข็งที่คิดค้นและพัฒนาโดย Atlas Copco จะ ไม่มีฝุ่นเกิดขึ้นตลอดการใช้งาน จึงตัดความจำเป็นในการใช้กรองละเอียด After-Filter ช่วยลดแรงต้านการไหลของลม และประหยัดพลังงานได้อย่างมหาศาล
เปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุดูดความชื้นแต่ละประเภท
| ประเภทสารดูดความชื้น | คุณสมบัติเด่น |
|---|---|
| Activated Alumina | วัสดุมาตรฐานอุตสาหกรรม ให้ได้ PDP ที่ -40°C มีความแข็งแรงทางกายภาพ ทนทานต่อการสัมผัสหยดน้ำโดยตรง |
| Silica Gel | มีความสามารถในการดูดซับสูงในสภาวะความชื้นสัมพัทธ์สูง มักใช้ร่วมกับสารอื่นเพื่อป้องกันน้ำหยดใส่ |
| Molecular Sieve | ซีโอไลต์สังเคราะห์ เพื่อให้ได้ PDP เป้าหมายที่ -70°C หรือต่ำกว่า เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมที่ต้องการความแห้งขั้นสูงสุด |
| Cerades™ (Atlas Copco) | สารดูดความชื้นเซรามิกโครงสร้างแข็ง ไร้ฝุ่นละออง ลดแรงตกของแรงดัน (Pressure Drop) ติดตั้งได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอน |
สรุปการเลือกซื้อและการดูแลโดย Schenken ตัวแทนจำหน่าย Atlas Copco
การเลือก เครื่องทำลมแห้ง (Air dryer) ประเภทใช้เม็ดสารดูดความชื้น ที่เหมาะสม นอกจากจะช่วยป้องกันความเสียหายในกระบวนการผลิตแล้ว ยังช่วยประหยัดค่าไฟฟ้า และยืดอายุการทำงานของ เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม Atlas Copco ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Schenken ตัวแทนจำหน่าย Atlas Copco อย่างเป็นทางการ มีทีมวิศวกรพร้อมให้คำแนะนำ ออกแบบระบบลมอัด ตรวจวัดค่าความชื้น (PDP) และคำนวณจุดคุ้มทุน เพื่อให้โรงงานอุตสาหกรรมได้รับทางเลือกที่ตอบโจทย์สำหรับระบบลมอัดที่ประหยัดพลังงานและคุ้มค่ากับการลงทุนมากที่สุด
