United Compressor System (UCS)
เป็นบริษัทในเครือของฮิตาชิ (Hitachi) ผู้ผลิตปั๊มลม หรือเครื่องอัดลม หรือแอร์คอมเพรสเซอร์ (Air Compressor) และโปรเซสแก๊ซคอมเพรสเซอร์ที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรม (Industrial compressor) ที่มีชื่อเสียงของญี่ปุ่น UCS ใช้เทคโนโลยีในการผลิตปั๊มลมที่ทันสมัยจากฮิตาชิ ซึ่งมีประสิทธิภาพในการใช้งาน และประหยัดพลังงานสูง นอกจากผลิตปั๊มลมภายใต้แบรนด์ UCS แล้ว UCS ยังรับเป็นผู้ผลิตปั๊มลม (OEM) ให้แบรนด์ชั้นนำจากญี่ปุ่น และยุโรป ที่มีผู้ใช้ทั่วโลก ทั้งหมดทำภายใต้เทคโนโลยีการผลิตปั๊มลมของฮิตาชิ
ปั๊มลมเป็นอุปกรณ์ปั๊มอัดอากาศจากความดันบรรยากาศ (Atmospheric pressure) โดยใช้พลังงานกล (Mechanical energy) ผ่านเครื่องอัด (Compressor) เพื่อเพิ่มความดันอากาศให้สูงขึ้นตามความต้องการของการใช้งาน (Operating pressure) ลมอัด (Compressed air) มีแรงดันสูงตามที่ต้องการใช้งาน เพื่อใช้ประโยชน์และประยุกต์ใช้ในระบบนิวแมติกส์ (หรือระบบลมอัด) ของโรงงานอุตสาหกรรม เช่น ระบบเครื่องมือควบคุมนิวแมติกส์ (Instrument air) ระบบลมเพื่อใช้ทั่วไป (Service air) เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในระบบนิวเมติกส์ในอุตสาหกรรมเล็กๆ ยกตัวอย่างเช่นอู่ซ่อมรถยนต์ ร้านซ่อมรถจักรยานยนต์ ร้านพ่นสี
UCS ผลิตปั๊มลม ดังนี้
- สกรูแอร์คอมเพรสเซอร์ (Screw air compressor)
- เทอร์โบแอร์คอมเพรสเซอร์ (Turbo air compressor, Radial and axial flow air compressor)
- สโครลแอร์คอมเพรสเซอร์ (Scroll air compressor)
- โปรเซสแก๊ซคอมเพรสเซอร์ (Process gas compressor)
- แอร์โบลวเวอร์ (Air blower)
- มารีนคอมเพรสเซอร์ (Marine compressor)
การผลิตมีทั้งแบบชนิดใช้น้ำมันหล่อลื่น (Oil lubricated air compressor) และแบบไม่ใช้น้ำมันหล่อลื่น (Oil free air compressor) นอกจากนี้ยังผลิดอุปกรณ์ประกอบระบบลมอัด เช่น
- เครื่องกำจัดความชื้น (Air dryer)
- เครื่องกรองฝุ่นในอากาศ (Air filter)
- เครื่องเก็บความร้อน (Waste heat recovery)
- เครื่องปรับความดันอากาศ (Air regulator)
คอมเพรสเซอร์และโบลวเวอร์แต่ละชนิดจะมีความสามารถในการอัดอากาศ (Capacity) และความดันลม (Pressure) ไม่เท่ากัน การเลือกใช้ชนิดและขนาด จะต้องเลือกให้เหมาะสมกับงาน
ปั๊มลมแบ่งออกเป็น 6 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่
1. ปั๊มลมประเภทลูกสูบ (Reciprocating Air Compressor)
2. ปั๊มลมประเภทไดอะเฟรม (Diaphragm Air Compressor)
3. ปั๊มลมประเภทสกรู (Screw Air Compressor)
4. ปั๊มลมประเภทใบพัดเลื่อน (Sliding Vane Rotary Air Compressor)
5. ปั๊มลมประเภทใบพัดหมุน (Root Air Compressor)
6. ปั๊มลมประเภทกังหัน (Redial and axial flow or Turbo Air Compressor)
โดยส่วนใหญ่แล้วปั๊มลมที่นิยมใช้กันมี 3 ประเภทได้แก่
- ปั๊มลมประเภทลูกสูบ
- ปั๊มลมประเภทสกรู
- และปั๊มลมประเภทกังหัน
รายละเอียดของคุณสมบัติและข้อจำกัดของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (Air Compressor) แต่ละประเภทดังนี้
1. เครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบลูกสูบ (Piston Air Compressor)
เป็นเครื่องอัดลมหรือปั๊มลมที่นิยมใช้กันมากที่สุด เนื่องจากความสามารถในการอัดลม คือสามารถสร้างความดันหรือแรงดันของลมอัด ได้ตั้งแต่ 1 บาร์ (Bar) จนถึงเป็น 1000 บาร์ (Bar) ทำให้ปั๊มลมแบบลูกสูบทำได้ตั้งแต่ความดันต่ำ ความดันปานกลาง ไปถึงความดันสูง มีแบบใช้สายพาน จะทำให้เสียงเงียบ หรือแบบมอเตอร์ในตัว ที่เรียกว่าลูกสูบโรตารี่ (Rotary piston) แบบนี้จะผลิตลมได้เร็วกว่าแบบใช้สายพาน
การทำงานของปั๊มลม หรือ เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ
ลูกสูบจะมีการเคลื่อนตัวในแนวดิ่ง ทำให้เกิดการดูดและการอัดภายในกระบอกสูบ โดยที่ช่วงการดูดอากาศ ลิ้นช่องดูดเข้า จะทำการเปิดออกเพื่อดึงอากาศเข้าภายในกระบอกสูบ แต่ลิ้นทางด้านอัดอากาศออก จะปิดสนิท จากนั้นเมื่อถึงช่วงการอัดอากาศ ตัวลูกสูบจะดันอากาศให้ออกทางลมออก ทำให้ลิ้นทางด้านทางออกเปิด ส่วนทางลิ้นดูดอากาศจะปิดลง เมื่อลูกสูบของปั๊มลมขยับขึ้น-ลง จึงเกิดการดูดและอัดอากาศขึ้น
ข้อแนะนำในการเลือกซื้อเครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบลูกสูบ
- ในส่วนของมอเตอร์ขับปั๊มลม ให้ดูขนาดของมอเตอร์บริเวณชุดขดลวดอยู่กับที่ (Stator Coil) ให้มีขนาดใหญ่ ไม่เล็กเกินไป
- ท่อส่งลมเข้าสู่ถังเก็บ หากมีครีบระบายความร้อน ก็จะช่วยระบายความร้อนของลมก่อนเข้าถังเก็บได้
2. เครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบสกรู (Screw Air Compressor)
เป็นปั๊มลมที่นิยมใช้ในโรงงาน โรงพิมพ์มาก ปั๊มลมแบบนี้จะมีตัวสกรูโรเตอร์ในการผลิตลม ไม่มีลิ้นในการเปิดปิด ปั๊มลมชนิดนี้ต้องการระบบระบายความร้อนที่ดี มีทั้งระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ และระบบระบายความร้อนด้วยน้ำถ้าเป็นเครื่องขนาดใหญ่ ปั๊มลมสามารถจ่ายลมได้ถึง 170 ลูกบาศก์เมตรต่อนาที (m3/min) และสร้างแรงดันได้มากกว่า 10 บาร์ (Bar)
การทำงานของเครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบสกรู
ภายในปั๊มลมอัดอากาศ จะมีโรเตอร์เกลียวสกรูคู่กัน โดยที่สกรูทั้งสองเพลาที่ขบกัน จะเรียกว่า เพลาตัวผู้และเพลาตัวเมีย ทั้งสองตัวเป็นสกรูที่มีทิศทางการหมุนเข้าหากัน ทำให้อากาศจากภายนอกถูกดูดและอัดส่งไปรอบๆ เสื้อปั๊ม และส่งผ่านไปทางออกเข้าสู่ชุดแยกน้ำมันออกจากอากาศ จากนั้นจะไปสู่ถังเก็บลม โดยความเร็วรอบของเพลาตัวผู้และเพลาตัวเมียเกือบเท่ากัน โดยเพลาตัวผู้จะหมุนเร็วกว่าเพลาตัวเมียเล็กน้อย ปั๊มลมประเภทนี้ การไหลของแรงลมจะราบเรียบกว่าแบบลูกสูบ
3. เครื่องอัดอากาศ หรือปั๊มลมแบบไดอะแฟรม (Diaphragm Air Compressor)
เป็นปั๊มลมที่ใช้ตัวไดอะแฟรม ทำงานเหมือนลูกสูบและส่งผลให้ลิ้นด้านดูดอากาศเข้าเละลิ้นด้านส่งอากาศออกทำงานโดยไม่ได้สัมผัสกับชิ้นส่วนที่เป็นโลหะ และลมอัดที่ได้จะไม่มีการผสมของน้ำมันหล่อลื่น จึงเป็นลมที่สะอาด แต่ไม่สามารถสร้างแรงดันได้สูง ข้อดีก็คือ ลมที่ได้จากปั๊มลมประเภทนี้มีความปลอดภัยสูงและมักใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมเคมี และนิยมใช้ในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์น้ำ เนื่องจากเสียงที่เงียบและลมสะอาดนั่นเอง
การทำงานของเครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบไดอะแฟรม
ระบบอัดลมลักษณะนี้ จะใช้แผ่นไดอะแฟรมเป็นตัวดูดอากาศ ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ลง แผ่นไดอะแฟรมจะดูดอากาศจากภายนอกผ่านลิ้นวาล์วด้านดูด มาเก็บไว้ในห้องเก็บลม และเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นสุด แผ่นไดอะแฟรมจะอัดอากาศภายในห้องสูบทั้งหมดผ่านวาล์วด้านออกเพื่อไปเก็บไว้ในถังพักหรือไปใช้งานโดยตรง
4. เครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบใบพัดเลื่อน (Sliding Vane Rotary Air Compressor)
ปั๊มลมชนิดนี้ข้อดีคือเสียงเงียบ การหมุนจะราบเรียบมีความสม่ำเสมอ การอัดอากาศคงที่ ไม่มีลิ้นหรือวาล์วในการปิดเปิด มีพื้นที่ทำงานจำกัด จึงเกิดความร้อนได้ง่าย หากต้องการประสิทธิภาพที่ดีจะต้องผลิตปั๊มลมชนิดนี้ด้วยความประณีตสูง สามารถผลิตลมได้ตั้งแต่ 4-100 ลูกบาศก์เมตรต่อนาที (m3/min) และความดันทำได้ 1-10 บาร์ (Bar)
การทำงานของเครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบใบพัดเลื่อน
ตัวเครื่องจะมีใบพัดติดอยู่กับชุดขับเคลื่อนการหมุน หรือเรียกว่าโรเตอร์ และวางให้เยื้องศูนย์ภายในของเรือนสูบ เมื่อมีการหมุนของโรเตอร์ใบพัด อากาศจะถูกดูดทางช่องลมเข้าและอัดอากาศจากพื้นที่กว้างไปสู่ที่แคบกว่า และส่งอากาศที่ถูกอัดออกไปทางช่องลมออกเพื่อไปใช้งานหรือเข้าถังเก็บต่อไป
5. เครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบใบพัดหมุน (Root Air Compressor)
ปั๊มลมแบบนี้จะมีใบพัดหมุน 2 ตัว เมื่อโรเตอร์สองตัวทำการหมุน อากาศจะถูกดูดจากฟากหนึ่งไปยังอีกฟากหนึ่ง โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงปริมาตร ทำให้อากาศไม่ถูกบีบหรืออัดตัว อากาศจะถูกอัดตัวก็ต่อเมื่ออากาศได้ถูกส่งเข้าไปยังถังเก็บลม ปั๊มลมแบบนี้ต้นทุนการผลิตจะแพง ไม่มีลิ้น ไม่ต้องการหล่อลื่นมากขณะทำงาน แต่ต้องมีการระบายความร้อนที่ดี
การทำงานของเครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบใบพัดหมุน
ใบพัดหมุน 2 ตัว จะหมุนในทิศทางตรงข้ามกัน เมื่อโรเตอร์หมุน ทำให้อากาศถูกดูดจากทางลมเข้า และไปออกช่องทางลมออก โดยไม่ทำให้อากาศถูกบีบหรืออัดตัว
6. เครื่องอัดอากาศ หรือ ปั๊มลมแบบกังหัน (Radial and Axial Flow หรือ Turbo Air Compressor)
ปั๊มลมแบบนี้ จะได้อัตราการจ่ายลมที่มาก ลักษณะเป็นใบพัดกังหันดูดอากาศมาจากอีกด้านหนึ่ง ด้วยความเร็วสูง และส่งออกไปอีกด้านหนึ่ง ลักษณะการออกแบบใบพัดจึงสำคัญมาก ในเรื่องของอัตราของการผลิตและจ่ายลม
การทำงานของเครื่องอัดอากาศ ปั๊มลมแบบกังหัน
เครื่องอัดอากาศแบบกังหันนี้ ใช้หลักการของกังหันใบพัด โรเตอร์หมุนด้วยความเร็วสูง อากาศจะถูกดูดผ่านเข้าในช่องทางลมเข้า และอากาศจะถูกอัดและถูกส่งต่อไปยังอีกด้านหนึ่ง ในช่องทางลมออก โดยไหลไปตามใบพัดและแกนเพลา ปั๊มลมแบบนี้สามารถผลิตลมได้ถึง 170-2,000 ลูกบาศก์เมตรต่อนาที (m3/min)