Refrigerant Air Dryer

Refrigerated Air Dryer

เครื่องทำลมแห้งชนิดใช้น้ำยาแอร์ (refrigerant type) เป็นหนึ่งในอุปกรณ์มาตรฐานที่มักใช้คู่กับปั๊มลม มีหน้าที่หลักในการดึงน้ำออกจากลม เพื่อให้ลมที่นำไปใช้งานนั้นเป็นลมที่มีคุณภาพแห้ง ไม่กลั่นตัวในระบบท่อหรือเครื่องจักร จนสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ในระบบกระบวนการผลิต ซึ่งเครื่องทำลมแห้งชนิดนี้จะมี limit ของอุปกรณ์คือ ตัวเครื่องทำลมแห้งสามารถทำค่าความแห้ง pressure dew point ได้ต่ำสุดที่ 3 องศา

หลักการทำงานของเครื่องทำลมแห้ง Refrigerated Air Dryer

หลักการทำงานของระบบ refrigerated air dryer นั้นหลักๆ แบ่งออกเป็นสองส่วน คือส่วนของลูกน้ำยาแอร์ และลูปของลม ดังนั้นวิธีการอธิบายการทำงานจึงจำเป็นที่จะต้องเขียนแยกออกเป็นสองส่วนดังนี้

การทำงานของลูปลม

การทำงานของลูปลม เริ่มต้นที่ลมที่ออกมาจากเครื่องปั๊มลม ที่อยู่ในลักษณะของลมอัดพร้อมใช้งานไหลเข้ามาที่เครื่องทำลมแห้ง ซึ่งลมจะไหลผ่านเข้าไปที่อุปกรณ์ heat exchanger หรือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างลมกับน้ำยาแอร์ การแลกเปลี่ยนความร้อนตรงจุดนี้จะแยกออกย่อยเป็น 2 จุด

• จุดที่ 1 คือการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างท่อน้ำยาแอร์ที่เย็นจัด กับท่อลมชื้น (2) จากขาเข้า ซึ่งการทำงานตรงจุดนี้จะเป็นจุดที่สำคัญที่สุด ความชื้นส่วนใหญ่ที่อยู่ในรูปของไอน้ำจะถูกแยกออกตรงจุดนี้ น้ำจะเกิดการกลั่นตัวในปริมานมาก ก่อนถูกกำจัดออกที่ auto drain (3) ของเครื่องทำลมแห้ง
• จุดที่ 2 หลังจากน้ำส่วนใหญ่ถูกแยกตัวออกจากลมไปแล้ว ณ จุดดังกล่าว อุณหภูมิของลมจะอยู่ในสภาพที่เย็นจนเกินไป ยังไม่สามารถนำไปใช้งานได้ตรงๆ เนื่องจากจะส่งผลให้ท่อลมขาออกเย็นจนเกินไป และน้ำจะกลั่นตัวตามผิวท่อ ซึ่งในระยะยาวจะส่งผลให้เกิดสนิมบนผิวท่อและท่อลมจะเริ่มรั่วในที่สุด ดังนั้นวิธีการแก้ไขคือการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างลมเย็นขาออกกับลมร้อนจากขาเข้าอีกครั้ง (1) เพื่อเพิ่มอุณหภูมิให้กับลมขาออก ทั่วไปอุณหภูมิของลมขาออกจะอยู่ที่ประมาณ ambient บวก 3 องศา (หมายความว่า ถ้าอากาศรอบๆ เครื่องทำลมแห้งอยู่ที่ 40 องศา ลมที่ออกจากเครื่องทำลมแห้งจะอยู่ที่ 43 องศา)

การทำงานของลูปน้ำยาแอร์

การทำงานของลูปน้ำยาแอร์นั้นจะเป็นระบบปิดโดยสมบูรณ์ ที่ไม่มีอากาศเล็ดลอดเข้าไปได้ ideal คือไม่มีการสูญเสียน้ำยาแอร์เกิดขึ้น การทำงานจะเริ่มที่ compressor น้ำยาแอร์ (4) ขับน้ำยาแอร์ในสภาพที่ร้อนจัด และอยู่ในสถานะของแก๊ซ ผ่านเข้าไปที่คอยล์ร้อน (6) โดยมีพัดลม blower เป่าเพื่อลดอุณหภูมิของน้ำยาแอร์ลงส่วนนึง หลังจากนั้นน้ำยาแอร์จะถูกผลักต่อเข้าไปที่ filter dryer (7) โดยอุปกรณ์ filter dryer ออกแบบขึ้นมาเพื่อดักจับสิ่งสกปรกฝุ่น หรือเศษต่างๆ ที่เกิดขึ้นตั้งแต่กระบวนการผลิตเครื่องทำลมแห้ง หรือเกิดขึ้นเองภายในระหว่างเครื่องกำลังถูกใช้งาน เนื่องจากอุปกรณ์ชิ้นต่อไปที่น้ำยาแอร์จะผ่านไปถึงคือ capillary tube (8) ซึ่งเป็นท่อที่มีขนาดเล็กมาก ลักษณะคล้ายหลอดดูด เพื่อบีบน้ำยาแอร์ ก่อนที่จะบังคับทำให้น้ำยาแอร์เกิดการขยายตัวอย่างฉับพลัน จนเกิดเป็นความเย็น และนำไปแลกเปลี่ยนความร้อนกับท่อลมที่จุด heat exchanger (2) (จุดเดียวกับของลูปลม) เมื่อเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนไปแล้วที่จุด heat exchanger อุณหภูมิของน้ำยาแอร์ จากเย็นและอยู่ในสถานะของแก๊ซ จะเปลี่ยนสภาพเป็นร้อนและอยู่ในรูปของ ของเหลว ตรงจุดนี้ น้ำยาแอร์จะไหลกลับไปที่ถังพักน้ำยาแอร์ (9) อย่างไรก็ตาม น้ำยาแอร์จะถูกส่งแยกออกเป็นสองส่วน ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกส่งกลับเข้าไป ถังพักน้ำยาแอร์ แต่ก็จะมีบางส่วนไหลข้ามกลับไปที่คอยล์ร้อนเลย ผ่านทาง hot gass bypass valve (5) เพื่อใช้ในการ balance ค่า pressure dew point เนื่องจากสถานที่หน้างานแต่ละที่นั้นจะมีความแตกต่างกันออกไป ทั้งอุณหภูมิไปจนถึงแรงดัน ซึ่งมีผลโดยตรงต่อค่า pressure dew point