Compressor [EP1]: หน้าที่และชนิดต่างๆของคอมเพลสเซอร์

ในการส่งลมจากจุดๆหนึ่ง ไปยังอีกจุดๆหนึ่ง โดยปกติสิ่งที่ใกล้ตัวเราที่สุดคงจะเป็นพัดลมที่ซึ่งจะส่งลมเย็นๆมาให้เราได้สบายๆ โดยที่ความดันนั้นไม่ได้เยอะมาก

แต่ถ้าหากจุดที่เราส่งก๊าซไปนั้นมีความดันที่สูง พัดลมที่เป่าลมเบาๆคงไม่ใช่คำตอบซะแล้วครับ ซึ่งอุปกรณ์ที่สามารถอัดอากาศให้มีความดันที่สูงได้ มีเพียง “คอมเพลสเซอร์” (Compressor) ที่จะสามารถส่งก๊าซไปยังปลายทาง หอกลั่น เครื่องทำปฏิกิริยา (reactor) หรืออุปกรณ์ต่างๆในโรงงานได้ครับ

โดยข้อแตกต่างระหว่าง พัดลม และคอมเพลสเซอร์นั้น ได้ถูกแบ่งโดยมาตราฐาน ASME (the American Society of Mechanical Engineer ) คือ แบ่งตาม Specific Ratio (คือ ความดันขาออก/ ความดันขาเข้า) และ ความดันที่เพิ่มขึ้น (Pressure rise,) mmWC ย่อมาจาก milimeter Water Column; 2066 mmWC = 0.2 barg

หน้าที่ของคอมเพลสเซอร์

คอมเพลสเซอร์ มีชื่อตรงตัวมาจากภาษาอังกฤษจากคำว่า คอมเพลส (Compress) ที่แปลว่าอัด ซึ่งแปลตรงๆตัวเลย คอมเพลสเซอร์ คือ เครื่องอัดก๊าซ (Compressor)

ซึ่งทำหน้าที่ “อัดก๊าซ จากจุดๆหนึ่ง ไปยังอีกจุดๆหนึ่ง”

แต่ทว่าก๊าซที่ถูกอัดนั้นเป็นของไหลที่อัดตัวได้ หรือ Compressible fluid เมื่อถูกอัดแล้ว อุณหภูมิ ความหนาแน่น และปริมาตร จะเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง

อยากให้เพื่อนๆคิดภาพถึง ตอนเด็กๆที่เราเล่นสลิงฉีดยา โดยเราเอามืออุดปากสลิงไว้ เราก็ยังสามารถกดสลิงไปได้เรื่อยๆเมื่อของด้านในเป็นอากาศ และอากาศด้านในจะมีปริมาตรที่เล็กลง และอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ตามหลักกฏของก๊าซเลยครับ)

ซึ่งจะแตกต่างจากการใส่น้ำ ซึ่งเป็นของเหลวแบบอัดตัวไม่ได้ หรือ In-compressible fluid ครับ ต่อให้พยายามเท่าไหร่ก็อัดแรงจากสลิงไม่ได้ ซึ่งนี้ก็เป็นจุดต่างระหว่างปั้ม และคอมเพลสเซอร์ครับ

ชนิดของคอมเพลสเซอร์

คอมเพลสเซอร์จะแบ่งเป็น 2 ชนิดหลักๆ ตามรูปแบบในการถ่ายเทพลังงานคือ

1. Dynamic Compressor

Dynamic compressor เป็นการส่งพลังงานโดยการใช้การเหวี่ยง หรือการโยนโมเลกุลของก๊าซด้วยความเร็ว หรือพลังงานจลน์ (Kinematic Energy) ด้วยใบพัด หรือ impeller

โดยคอมเพลสเซอร์พวกนี้เมื่อใช้งานที่อัตราการไหลสูงๆความดันจะลดลง และหากอัตราการไหลลดลงความดันจะเพิ่มขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ และพลังงานศักย์

โดยคอมเพลสเซอร์ชนิดนี้เป็นแบบ Centrifugal compressor และ Axial compressor ซึ่งเป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี (Chemical Process Industrial: CPI) ซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่ และใช้งานภายใต้ความดัน และอุณหภูมิที่สูงมากๆ จนเรียกได้ว่าเป็น Turbo machinery เลยทีเดียวครับ

2. Positive displacement compressor

Positive Displacement Compressor เป็นการถ่ายเทพลังงาน โดยใช้การบีบอัดด้วยแรง และทำให้ปริมาตรลดลงโดยตรง

โดยคอมเพลสเซอร์ประเภทนี้จะอัดเรื่อยๆ เมื่อรอบ หรือจำนวนครั้งที่อัดมากอัตราการไหลจะมากขึ้น โดยความดันจะดันจนชนะความดัน ระบบ หรือค่าที่ตั้งไว้

โดยประเภทนี้จะมีหลายแบบเช่น แบบลูกสูบ (Reciprocating) ที่ต้องการใช้ pressure สูงๆ flow ต่ำๆ หรือ แบบ rotary เช่น แบบ Lube, vane และ screw compressor ที่พบเจอในระบบทำความเย็นครับ

จบไปแล้ว สำหรับคอมเพลสเซอร์ตอนที่1 นะครับ กับคอมเพลสเซอร์ ที่เป็นเครื่องจักรที่เรียกได้ว่ามักจะเป็นพระเอกของโรงงานหลายๆโรงงานทีเดียวเลยนะครับ

แล้วพบกับสาระดีๆทางด้านงานช่าง และงานวิศวกรรมได้ที่เพจนายช่างมาแชร์นะครับ สำหรับคอมเพลสเซอร์ตอนต่อๆไป จะค่อยๆทยอยมานะครับ แล้วติดตามต่อไปในบทความถัดๆไปนะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์ #Compressor