Flow rate คืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร

Flow rate คืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร

อัตราการไหลหรือ Volume flow rate คือ ปริมาตรของของไหลซึ่งในปั๊มลมคือ Compressed air ไหลผ่านท่อหรือช่องการไหลใด ๆ ในหนึ่งหน่วยเวลาหรืออีกนัยหนึ่งก็คือของไหลที่ไหลผ่านพื้นที่หน้าตัดในแนวตั้งฉาก (A) ด้วยความเร็วค่าหนึ่ง (V) แปลงเป็นสมการได้ดังนี้ Q =VA  ซึ่งในระบบอัดอากาศ คือ ปริมาตรของอากาศที่เครื่องอัดอากาศจ่ายออกมาในรูปอัตราการไหลเชิงปริมาตรมีหน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายดังนี้ l/s, m3/min, CFM โดยอ้างอิงจากสภาวะอากาศมาตรฐานโดยมาตรฐานทั่วไปตาม ISO1217 :2009(Annex C) มีดังนี้100 kPa/ 20 Celsius / 0%RH  เนื่องจากอากาศอัดมีสถานะเป็น gas จึงสามารถใช้กฎของแกฎของแก๊สอุดมคติ (ideal gas law) บ้างก็เรียกว่า สมการแก๊สทั่วไป เป็นสมการของสภาวะ (equation of state) ของแก๊สอุดมคติ (ideal gas) สมมุติและเป็นการประมาณพฤติกรรมของแก๊สที่ดีภายใต้สภาวะต่างๆ แม้ยังมีข้อจำกัดอยู่หลายข้อ ถูกกล่าวถึงเป็นครั้งแรก เป็นการรวมกันของกฏของบอยล์ (Boyle's law), กฎของชาร์ล (Charles's law), กฎของอาโวกาโดร และกฎของแกลูว์ซัก (Gay-Lussac's law) ซึ่งเป็นเชิงประจักษ์  

กฎของแก๊สอุดมคติมักถูกเขียนอยู่ในรูปเชิงประจักษ์: PV = nRT โดย P คือ ความดัน V คือปริมาตรของของไหล T (Thermodynamictemperature) คืออุณหภูมิ n คือจำนวนของสสาร (amount ofsubstance) และ R คือค่าคงตัวของแก๊สซี่งมีค่าเท่าเดิมไม่เป็นแก๊สชนิดใดโดยในหน่วย SI  P ถูกวัดเป็นปาสกาล V ถูกวัดเป็นลูกบาศก์เมตร n ถูกวัดเป็นโมล และ T ถูกวัดเป็นเคลวิน

           Air compressor คือ เครื่องจักรที่ใช้ผลิตปริมาตรของอากาศที่มีความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศโดยใช้พลังงานกลจากมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานดังนั้น Flow rate จึงเป็นตัวชี้วัดคุณภาพของเครื่องอัดอากาศอย่างหนึ่งยิ่งผลิต Flow rate ได้มากต่อ 1 หน่วย Power (kW) แสดงว่าปั๊มลมนั้นมีคุณภาพสูง โดยแปลงเป็นสูตรได้ดังนี้  Specific power = Flow rate/ power ofair compressor ซึ่งค่าที่เป็น Standard จากกรมโรงงานอุตสาหกรรมคือ 6.5 m3/min*kW (ต่ำกว่า 6.5 =High quality) โดยในปัจจุบันการอัดอากาศจะใช้พลังงานไฟฟ้าประมาณ 10%-30% ของการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในโรงงานโดยมีการนำอากาศอัดมาใช้ในโรงงานดังนี้ 1) อุปกรณ์และเครื่องมือ Pneumatic 2) เครื่องมือวัดที่ใช้อากาศอัด 3) การลำเลียงขนส่ง 

ตามหลัก Life cycle cost analysis ในระบบอากาศอัดที่มีอายุการใช้งาน10 ปีจะแบ่งค่าใช้จ่ายเป็นดัง

ค่าระบบปั๊มลมInvestment cost  12%

ค่า Maintenance, Spare part Operating cost 13%

ค่า พลังงาน, ค่าไฟ Energy cost 75%