To download all ACMV lecuters in PDF format
www.acmv.org
 
HOME
eBooks
FORUM
Lecture
Air Compressors and Compressed Air Systems > Chapter – 4 (Part 1 of 2) > Air Compressors (Part 1 of 2) > > www.acmv.org
Air Compressors and Compressed Air Systems > Chapter – 4 (Part 1 of 2) > Air Compressors (Part 1 of 2) >


Chapter-4 Air Compressors (Part 1 of 2) Fundamental and BasicConcept

Chapter-4 Air Compressors (Part 1 of 2)

Air Compressors and Compressed Air Systems

Contents

၄.၁ သံုးစြဲသည့္ စြမ္းအင္ ႏွင့္ ျပန္ရႏိုင္သည့္ စြမ္းအင္ (Useful Energy Output) 1

၄.၂ Compressor အမ်ိဳးအစားမ်ား 1

၄.၂.၁ Compressor ေရြးခ်ယ္ရန္အတြက္ Compressor မ်ား၏ ဖိအား ႏွင့္ ေလထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း 3

၄.၂.၂ အေအးခံသည့္နည္း အမ်ိဳးမ်ိဳး(Type of Cooling) 5

၄.၂.၃ Heat Dissipation. 5

၄.၂.၄ အဆက္မျပတ္ ေမာင္းႏုိင္စြမ္း (Duty Cycle) 5

၄.၂.၅ Air Compressor အမ်ိဳးမ်ိဳးတုိ႔၏ Efficiency မ်ား 6

၄.၃ Reciprocating Air Compressor မ်ား 7

၄.၃.၁ Compression Stage. 9

 

Compressed air system မ်ားတြင္ production အပုိင္း၊ distribution အပုိင္း ၊ treatment အပိုင္း နွင့္ end user အပိုင္းဟူ၍ အပုိင္းေလးပိုင္း ရွိသည့္အနက္ air compressor မ်ားသည္ ထုတ္လုပ္မႈ(production) အပုိင္းတြင္ ပါဝင္သည္။ Compressor မ်ားသည္ compressed air system တစ္ခုလံုး၏ ႏွလံုး(heart)အျဖစ္ တည္ရွိသည္။ ပတ္ဝန္းက်င္မွ ေလကို compressed air ျဖစ္ေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးသည္။

Compressed air system အားလံုးတြင္ compressor သည္ မရွိမျဖစ္ ပါဝင္ရမည့္ စက္မ်ား ျဖစ္သည္။ ေလထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း(capacity)၊ ေလဖိအား(pressure)၊ စက္စြမ္းအား(horse power) ႏွင့္ အဆက္မျပတ္ အသံုးျပဳႏုိင္စြမ္း(duty cycle) တုိ႔သည္ air compressor တစ္လံုး၏ အဓိက အခ်က္မ်ား ျဖစ္သည္။

           ေလထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း(capacity)ႏွင့္ ေလဖိအား (pressure) တုိ႔သည္ တစ္ခု ႏွင့္ တစ္ခု သီးျခားစြာ ရွိၾကသည္။ Air compressor မွ ထြက္လာသည့္ ေလဖိအား(pressure)ကို ေျပာင္းလဲျခင္းျဖင့္ compressor ၏ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity) ေျပာင္းလဲသြားလိမ့္မည္ မဟုတ္ေပ။

            စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ားတြင္ အသံုးမ်ားေသာ pressure range သည္ 6 bar(87 psi) မွ 10 bar(145 psi) အတြင္း ျဖစ္သည္။ အျမင့္ဆံုးဖိအား 200 bar(2900 psi)ျဖင့္ေမာင္းေသာ compressed air system မ်ားလည္း ရွိႏုိင္သည္။ သုိ႔ေသာ္ ေတြ ့ျမင္ရန္ အလြန္ ခဲယဥ္းသည္။

            compressed air system တစ္ခု၏ energy efficiency ေကာင္းေစရန္ အတြက

(၁)

ဒီဇုိင္း ေရးဆြဲျခင္း

(၂)

တပ္ဆင္ျခင္း (installation)

(၃)

အသံုးျပဳျခင္း ႏွင့္

(၄)

ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းျခင္း (maintenance)

စသည့္ လုပ္ငန္းမ်ား အားလံုးကို စနစ္တက်

ျပဳလုပ္ရန္ လိုအပ္သည္။

ပံု ၄-၁ Air Compressor

၄.၁ သံုးစြဲသည့္ စြမ္းအင္ ႏွင့္ ျပန္ရႏိုင္သည့္ စြမ္းအင္ (Useful Energy Output)

 

လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အားခ ကုန္က်စရိတ္

=

၇၆ %

 

စက္တန္ဖုိး ႏွင့္ တပ္ဆင္ခ ကုန္က်စရိတ္

=

၁၂%

 

ျပဳျပင္ ထိန္းသိမ္းခ ကုန္က်စရိတ္

=

၁၂% တုိ႔ ျဖစ္သည္။

ပုံ(၄-၂)တြင္ Compressed air system တစ္ခု၏ စြမ္းအင္ ဆုံး႐ႈံးမႈမ်ားကုိ ေဖာ္ျပထားသည္။ Compressed air ထုတ္လုပ္ရန္(production) ႏွင့္ ျဖန္႔ေဝရန္(distribution) အတြက္ ျဖစ္ေပၚလာမည့္ စြမ္းအင္ ဆုံး႐ႈံးမႈမ်ားကို ေဖာ္ျပထားသည္။ ဥပမာ - ျမင္းေကာင္ေရ (၁၀၀)အား(100HP) ပမာဏ ရိွေသာ စြမ္းအင္မ်ားကုိ compressed air system အတြက္ အသုံးျပဳလုိက္လ်ွင္ ျမင္းေကာင္ေရ ကိုးေကာင္(9HP)အားသာ compressed air အျဖစ္ ရရိွႏုိင္ျပီး က်န္ျမင္းေကာင္ေရ (၉၁)ေကာင္အား(91 HP) ပမာဏ ဆုံး႐ႈံးသြားလိမ့္မည္။

Heat of compression အတြက္

80 HP ဆုံး႐ႈံး လိမ့္မည္။

Dryer မ်ားအတြက္

3 HP  ဆုံး႐ႈံး လိမ့္မည္။

ေလစစ္(filter)မ်ား ႏွင့္ ေလယိုစိမ့္မႈမ်ား(leaks)အတြက္

6 HP ဆုံး႐ႈံး လိမ့္မည္။

Pneumatic မွ စက္မႈစြမ္းအား(mechanical energy)အျဖစ္ ေျပာင္းျခင္းအတြက္

9 HP ဆုံး႐ႈံး လိမ့္မည္။

              ထုိ႔ေၾကာင့္ ျမင္းေကာင္ေရ(၉)ေကာင္(9HP)အားသာ အသံုးျပဳႏုိင္သည့္ စြမ္းအင္(useful energy output)အျဖစ္ ျပန္ရရိွလိမ့္မည္။ ဥပမာ - ျမင္းေကာင္ေရ(၅၀)အား(50HP)ရိွေသာ compressor ကုိ တစ္ေန႔လ်ွင္ ရွစ္နာရီႏႈန္း(one shift)ျဖင့္ ေမာင္းလ်ွင္ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အားခ တစ္ခုတည္း အတြက္ အေမရိကန္ေဒၚလာ(၈၆၀၀) ခန္႔ ကုန္က်ႏုိင္သည္။

ပံု ၄-၂ Compressed air ၏ သံုးစြဲသည့္ စြမ္းအင္ ႏွင့္ ျပန္ရႏုိင္သည့္ useful energy output

ပံု ၄-၃  Compressed air တစ္ခုမွ ဆံုး႐ံႈးမႈမ်ားကို ေဖာ္ျပထားသည္။

၄.၂ Compressor အမ်ိဳးအစားမ်ား

2-stage Oil-free compressor သံုးလံုး

ဒီဇယ္အင္ဂ်င္ျဖင့္ ေမာင္းေသာ Oil-lubricated compressor

Compressed air system သည္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ အလြန္မ်ားသည့္ system ျဖစ္သည္။ အထက္ပါ ပံုအရ အသံုးျပဳလုိက္သည့္ စြမ္းအင္၏ ၁၀%ခန္႔သာ compressed air အျဖစ္ သို႔မဟုတ္ အလုိရွိသည့္ စြမ္းအင္ အျဖစ္(useful energy) ျပန္ရရွိသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ compressed air ကို အသံုးျပဳေတာ့မည္ဆုိလ်ွင္ အမွန္ တကယ္ လုိအပ္၍ အသံုးျပဳသည္ ဟုတ္မဟုတ္ကို ဆန္းစစ္ရန္ လုိအပ္သည္။ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အားျဖင့္ ေမာင္းေသာ ကိရိယာမ်ား(direct drive electric tool) သုိ႔မဟုတ္ ဟုိက္ဒေရာလစ္အားျဖင့္  ေမာင္းေသာ ကိရိယာမ်ား (hydraulic tools)ကုိ အသံုးျပဳရန္ ျဖစ္ႏုိင္ပါက စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ သက္သာေစရန္ (energy efficiency အတြက္) စဥ္းစားသင့္သည္။

Reciprocating compressor အခန္း

Oil-free screw compressor မ်ား

Oil-free reciprocating compressor

Oil-lubricated compressor

Oil-free screw compressor မ်ား

Oil-flooded screw compressor

Vane compressor ကို skid ေပၚတြင္ တပ္ဆင္ထားပံု

Oil-free screw compressorကို skid ေပၚတြင္ တပ္ဆင္ထားပံု

ပံု ၄-၄ အမ်ိဳးမ်ိဳးေသာ compressor မ်ား

Compressor မ်ားကို ေအာက္ပါအတုိင္း အမ်ိဳးအစား ခြဲျခားႏုိင္သည္။

(၁)

Compress လုပ္သည့္ အဆင့္(stage)ကို လုိက္၍ single-stage ၊ 2-stage ႏွင့္ multi-stage ဟူ၍ ခြဲျခားေလ့ ရွိသည္။

(၂)

အေအးခံသည့္နည္း(cooling method) ႏွင့္ medium ကို လုိက္၍ air cooled ၊ water cooled ႏွင့္ oil-cooled ဟူ၍လည္း ခြဲျခားေလ့ ရွိသည္။

(၃)

ေမာင္းသည့္ စက္အမ်ိဳးအစား (drive type)ကို လုိက္၍ အင္ဂ်င္ျဖင့္ ေမာင္းျခင္း(engine driven)၊ လ်ွပ္စစ္ ေမာ္တာျဖင့္ ေမာင္းျခင္း(motor driven)၊ တာဘုိင္ျဖင့္ ေမာင္းျခင္း(turbine driven)၊ ေရေႏြးေငြ႔ျဖင့္ ေမာင္းျခင္း(steam driven) ဟူ၍ လည္းခြဲျခား ေလ့ရွိသည္။

(၄)

ေခ်ာဆီအသံုးျပဳသည့္နည္း(lubrication method)ကို လုိက္၍ splash lubricated သုိ႔မဟုတ္ forced lubrication သုိ႔မဟုတ္ oil-free compressor ဟူ၍လည္း ခြဲျခားေလ့ ရွိသည္။ Oil-Free compressed air system ႏွင့္ lubricated compressed air system ဟု ႏွစ္မ်ိဳး ခြဲျခားေလ့ ရွိသည္။

(၅)

အသံုးျပဳရန္လုိအပ္သည့္ ဖိအား(service pressure)ကို လုိက္၍ low pressure ၊ medium pressure ၊ high pressure ဟူ၍လည္း ခြဲျခားေလ့ ရွိသည္။

(၆)

တပ္ဆင္ထားပံုကို လုိက္၍ အေသတပ္ဆင္ထားသည့္(stationary) compressor ႏွင့္ ေရႊ႕ေျပာင္းႏုိင္သည့္ (protable သုိ႔မဟုတ္ mobile) compressor ဟူ၍လည္း ခြဲျခားေလ့ ရွိသည္။

စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ားတြင္ အသံုးျပဳမည့္ compressed air ၏ သန္႔စင္မႈ လိုအပ္ခ်က္(purification requirements)မ်ားကို အေျခခံ၍ compressed air system မ်ားကုိ ေရြးခ်ယ္ၾကသည္။ ေလ၏ သန္႔စင္မႈ (purity)သည္ အသံုးျပဳထားသည့္ air treatment ကိရိယာမ်ား၏ အရည္အေသြး(quality) အေပၚတြင္ မူတည္ သည္။ Compressor အမ်ိဳးအစားမ်ား(types)ကို အလုပ္လုပ္ပံု(working principle)ျဖင့္ အေျခခံ၍ ခြဲျခား ထားသည္။

ပံု ၄-၅ အမ်ိဳးမ်ိဳးေသာ compressor မ်ားကို သက္ဆုိင္ရာ အုပ္စုအလုိက္ ေဖာ္ျပထားပံု

စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ားတြင္ အသံုးျပဳသည့္ air compressor မ်ား၏ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity range)ကို ေဖာ္ျပထားသည္။

Compressor အမ်ိဳးအစားမ်ား

Free Air Delivery ထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း

Reciprocating Compressor(single stage)

50 CFM အထိ

Reciprocating Compressor (two stage)

50 CFM မွ 600 CFM အထိ

Screw Compressors

150 CFM မွ 2500 CFM အထိ

Centrifugal Compressors

2000 CFM မွ 4000 CFM အထိ

ပံု ၄-၆ အမ်ိဳးမ်ိဳးေသာ compressor မ်ားကို သက္ဆုိင္ရာ အုပ္စုအလုိက္ ေဖာ္ျပထားပံု

Compressor မ်ား၏ efficiency မ်ားကို ေအာက္တြင္ ေဖာ္ျပထားသည္။ Specific energy consumption ဆုိသည္မွာ ေလထုထည္ တစ္ကုဗမီတာ(1 m3)ရရန္အ တြက္ သံုးစြဲရမည့္ စြမ္းအင္ကို kWh ျဖင့္ ေဖာ္ျပထားျခင္း ျဖစ္သည္။

Compressor မ်ား၏ Efficiency ႏွင့္ Capacity ကို ႏႈိင္းယွဥ္ ေဖာ္ျပထားသည္။

Description

Capacity

(m3/min)

Specific Energy Consumption(kWh/m3)

Part Load efficiency

Lubricated piston

0.12 - 1.5

0.141

Good

1.5 - 15.0

0.118

Good

15.0 - 60.0

0.100

Excellent

Non-lubricated piston

0.12 - 1.5

0.153

Good

1.5 - 15.0

0.129

Good

15.0 - 60.0

0.112

Excellent

Oil-injected vane/ screw

0.12 - 1.5

0.141

Poor

1.5 - 15.0

0.124

Fair

15.0 - 60.0

0.112

Fair

Non-lubricated toothed rotor/screw

1.5 - 15.0

0.119

Good

15.0 - 60.0

0.106

Good

60.0 - 120.0

0.106

Good

Non-lubricated centrifugal

15.0 - 60.0

0.124

Good

60.0 - 120.0

0.106

Excellent

Over 120.0

0.100

Excellent

၄.၂.၁ Compressor ေရြးခ်ယ္ရန္အတြက္ Compressor မ်ား၏ ဖိအား ႏွင့္ ေလထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း

Compressor အမ်ိဳးအစားမ်ား

Capacity (m3/h)

Pressure (bar)

From

To

From

To

Roots blower compressor single stage

100

30000

0.1

1

Reciprocating

– Single / Two stage

100

12000

0.8

12

– Multi stage

100

12000

12

700

Screw

– Single stage

100

2400

0.8

13

– Two stage

100

2200

0.8

24

Centrifugal

600

300000

0.1

450

Air Compressor အမ်ိဳးမ်ိဳးတုိ႔၏ specific power consumption ၊ အားနည္းခ်က္(disadvantages) ႏွင့္ အားသာခ်က္မ်ား(advantages) ကိုေဖာ္ျပထားသည္။

Compressor

 အားသာခ်က္မ်ား(Advantages)

အားနည္းခ်က္(Disadvantages)

Reciprocating Efficiency:

(7.8 – 8.5 kW/m3/min)

-ဖိအားျမင့္ျမင့္ ထုတ္ေပးႏုိင္သည္။

-အေလးခ်ိန္ နည္းသည္။

-အရြယ္အစား ေသးငယ္သည္။

-အစပုိင္းကုန္က်စရိတ္(initial cost) နည္းသည္။

-ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းရန္ လြယ္ကူ ရွင္းလင္းသည္။

-Multi-stage ျဖစ္လ်ွင္ efficient ျဖစ္သည္။

-Compression မ်ိဳးမ်ိဳး ရႏုိင္သည္။

-အသံ ဆူညံသည္။

-ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းခ စရိတ္မ်ားသည္။

-System အငယ္စားမ်ားအတြက္  သင့္ေလ်ာ္သည္။

-ခုိင္ခံသည့္ foundation လုိအပ္သည္။

စက္မ်ားေဟာင္းသြားလ်ွင္ oil carry over ျဖစ္ႏုိင္သည္။

Screw Efficiency:

(6.4 -7.8 kW/m3/min)

 

-လြယ္ကူ ရွင္းလင္းစြာ ေမာင္းႏုိင္သည္။

-အပူခ်ိန္ နိမ့္သည္။

-ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းမႈ အနည္းငယ္သာ လုိသည္။

-အသံ တိတ္ဆိတ္သည္။

-အရြယ္အစား ေသးငယ္သည္။

-တုန္ခါမႈ(vibration) အလြန္ နည္းသည္။

-ေစ်းကြက္တြင္ အလြယ္တကူ ရႏုိင္သည္။

-Variable speed ျဖင့္ ေမာင္းနိုင္သည္။

-Turndown ေကာင္းသည္။

-ေလအရည္အေသြး(air quality) ညံ့သည္။

 

Vane

-လြယ္ကူ ရွင္းလင္းစြာ ေမာင္းႏုိင္သည္။

-အပူခ်ိန္ နိမ့္သည္။

-ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းမႈ အနည္းငယ္သာ လုိသည္။

-အသံ တိတ္ဆိတ္သည္။

-အလုိရွိသည့္ capacity အတုိင္း မရႏုိင္ပါ။

-ေလ အရည္အေသြး(air quality) ညံ့သည္။

Centrifugal Efficiency:

(5.8 – 7 kW/m3/min)

-Energy efficient ျဖစ္သည္။

-Capacity မ်ားမ်ားရႏုိင္သည္။

-အသံတိတ္ဆိတ္သည္။

-ေလအရည္အေသြး(air quality) ေကာင္းသည္။

 

-အစပုိင္း ကုန္က်စရိတ္(initial cost) မ်ားသည္။

-Low capacity တြင္ efficiency ည့ံသည္။

-ကြ်မ္းက်င္သူမ်ားသာ ျပဳျပင္ ထိန္းသိမ္းမႈ လုပ္ႏုိင္သည္။

-Water-cooled  သာရႏုိင္သည္။

ပံု ၄-၇ Compressor capacity and pressure limitations

Air Compressor အမ်ိဳးမ်ိဳးတုိ႔၏ အဓိကအခ်က္မ်ားကို အႏွစ္ခ်ဳပ္ ေဖာ္ျပထားသည္။

အမ်ိဳးအစား

ထူးျခားေသာ လကၡဏာမ်ား (Characteristics)

Reciprocating

-စြမ္းအင္ သံုးစြဲမႈ နည္းသည္။
-ဖိအားျမင့္သည့္ လုပ္ငန္းမ်ား အတြက္ သင့္ေလ်ာ္သည္။
-အရြယ္အစား ေသးငယ္သည္။(compact ျဖစ္သည္။)  portable ျဖစ္သည္။

-တုန္ခါမႈ မ်ားသည္။

-အပူခ်ိန္ ျမင့္သည္။
-အသံ ဆူညံသည္။

-ျပဳျပင္ ထိန္းသိမ္းစရိတ္ မ်ားသည္။

-ေလမ်ားမ်ား ရလိုလ်ွင္ ကုန္က်စရိတ္ မ်ားသည္။

 

Vane

 

-တည္ေဆာက္ပံု ႐ုိးရွင္းသည္။

-အသံ တိတ္ဆိတ္သည္။

-အရြယ္အစား ေသးငယ္သည္။

-လုိသည့္ capacity အတိုင္း မရႏုိင္။

-ေလထဲတြင္ ဆီမ်ား ပါလာေလ့ရွိသည္။(Oil residues in the air)

 

Screw (oil injected)

 

-တည္ေဆာက္ပံု ႐ုိးရွင္းသည္။

-အသံ တိတ္ဆိတ္သည္။

-အပူခ်ိန္ နိမ့္သည္။

-ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းမႈ အနည္းငယ္သာ လုိသည္။

-အရြယ္အစား ေသးငယ္သည္။

-ေလထဲတြင္ ေခ်ာဆီမ်ား ပါလာေလ့ရွိသည္။ (Oil residues in the air)

 

 

Screw (oil free)

 

-တည္ေဆာက္ပံု ႐ုိးရွင္းသည္။

-အသံ တိတ္ဆိတ္သည္။

-အပူခ်ိန္ နိမ့္သည္။

-ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းမႈ အနည္းငယ္သာ လုိသည္။

-အရြယ္အစား ေသးငယ္သည္။

-ေလထဲတြင္ ေခ်ာဆီ လံုးဝ ကင္းရွင္း ေသာေၾကာင့္ air treatment အနည္းငယ္သာ လုပ္ရန္ လုိသည္။

 

 

Centrifugal

 

-Energy efficient ျဖစ္သည္။

-Capacity မ်ားမ်ား ရႏုိင္သည္။

-အသံ တိတ္ဆိတ္သည္။

-ေလထဲတြင္ အမႈန္မ်ား ပါဝင္ေနကို လက္မခံႏုိင္။

အစဦး ကုန္က်စရိတ္ မ်ားသည္။

Scroll

-Oil free အမ်ိဳးအစား ျဖစ္သည္။

-Energy efficiency ေကာင္းသည္။

Rotary tooth

-Oil free အမ်ိဳးအစား ျဖစ္သည္။

-ေသးငယ္လ်ွင္ energy efficiency ေကာင္းသည္။

၄.၂.၂ အေအးခံသည့္နည္း အမ်ိဳးမ်ိဳး(Type of Cooling)

Air compressor မ်ားမွ ထြက္လာသည့္ အပူမ်ားကို ေလ(air)၊ ေရ(water) သုိ႔မဟုတ္ ေခ်ာဆီ(oil) တုိ႔ကို အသံုးျပဳ၍ ေအးေအာင္ျပဳလုပ္ႏုိင္သည္။ Air cooler မ်ားကို air-cooled compressor မ်ားအတြင္း၌လည္း တပ္ဆင္ထားႏုိင္သည္။ သုိ႔မဟုတ္ အျပင္လည္း တပ္ဆင္ႏုိင္သည္။

Water-cooled compressor မ်ားအတြက္ အပူခ်ိန္နိမ့္သည့္ေရ ရရွိရန္ လုိသည္။ အၾကမ္းအားျဖင့္ compressor မ်ားသည္ ျမင္းေကာင္ေရ တစ္ေကာင္အားတုိင္း(1 HP)အတြက္ 2,000 မွ 2,500 Btu/hr ခန္႔ အပူ(heat) ပမာဏကို စြန္႔ထုတ္ပစ္(reject) ၾကသည္။

Water-Cooled compressor မ်ားသည္ Air-Cooled compressor မ်ားထက္ ပို၍ အပူကို စြန္႔ထုတ္ႏုိင္ေသာေၾကာင့္ energy efficiency ေကာင္းၾကသည္။

အနီးရွိေလ(ambient air)ျဖင့္ compressor ကို ေအးေအာင္ ျပဳလုပ္ေသာေၾကာင့္ air-cooled compressor ဟု သတ္မွတ္ ေခၚဆုိျခင္း ျဖစ္သည္။ Compressor ၏ cylinder head တြင္ fin ကေလးမ်ား တပ္ဆင္ထားျခင္းျဖင့္ အပူကူးေျပာင္းမႈ(heat transfer) ပိုမ်ားေအာင္(ပိုေအးေအာင္) ျပဳလုပ္ႏုိင္သည္။ Duty cycles 50% မွ 75% ကို အေျခခံ၍ air-cooled unit မ်ားကို ဒီဇုိင္း ျပဳလုပ္ၾကသည္။ Water-cooled compressor မ်ားတြင္ water jacket မ်ားကို cylinder head အနားတြင္ထားရွိသည္။ ေရျဖင့္ ေအးေစျခင္း (water cooled)နည္းသည္ ေလျဖင့္ေအးေစျခင္း(air cooled)ထက္ ပို၍ efficient ျဖစ္သည္။

အေအးခံသည့္နည္း အမ်ိဳးအစား(type of cooling)လုိက္၍ compressor မ်ားကို ခြဲျခားသတ္မွတ္ ထားသည္။

Air Cooled Compressors – ပန္ကာ(Fan)ကို အသံုးျပဳ၍ ေလကို compressor ေပၚသုိ႔ ျဖတ္သြားေစျခင္းျဖင့္ အေအးခံေသာ နည္းျဖစ္သည္။ Cooling efficiency နိမ့္ေသာေၾကာင့္ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity)နည္းသည့္ compressor မ်ားသာ အမ်ားဆံုး အသံုးျပဳႏုိင္သည္။

Water Cooled Compressors - Heavy duty သုိ႔မဟုတ္ အျမဲေမာင္းရန္ လိုအပ္သည့္ (continuous applications) compressor မ်ားတြင္ ေရျဖင့္အေအးခံျခင္းနည္း(water cooling system)ကို အသံုးျပဳၾကသည္။ မ်ားေသာအားျဖင့္ cooling efficiency အလြန္ေကာင္းသည္။

Water Cooling

အျမဲေမာင္းရန္ လိုအပ္သည့္(continuous operation) air compressor မ်ားမွ ထြက္လာသည့္ အပူ (heat of compression)ပမာဏ အလြန္ မ်ားသည္။ ထုိ heat of compression ကို after-cooler ႏွင့္ oil cooler ႏွစ္မ်ိဳးလုံးကို အသံုးျပဳ၍ ဖယ္ထုတ္ပစ္ ႏုိင္သည္။

Inter-cooler ၊ cylinder jacket ႏွင့္ aftercooler တုိ႔ လံုေလာက္ေသာ ေရ(cooling water)ပမာဏ ရမွသာ compressor ကို ေအးေစႏုိင္ျခင္း၊ compressed air အပူခ်ိန္ က်ဆင္းေစျခင္းႏွင့္ ပါဝင္ေနေသာ ေရေငြ႔(moisture)မ်ားကို ေကာင္းစြာ ဖယ္ထုတ္ႏုိင္ျခင္း ျဖစ္ေပလိမ့္မည္။

Compressor စတင္၍မေမာင္းမီ ေရ(cooling water)စီးဆင္းေနျခင္း ရွိ၊မရွိကုိ flow switch တပ္ဆင္၍ စစ္ေဆးရန္ လုိအပ္သည္။ ေရ(cooling water) စီးဆင္းေနျခင္းမရွိပါက flow switch သည္ activate ျဖစ္လိမ့္မည္ မဟုတ္ေပ။ ထိုအခါ compressor ကို စတင္၍ ေမာင္းႏွင္ရန္ မျဖစ္ႏုိင္ပါ။

Liquid seal အမ်ိဳးအစား rotary compressor ႏွင့္ aftercooler အတြက္ cooling water ပုိက္ကုိ   တန္းဆက္(series)ပံုစံျဖင့္ ခ်ိတ္ဆက္ ထားရမည္။ ထုတ္လုပ္ေရာင္းခ်သူမ်ား(compressor manufacturer)၏ အၾကံေပးခ်က္မ်ား(recommendations)အတုိင္း ပိုက္မ်ားကို ဒီဇုိင္းလုပ္ျခင္း၊ တပ္ဆင္ျခင္းတုိ႔ ျပဳလုပ္ရမည္။

Cooling system component မ်ား၏ အတြင္း အနယ္ထုိင္ျခင္း၊ ေခ်းကပ္ျခင္း၊ ေၾကးညႇိတက္ျခင္း ႏွင့္ သံေခ်းတက္ျခင္း(fouling)တုိ႔ မျဖစ္ေပၚေစရန္အတြက္ piping system မ်ားတြင္ strainer မ်ား သို႔မဟုတ္ filter မ်ား တပ္ဆင္ထားရမည္။ Inter-coolers ၊ cylinder jackets ႏွင့္ aftercoolers မွ အပူဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္းကို ေအာက္တြင္ ေဖာ္ျပထားသည္။ 

၄.၂.၃ Heat Dissipation

Inter-cooler မ်ား၊ cylinder jacket မ်ားႏွင့္ aftercooler မ်ား အတြက္လုိအပ္ေသာ cooling water ပမာဏကို ေအာက္ပါ ပံုေသနည္း တြက္ယူႏုိင္သည္။

 

Where:

• GPM = gallons of water flow per minute

• BHP = air compressor brake horsepower

• Heat dissipation = value from table below (ေအာက္ပါဇယားမွ သင့္ေလ်ာ္ရာ တန္ဖိုးမ်ား)

• ΔT သုိ႔မဟုတ္ T-rise = °F, water temperature rise

ျမင္းေကာင္ေရတစ္ေကာင္အားမွ ထြက္လာသည့္ အပူပမာဏကို Btu/minute ျဖင့္ေဖာ္ျပထားသည္။

 

Single Stage

(Btu/minute per BHP total)

Two Stages

(Btu/minute per BHP total)

Inter-cooler

None

20

Cylinder Jacket

15

5

Aftercooler

26

17

            ဆလင္ဒါ(cylinder) inlet port အနီးတြင္ ေရသီးျခင္း(condensation) မျဖစ္ေပၚေစရန္ ဝင္လာသည့္ ေရ(cooling water)၏ အပူခ်ိန္နွင့္ ထြက္သြားသည့္ ေလ၏အပူခ်ိန္တုိ႔၏ ကြာျခားခ်က္ကို 15°Fထက္ မ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္ ထားရမည္။ 15°F ထက္ မ်ားေစရန္ ေရကို inter-cooler ထဲသုိ႔ အရင္ဝင္ေရာက္ေစၿပီး၊ ေနာက္မွသာ cylinder jacket မ်ားဆီသုိ႔ စီးဆင္းသြားေစရန္ ျဖစ္သည္။ တစ္ျခားေသာ နည္းတစ္ခုသည္ cylinder jacket အတြင္းသုိ႔ ဝင္သြားမည့္ ေရပမာဏ(ေရစီးႏႈန္း)ကို ေလ်ွာ့ခ်ရန္ ျဖစ္သည္။  Compressor ထုတ္လုပ္သူမ်ား (manufacturer)ထံမွ လုိအပ္ေသာ ေရပမာဏ(ေရစီးႏႈန္း)ကို ရယူႏုိင္သည္။

၄.၂.၄ အဆက္မျပတ္ ေမာင္းႏုိင္စြမ္း (Duty Cycle)

Duty cycle ၏တန္ဖိုးသည္ ၁% မွ ၁၀၀% အတြင္းျဖစ္သည္။ အဆက္မျပတ္ ေမာင္းႏုိင္စြမ္း(duty cycle)တန္ဖုိး မ်ားေလ compressor ေမာင္းခ်ိန္ ပုိၾကာေလ ျဖစ္သည္။ သတ္မွတ္ထားသည့္ အခ်ိန္ကာလ တစ္ခု အတြင္း compressor အခ်ိန္ မည္မ်ွ ေမာင္းေနသည္ကို  duty cycle က ေဖာ္ျပ ေပးသည္။ ဥပမာ 30% duty cycle ၏ အဓိပၸာယ္သည္ သတ္မွတ္ထားသည့္ အခ်ိန္၏ ၃၀% တြင္ compressor ေမာင္းေနလိမ့္မည္ ျဖစ္ၿပီး က်န္အခ်ိန္ ၇၀% တြင္ compressor ရပ္နား ေနလိမ့္မည္။

air compressor duty cycle

     Duty cycle ဆုိသည္မွာ compressor ေမာင္းသည့္ အခ်ိန္ကာလ(time)ကို ဆုိလုိသည္။ 50% duty cycle ရွိသည့္ compressor သည္ တစ္နာရီ ေမာင္းၿပီးလ်ွင္ တစ္နာရီရပ္နားရန္ လိုအပ္သည္ ဟုဆုိလုိသည္။ တစ္နည္း အားျဖင့္ ေမာင္းခ်ိန္ ႏွင့္ ရပ္နားခ်ိန္ တူညီေနလ်ွင္ 50% Duty cycle ျဖစ္သည္။ အခ်ိန္ျပည့္ အဆက္မျပတ္ ေမာင္းေနရလ်ွင္ 100% Duty cycle ျဖစ္သည္။

ျမင္းေကာင္ေရတစ္ေကာင္အားသံုးလ်ွင္ တစ္မိနစ္ ေလ(၄)ကုဗေပထုတ္ေပးႏုိင္(4 CFM/HP)ၿပီး 32.65 CFM အတြက္ 50% duty cycle ျဖင့္ေမာင္းရန္လုိအပ္လ်ွင္ compressor ၏ power သည္ 16.32 HP ျဖစ္ရမည္။(8.16 HP မဟုတ္ပါ)  [32.65 CFM ÷ 4 CFM/HP] ÷ 50% duty cycle = 16.32 HP ျဖစ္သည္။

Rotary screw compressor မ်ားတြင္ duty cycle သုိ႔မဟုတ္ duty factor သည္ သိပ္အေရးမႀကီးေပ။ အဘယ္ေၾကာင့္ဆုိေသာ္ rotary screw compressor မ်ားသည္ (၂၄)နာရီပတ္လံုး အဆက္မျပတ္            ေမာင္းႏုိင္ေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ အခ်ိန္ ခဏမ်ွသာ ျပဳျပင္ ထိန္းသိမ္းျခင္း (maintenance) လုပ္ရန္အတြက္ ရပ္နားရန္ လိုသည္။

သုိ႔ေသာ္ အဆင့္နိမ့္သည့္ (အိမ္ႏွင့္အလုပ္႐ံုငယ္ မ်ားတြင္အသံုးျပဳသည့္) compressor မ်ားကို အဆက္မျပတ္ ေမာင္းရန္ မျဖစ္နိုင္ေသာေၾကာင့္ duty cycle သတ္မွတ္ေပးရသည္။ Compressor ၏ အျမင့္ဆံုး duty cycle သည္ ၅၀% ဟုဆုိလ်ွင္ ထုိ compressor ကို (၁၀)မိနစ္ေမာင္းၿပီးလ်ွင္ (၁၀)မိနစ္ခန္႔ ရပ္နားေပးရန္ လုိအပ္သည္။ Compressor ေမာင္းေနလ်ွင္ အပူခ်ိန္ အလြန္ ျမင့္မားလာႏုိင္ေသာေၾကာင့္ အေအးခံရန္အတြက္ ရပ္နားေပးရျခင္း ျဖစ္သည္။ မရပ္နားပါက အပူလြန္(overheat)၍ စက္ပ်က္ျခင္း(breaks down) ျဖစ္ႏုိင္သည္။ ေစ်းေပါေသာ compressor မ်ား၏ မေကာင္းသည့္ အခ်က္တစ္ခု ျဖစ္သည္။

ထုိကဲ့သုိ႔မ်ိဳး compressor ကိုသံုးလ်ွင္ လုိအပ္သည့္ေလ(demand)ထက္ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity) ပိုမ်ားသည့္ compressor ႏွင့္ ေလေလွာင္ကန္(storage tank)ႀကီးႀကီး တပ္ဆင္ထားရန္ လိုသည္။ Compressor အေအးခံရန္ ရပ္နားေနခ်ိန္တြင္ ေလေလွာင္ကန္(storage tank)ထဲမွ compressed air မ်ားကို ထုတ္သံုး ႏုိင္သည္။ Reciprocating compressor ကို continuous duty (100% duty cycle)ျဖင့္ ေမာင္းလုိလ်ွင္ double acting ျဖစ္ရမည္ျဖစ္ၿပီး၊ ေရျဖင့္ေအးေစရမည္။(တစ္နည္းအားျဖင့္ double acting water cooled reciprocating compressor ျဖစ္ရမည္။) Reciprocating compressor မ်ားအတြက္ On/Off control နည္း ႏွင့္ Load/Unload control နည္းကို အသံုးျပဳႏုိင္သည္။ Two-step control နည္းသည္ compressor ကို Start/Stop ျပဳလုပ္ျခင္း သုိ႔မဟုတ္ Load/Unload လုပ္ျခင္း ျဖစ္သည္။

Non-Lubricated Compressor ႏွင့္ Lubricated Compressor တုိ႔၏ ကြာျခားခ်က္မ်ား

Non Lubricated Compressor

Lubricated Compressor

ေခ်ာဆီကုိ အသံုးမျပဳထားေသာေၾကာင့္ ေလစစ္(filter) အနည္းငယ္ကိုသာ အသံုးျပဳရန္ လိုသည္။

Lubricated compressor ေစ်းသက္သာ ၾကသည္။

သက္တမ္းရွည္သည္။ ၾကာၾကာခံသည္။

ရွင္းလင္းစြာ တည္ေဆာက္ ထားသည္။

စားေသာက္ကုန္ လုပ္ငန္းႏွင့္ ေဆးဝါး လုပ္ငန္းမ်ားတြင္ ေခ်ာဆီ ပါဝင္မႈကို လက္မခံႏုိင္ေသာေၾကာင့္ သင့္ေလ်ာ္သည္။

ေခ်ာဆီသည္ compressed air ႏွင့္ compressor ကို ေအးေစႏုိင္သည္။

Non Lubricated Compressor မ်ား သည္ ေစ်းႀကီးသည္။

ျမန္ႏႈန္း နိမ့္သည္။ အပူခ်ိန္ နိမ့္သည္။

ထိန္းသိမ္းမႈ စရိတ္ ျမင့္မားသည္။

ေလစစ္(filter)မ်ားကို မၾကာခဏ သန္႔ရွင္းေပးရန္ လိုသည္။

ေခ်ာဆီ မပါေသာေၾကာင့္ အပူခ်ိန္ ျမင့္သည္။ ဖိအားမ်ားမ်ား ရရန္ လိုအပ္လ်ွင္ multistage compression လုပ္ရန္ လုိသည္။

ကိရိယာမ်ားအတြက္ ကုန္က်စရိတ္ မ်ားသည္။ ဖိအားက်ဆင္းမႈေၾကာင့္ ကုန္က်စရိတ္ မ်ားသည္။

Compressor မ်ားကို ႐ႈပ္ေထြးစြာ တည္ေဆာက္ ထားသည္။

 

၄.၂.၅ Air Compressor အမ်ိဳးမ်ိဳးတုိ႔၏ Efficiency မ်ား

Air cooled reciprocating compressor မ်ားသည္ အစဦးကုန္က်စရိတ္(initial cost) အလြန္ နည္းသည္။ သုိ႔ေသာ္ efficiency ညံ့သည္။

Two-stage reciprocating compressor မ်ားသည္ single stage compressor မ်ားထက္ ပုိ၍ efficiency ေကာင္းသည္။ Lubricated compressor မ်ားသည္ non-lubricated compressor မ်ား ထက္ပုိ၍ efficiency ေကာင္းသည္။ သုိ႔ေသာ္ compressed air ထဲ၌ ေခ်ာဆီမ်ား ပါဝင္ေနသည့္ ျပႆနာကို ေျဖရွင္းရန္ လုိသည္။

Displacement Compressor မ်ား

Displacement compressor မ်ားသည္ ဓာတ္ေငြ႔(gas) သို႔မဟုတ္ ေလကို အလံုပိတ္ထားသည့္ ထုထည္ (enclosed volume)တစ္ခုထဲသို႔ဝင္ေရာက္ေစၿပီး ထိုထုထည္(volume)ကို ေလ်ာ့နည္းေအာင္(ေသးငယ္ေအာင္) ျပဳလုပ္ျခင္းျဖင့္ ဖိအားမ်ားေစ(ျမင့္တက္ေစ)ျခင္း ျဖစ္သည္။

ေခ်ာဆီ(lubricating oil)အသံုးျပဳထားသည့္ compressor မွ ထြက္လာသည့္ ေလထဲတြင္ ပါဝင္ ေနသည့္ oil aerosol ႏွင့္ ဆီေငြ႔(oil vapour)မ်ားကုိ ရွင္းလင္း ဖယ္ရွားပစ္ရန္ လုိအပ္သည္။ ထုိ oil aerosol ႏွင့္ ဆီေငြ႔(oil vapour)တို႔သည္ compressor မွ ထြက္လာသည့္ စြန္႔ထုတ္အပူ(rejected heat)ေၾကာင့္ ဓာတ္ျပဳျခင္း ျဖစ္ကာ(carbonize ျဖစ္ကာ) အစိုင္အခဲ(solid)အျဖစ္သို႔ ပံုသ႑ာန္ ေျပာင္းလဲသြားသည္။ ထိုအစုိင္အခဲ ကေလးမ်ားသည္ အသံုးျပဳသည့္ေနရာ(down stream)ရွိေသာ valve မ်ားကုိ ပိတ္ဆုိ႔ေစျခင္း၊ ပ်က္ဆီးေစျခင္း ႏွင့္ လုပ္ေဆာင္မႈ မွားယြင္းေစျခင္းတုိ႔ ျဖစ္ေစႏုိင္သည္။

Air Compressor မ်ား၏ Efficiency ကို ႏိႈ္င္းယွဥ္ ေဖာ္ျပထားပံု

Reciprocating

Rotary Screw

Centrifugal

Air cooled

Water cooled

Water cooled

Lubricated

Lubricated

Non- Lubricated

<250 HP

Units

Single-Stage

Single-Stage

Two-Stage

Single-Stage

Two-Stage

Two-Stage

BHP per 100 CFM

26-32

25

19-22

23-26

20-22

20-26

22-27

kW per

100 CFM

22-27

21

16-18

19-22

17-18

17-22

18-22

ေခ်ာဆီ(lubricant oil)၏ ညစ္ပတ္မႈ၊ ေပက်ံမႈ၊ မသန္႔စင္မႈတုိ႔ကို လက္မခံႏိုင္သည့္ စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ား (industries)တြင္ oil free air compressor အမ်ဳိးအစားမ်ားကုိ အသံုးျပဳရသည္။ ေခ်ာဆီေၾကာင့္ compressed air အဆင့္အတန္း က်ဆင္းသြားရသည္။ အရည္အေသြး ညံ့ဖ်င္းသြားရသည္။ Compressor မ်ားအတြင္းရွိ ေခ်ာဆီသည္ ေရေငြ႔မွ ေရႏွင့္ေပါင္းစပ္ကာ စက္ေခ်းအႏွစ္(sludge)မ်ားအျဖစ္သို႔ ေျပာင္းလဲၿပီး စက္ပစၥည္း အစိတ္အပိုင္းမ်ား ႏွင့္ component မ်ားကုိ ပ်က္စီးေစႏုိင္သည္။

Lubricated System

Compressor အတြင္းရွိ ေရြ႕လ်ွားေနေသာ၊ လႈပ္ရွားေနေသာ အစိတ္အပုိင္းမ်ား(moving parts) ေကာင္းမြန္စြာ အလုပ္လုပ္ေစရန္၊ ပြတ္တုိက္မႈ(friction)နည္းေစရန္ ႏွင့္ စက္မွ အပူမ်ားကို ဖယ္ရွားရန္ အတြက္ ေခ်ာဆီ(lubricant oil)ကုိ အသံုးျပဳရသည္။ Rotary screw အမ်ိဳးအစား compressor တြင္ ေခ်ာဆီ(lubricant oil)သည္ အၾကားအေပါက္ ေနရာလြတ္မ်ားကုိ seal အျဖစ္ ပိတ္ဆို႔ေပးသည္။ ဖိသိပ္မႈ(compression) ျပဳလုပ္ျခင္းေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ အပူမ်ား(heat of compression) ကိုလည္း ဖယ္ရွားေပးသည္။

ေခ်ာဆီ(lubricant oil)၏ ေစးပ်စ္မႈ(viscosity)သည္ compressor ေမာင္းေနသည့္ ေလထုအပူခ်ိန္ အနိမ့္အျမင့္ (ambient temperature range)ေပၚတြင္ မူတည္သည္။

ေခ်ာဆီ(lubricant oil)သည္ ဘယ္ရင္(bearing)မ်ား လည္ေနသည့္အခါတြင္ လံုေလာက္ေသာ ေခ်ာေမြ႔မႈ(lubrication) ျဖစ္ေပၚေစရမည္။ ယခုအခါ lubricated rotary screw compressor ႏွင့္ high-efficiency purification system တုိ႔၏ နည္းပညာမ်ား တုိးတက္လာမႈေၾကာင့္ အလြန္႔ အလြန္ သန္႔စင္ေသာ compressed air ကုိ ထုတ္ႏုိင္ၿပီ ျဖစ္သည္။ ထုိစက္မွ ေလမ်ားသည္ oil free အမ်ိဳးအစား compressed air ေလာက္နီးပါး သန္႔စင္သည္။

Compressor ၏ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity)ကို Free Air Delivery (CFM သုိ႔မဟုတ္ Liter per Sec)ျဖင့္ ေဖာ္ျပ ေလ့ရွိသည္။ Cubic Feet per Minute(CFM)သည္ တစ္မိနစ္လ်ွင္ compress လုပ္ႏုိင္ေသာ ေလ ပမာဏကို ကုဗေပျဖင့္ ေဖာ္ျပသည္။ Free Air Delivery(FAD) ေလပမာဏ အေပၚတြင္ မူတည္၍ အသံုးျပဳရမည့္ compressor အမ်ိဳးအစားမ်ား ကြဲျပားၾကသည္။

 Compressed air ကို အသံုးျပဳသည့္ system မ်ားတြင္ ေလယုိစိမ့္မႈ(air leak) မျဖစ္ေအာင္ ကာကြယ္ျခင္း၊ ေလဖိအား(working pressure)ကို တတ္ႏုိင္သေလာက္ ေလ်ွာ့ခ်ျခင္း၊ေလစစ္မ်ား(filter)ကို ပံုမွန္ ေဆးေၾကာသန္႔စင္ျခင္း၊ လဲေပးျခင္းတုိ႔ျဖင့္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈကို အနည္းဆံုး ၁၀% မွ ၂၀% အထိ ေလ်ွာ့ခ်ႏုိင္သည္။

သင့္ေလ်ာ္ မွန္ကန္ေသာ control လုပ္နည္းျဖင့္ compressor မ်ားကို ေမာင္းျခင္း၊ ပိုႀကီးမားသည့္ ေလေလွာင္ကန္(storage receiver)ထားရွိျခင္းႏွင့္ ပိုေကာင္းမြန္သည့္ air dryer မ်ား၊ filter မ်ား တပ္ဆင္ျခင္း ျဖင့္လည္း စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ နည္းေအာင္ ျပဳလုပ္ႏုိင္သည္။

Compressor မ်ားကုိ အဓိကအားျဖင့္ positive displacement အမ်ိဳးအစား နွင့္ dynamic အမ်ိဳးအစား ဟူ၍ နွစ္မ်ိဳး ႏွစ္စား ခြဲျခားႏုိင္သည္။

Reciprocating ႏွင့္ Rotary air compressor တုိ႔သည္ “Positive Displacement” အမ်ိဳး အစားတြင္ ပါဝင္ေသာ compressor မ်ားျဖစ္ၾကသည္။ “Centrifugal Compressor” ႏွင့္ “Axial Compressor” တုိ႔သည္ “Dynamic” အမ်ိဳးအစားတြင္ ပါဝင္ေသာ compressor မ်ားျဖစ္ၾကသည္။

၄.၃ Reciprocating Air Compressor မ်ား

Reciprocating air compressor မ်ားသည္ positive displacement machine မ်ားျဖစ္ၾကသည္။ ဆလင္ဒါ(cylinder)အတြင္းရွိေလကို ပင္စတင္(piston)က တြန္းေပးျခင္းျဖင့္ ေလဖိအား(pressure)မ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္ျခင္း ျဖစ္သည္။

ယခင္အခ်ိန္က  ခ်ည္မ်ွင္ႏွင့္အထည္ လုပ္ငန္းမ်ား(textile industry)တြင္ reciprocating အမ်ိဳးအစား compressor မ်ားကို တြင္က်ယ္စြာ အသံုးျပဳၾကသည္။ သို႔ေသာ္ အခုအခါ screw compressor မ်ားကို စြမ္းအင္အကုန္ သက္သာသည့္အတြက္ တစ္စထက္တစ္စ ပိုမို အသံုးမ်ားလာၾကသည္။ Screw အမ်ိဳးအစား compressor မ်ားသည္ reciprocating အမ်ိဳးအစား compressor ထက္ ပို၍ စြမ္းအင္ သံုးစြဲမႈ နည္းသည္။ Energy efficient ပိုျဖစ္သည္။ ေယဘုယ်အားျဖင့္ တစ္မိနစ္လ်ွင္ တစ္ကုဗမီတာ(1 m3 per min)ႏႈန္း ရရွိရန္အတြက္ reciprocating compressor မ်ားသည္ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အား 7.8kW မွ 8.5kW သံုးစြဲသည္။ Screw compressor မ်ားသည္ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အား 6.4kW မွ 7.8kW ခန္႔သာ သံုးစြဲသည္။

ေလသံုးစြဲမွႈမ်ားသည့့္္ စက္႐ံုမ်ားတြင္ centrifugal အမ်ိဳးအစား compressor မ်ားကို အသံုးျပဳရန္ သင့္ေလ်ာ္သည္။ ေသးငယ္သည့္ compressor အေျမာက္အမ်ားကို သံုးမည့္အစား ႀကီးမားသည့္ compressor အနည္းငယ္ကို သံုးျခင္းသည့္ ပို၍ energy efficient ျဖစ္သည္။ ေမာင္းျခင္းႏွင့္ ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းျခင္း(operation and maintenance)ျပဳလုပ္ရာတြင္ ပိုမုိ လြယ္ကူသည္။ Compressor အေရအတြက္ အနည္းငယ္ကိုသာ ျပဳျပင္ ထိန္းသိမ္းရန္ လိုသည္။ Discharge Pressure နိမ့္သည္ျဖစ္ေစ၊ ျမင့္သည္ျဖစ္ေစ ေလထြက္ႏႈန္း(Flow)ကုိ ပံုမွန္ျဖစ္ေအာင္ ထိန္းထားႏိုင္သည္။

Compressor ၏ ေလထြက္ႏႈန္း(air flow)သည္ ျမန္ႏႈန္း(speed) ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ အခ်ိဳးက်သည္။  ျမန္ႏႈန္း(Speed)ျမင့္လ်ွင္ ေလထြက္ႏႈန္း(air flow) မ်ားသည္။

Reciprocating compressor မ်ားကို

(၁)

Piston ၏ အလုပ္လုပ္ပံုကို အေျခခံ၍ single acting operation ႏွင့္ double-acting operation ဟူ၍ ခြဲျခားထားသည္။

(၂)

Compress လုပ္သည့္ အဆင့္(stage)မ်ား ကို အေျခခံ၍ single-stage configuration ႏွင့္ multi-stage configuration ဟူ၍ ခြဲျခားထားသည္။

(၃)

အေအးခံသည့္ နည္းကို အေျခခံ၍ ေလျဖင့္အေအးခံျခင္း(air cooling) ႏွင့္  ေရျဖင့္အေအးခံျခင္း(water cooling) ဟူ၍ ခြဲျခားထားသည္။

(၄)

ေခ်ာဆီ အသံုးျပဳျခင္း ရွိ၊မရွိကို အေျခခံ၍  lubricated ႏွင့္ non lubricated(oil free) ဟူ၍ ခြဲျခားထား သည္။

Vertical အမ်ိဳးအစား reciprocating compressor မ်ား၏ capacity range သည္ 50 CFM မွ 150 CFM အတြင္းျဖစ္သည္။ Horizational balcance-opposed compressor ၏ capaity range သည္ 200 CFM မွ 5000 CFM အတြင္းျဖစ္သည္။

Reciprocating compressor မ်ားကုိ configuration အမ်ိဳးမ်ိဳးျဖင့္ ရႏိုင္သည္။ အမ်ားဆံုး ေတြ႕ႏိုင္သည့္ configuration မ်ားမွာ

(က) Horizontal

(ခ) Vertical

(ဂ) Horizatianal Balcance-Opposed ႏွင့္

(ဃ) Tandem တုိ႕ျဖစ္သည္။

 

Reciprocating compressor မ်ားကို ေအာက္ပါ အတိုင္း ထပ္မံ ခြဲျခားႏုိင္သည္။

(၁) In-line compressors,

(၂) “V”-shaped compressors

(၃) Tandem piston compressors

(၄) Single-acting compressors

(၅) Double-acting compressors ႏွင့္

(၆) Diaphragm compressors တုိ႔ ျဖစ္သည္။

ပံု ၄-၈(က) Reciprocating air compressor မ်ား

ေခ်ာဆီကုိ အသံုးျပဳသည့္ air compressor မ်ားမွ ထြက္လာသည့္ ေလထဲ၌ ပါရွိေနေသာ ေခ်ာဆီကုိ ဖယ္ထုတ္ပစ္ရန္ လုိအပ္သည္။ ေခ်ာဆီမသံုးသည့္(oil free) compressor မ်ားသည္ instrumentation အတြက္ ပုိ၍ သင့္ေလ်ာ္သည္။ Process လုပ္ငန္းမ်ားတြင္ အသံုးျပဳရန္လည္း သင့္ေလ်ာ္သည္။ Non-Lubricated (Oil Free) compressor မ်ားသည္ ပိုေကာင္းသည့္ specific power consumption(kW/CFM)ကုိ ရႏိုင္သည္။ ေယဘုယ်အားျဖင့္ ဆလင္ဒါတစ္လံုးသာပါေသာ(single cylinder) reciprocating compressor မ်ားသည္ air cooled အမ်ိဳးအစားမ်ားျဖစ္ၿပီး ဆလင္ဒါမ်ားစြာပါေသာ(multi cylinder) reciprocating compressor မ်ားသည္ water cooled အမ်ိဳး အစားမ်ား ျဖစ္ၾကသည္။

http://www.compair.com/images/product-lmppistons-welcome-v-compact-x-section.jpg

In-line compressors

“V”-shaped

Diaphragm

ပံု ၄-၈(ခ) Reciprocating air compressor မ်ား

Water cooled system မ်ားသည္ air cooled system မ်ားထက္္ပုိ၍ energy efficient ျဖစ္ၾကသည္။ ဖိအားျမင့္ျမင့္(high pressure) ရရွိရန္အတြက္ two stage ကုိ အသံုးျပဳၾကသည္။ Two stage မွထြက္ေသာ discharge air ၏အပူခ်ိန္(temperature)သည္ 140°C(401°F) မွ 160°C(320°F) ျဖစ္သည္။ Single stage မွ ထြက္ေသာ discharge air ၏အပူခ်ိန္(temperature)သည္ 205°C(284°F) မွ 240°C(464°F) ျဖစ္သည္။ Multi stage compressor မ်ားတြင္ ဆလင္ဒါ အဝင္ႏွင့္အထြက္ျဖစ္ေပၚသည့္ ဖိအားကြာျခားခ်က္(differential Pressure)နည္းေလ့ရွိေသာေၾကာင့္ compressor ၏ component မ်ား ျဖစ္ၾကေသာ ဘားမ်ား(valves) ႏွင့္ piston ring မ်ားေပၚတြင္ သက္ေရာက္ေသာအား(stress) နည္းသည္။

ပံု ၄-၈(ဂ) Reciprocating air compressor မ်ား

 

http://4.bp.blogspot.com/_8H0W-6Yoqp0/SVXzAQnjFkI/AAAAAAAAAWI/6J71RNkSiIU/s320/Diaphragm.jpg

ပံု ၄-၉ Mechanical diaphragm compressor တစ္ခု၏ ပုံျဖစ္သည္။ Diaphragm လွႈပ္ရွားမႈ(movement) ကို crankshaft မွ ျပဳလုပ္ေပးသည္။ crankshaft ႏွင့္ diaphragm ကို connecting rod ျဖင့္ ဆက္ထားသည္။

ပံု ၄-၁၀ Piston ေပၚသို႔တက္လာသည့့္အခါ ေလမ်ား သည္ valve seat ရွိ အေပါက္ကေလးမ်ားမွ တစ္ဆင့္ compressed air ကို ဆလင္ဒါအျပင္ဘက္သုိ႔ တြန္းထုတ္ပစ္လုိက္သည္။

ပံု ၄-၁၁ Piston ေအာက္သို႔ ဆင္းသြားသည့္အခါ ဆလင္ဒါအတြင္းေလဟာနယ္ျဖစ္ေပၚကာ ျပင္ပမွ ေလမ်ားကို ဆလင္ဒါ အတြင္းသို႔ စုပ္ယူလိုက္သည္။

 

Clearance Area

Clearance area သည္ ပင္စတင္(piston) ၏ ထိပ္ရွိေသာ top dead centre ႏွင့္ bottom edge of the valve အၾကားတြင္ရွိေသာ ေနရာလြတ္ ျဖစ္သည္။

Intake

Compression

Clearance area

ပံု ၄-၁၂ C = Clearance area ; S = Stroke ;  R = Re-expansion

ပံု ၄-၁၃ Reciprocating Compressor

Single-acting compressor မ်ားတြင္ ပင္စတင္(piston)သည္ stroke ျဖစ္သည့္အခါတြင္သာ အလုပ္လုပ္သည္။(တစ္နည္းအားျဖင့္ ေလကို ဖိသိပ္သည္။) Double-acting compressorမ်ားတြင္ piston သည္ အသြားႏွင့္ အျပန္ ႏွစ္ဖက္စလံုးတြင္ အလုပ္လုပ္ေသာေၾကာင့္ ပို၍ efficient ျဖစ္ၾကသည္။

 

ပံု ၄-၁၄ Theoretical process

ပံု ၄-၁၅ Actual Pressure/Volume diagram

ထုတ္ေပးႏုိင္သည့္ ေလပမာဏတူလ်ွင္ double-acting compressor သည္ single-acting compressor ထက္ အရြယ္အစား ပို၍ ေသးငယ္သည္။ Double-acting compressor သည္ single-acting compressor ႏွင့္ အရြယ္အစားတူလ်ွင္ double-acting compressor သည္ ေလထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း ပိုမ်ား သည္။             သို႔ေသာ္ double-acting compressor သည္ ပို၍ ေလးလံသည္။ ေစ်းႀကီးသည္။ ေလးလံျခင္း ႏွင့္ unbalanced force မ်ားျခင္းတုိ႔ေၾကာင့္ တပ္ဆင္ရန္ အလြန္ခိုင္ခံသည့္ foundation ႏွင့္ support ရွိရန္ လုိအပ္ သည္။ ပံု(၄-၁၄)သည္ ဖိအား(piston)compressor တစ္လံုး(self-acting valves ပါဝင္သည့္) အလုပ္ လုပ္ပံုကို ေဖာ္ျပထားသည့္ Pressure/Volume diagram ျဖစ္သည္။ Theoretical process သာျဖစ္သည္။

ပံု(၄-၁၅)တြင္ Piston compressor တစ္လံုး၏ လက္ေတြ႔တြင္ျဖစ္ႏုိင္သည့္ actual pressure/ volume diagram ကို ေဖာ္ျပထားသည္။ အဝင္ဘက္(inlet side)ျဖစ္ေသာ ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop) ႏွင့္ အထြက္ဘက္၌ ျဖစ္ေသာ over pressure ျဖစ္မႈကို ပမာဏ အနည္းငယ္ျဖင့္သာ actual pressure/volume diagram တြင္ ေဖာ္ျပထားသည္။ ဆလင္ဒါ(cylinder)ထဲသုိ႔ ေလျဖည့္ျခင္း(filling) ႏွင့္ ထုတ္ပစ္ျခင္း(emptying) တုိ႔ေၾကာင့္ ျဖစ္ေသာ loss မ်ားကို ေဖာ္ျပမထားေပ။

၄.၃.၁ Compression Stage

Air compressor မ်ားသည္ single stage compression သုိ႔မဟုတ္ multiple stages compression ျဖစ္ႏုိင္သည္။ Discharge pressure သည္ 80 psig(5.5 bar) ထက္ျမင့္လ်ွင္ multiple stages compressor မ်ားအျဖစ္ ေတြ႕ျမင္ႏုိင္သည္။ Multi stage compressor မ်ားသည္ stage တစ္ခုႏွင့္ ေနာက္ stage တစ္ခု အၾကားတြင္ compressed air ကို ေလျဖင့္ေအးေအာင္ ျပဳလုပ္ထားျခင္းေၾကာင့္ energy efficiency ပိုေကာင္း ၾကသည္။ Stage တစ္ခု ႏွင့္ ေနာက္ stage တစ္ခုအၾကား compressed air ထဲတြင္ပါဝင္သည့္ ေရေငြ႔မ်ား(moisture)ကို ဖယ္ထုတ္ႏုိင္သည္။

 

-End-

 

 

Air Compressors and Compressed Air Systems ႏွင့္သက္ဆုိင္ေသာ ACMV Lecture မ်ား (6 Lectures)
1 Chapter - 1 Fundamental and Basic Concept Read
2 Chapter - 2 Chapter -2 Compressed Air System မ်ား ႏွင့္ အသံုးျပဳပံု (Application) Read
3 Chapter – 3 (Part 1 of 2) Distribution of Compressed Air (Part 1 of 2) Read
4 Chapter – 3 (Part 2 of 2) Distribution of Compressed Air (Part 2 of 2) Read
5 Chapter – 4 (Part 1 of 2) Air Compressors (Part 1 of 2) Read
6 Chapter – 4 (Part 2 of 2) Air Compressors (Part 2 of 2) Read
   

www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventilation for Young Myanmar Engineers

To download all ACMV lecuters in PDF format