Air Receiver Sizing / การคำนวณหาขนาดถังเก็บลม

When specifying a compressed air system for optimum operation and energy efficiency, proper selection of the compressed air receiver tank(s) is one of the most critical decisions one can make. There are several different “rules of thumb” and formulas that will assist you, but finding straightforward guidance that says “use this size air receiver” is difficult if not non-existent.

เมื่อจะคำนวณเกี่ยวกับระบบอากาศอัดเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างน่าพึงพอใจที่สุดและมีประสิทธิภาพทางพลังงานสูงสุด การเลือกขนาดถังเก็บลมที่เหมาะสมเป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง มีวิธีการคิดแบบคร่าวๆ หรือสูตรในการคำนวณอยู่หลายแบบด้วยกัน แต่การหาแนวทางที่บอกว่า “ใช้ถังเก็บลมขนาดนี้” ชัดๆ ตรงๆ นั้นยากมาก หากว่ามีอยู่จริง

Air receivers can be used in several different ways in a compressed air system:

ในระบบอากาศอัดสามารถนำถังเก็บลมมาใช้ประโยชน์ได้หลายๆ ทาง ไม่ว่าจะเป็นในฐานะ

• “Primary” receiver between the supply side (air compressor and ancillary equipment), and the demand side (your plant). Today’s air compressor controls (on/ off-line, modulation, and variable frequency) strive to maximize energy efficiency and smooth compressor operation by responding to demand side pressure changes sensed at the discharge of the package
• ถังเก็บ “ปฐมภูมิ” ระหว่างด้านอุปทาน (ปั๊มลมกับอุปกรณ์ประกอบ) และด้านอุปสงค์ (โรงงานของคุณ) ส่วนควบคุมปั๊มลมทุกวันนี้ (ออนไลน์/ออฟไลน์, การปรับโมดูล และความถี่แปรผัน) ต่างพยายามเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานและการทำงานอย่างราบรื่นโดยการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันด้านอุปสงค์ที่รับรู้ได้ที่ส่วนดิสชาร์จหรือปลายทางลมออก

A properly sized air receiver acts as a “buffer” and minimizes the effect of dynamic demand side pressure changes, allowing the compressor controls to operate smoothly and consistently. The end result is less energy used, longer component life, and consistency in plant air pressure.

ถังเก็บลมในขนาดที่เหมาะสมจะทำหน้าที่เป็น “บัฟเฟอร์หรือตัวกันชน” และลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงของแรงดันด้านอุปสงค์ ซึ่งจะทำให้ส่วนควบคุมของปั๊มลมทำงานได้อย่างราบรื่นและคงที่ ผลลัพธ์ท้ายสุดก็คือพลังงานถูกใช้น้อยลง อะไหล่และชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ยาวนานขึ้น และความสม่ำเสมอคงที่ของแรงดันอากาศในโรงงาน

• “Secondary” receiver typically on the demand side, at the point of use to minimize the effect large intermittent air demands have on the overall compressed air system.
• ถังเก็บ “ทุติยภูมิ” ซึ่งโดยมากจะเป็นด้านอุปทาน ในจุดที่ใช้จะช่วยลดผลกระทบที่เกิดจากอุปสงค์อากาศเป็นพักๆ ช่วงๆ ไม่ต่อเนื่องที่จะมีต่อระบบอากาศอัด

Sizing a PRIMARY receiver for general FIXED SPEED APPLICATIONS:

 การหาขนาดถังเก็บ “ปฐมภูมิ” สำหรับการใช้แบบ “ความเร็วคงที่”

• The air compressor industry has widely accepted the general rule of thumb that a properly sized air receiver for a fixed speed compressor should be between 1-2 gallons per CFM output of the compressor.
• อุตสาหกรรมเครื่องอัดอากาศมีกฎง่ายๆ ที่ยอมรับกันอยู่ทั่วไปว่า ขนาดถังเก็บที่เหมาะสมสำหรับปั๊มลมความเร็วคงที่ควรจะอยู่ที่ 1 – 2 แกลลอนต่อปริมาณอากาศที่ผลิตได้จากเครื่องอัด ซึ่งมีหน่วยวัดเป็นซีเอฟเอ็ม (ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที)

Example: A 100 CFM fixed speed air compressor should have an air receiver between 100-200 gallons sitting next to it. Err on the high side if your budget permits.

ตัวอย่างเช่น เครื่องอัดอากาศความเร็วคงที่ขนาด 100 CFM ควรจะมีถังเก็บลมขนาด 100 – 200 แกลลอนเป็นอย่างมากวางอยู่ใกล้ๆ เครื่องอัดอากาศนั้น ถ้างบประมาณของคุณถึง

Sizing a PRIMARY receiver for general VARIABLE SPEED APPLICATIONS:

การหาขนาดถังเก็บ “ปฐมภูมิ” สำหรับการใช้แบบ “ความเร็วแปรผัน”

• When considering air receiver sizing on a variable speed drive application, the general rule of thumb is between 2-4 gallons per CFM output of the compressor.
• เมื่อพิจารณาถังเก็บลมที่ใช้กับการทำงานระบบ VSD หรือใช้อุปกรณ์ควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ซึ่งจะสามารถปรับความเร็วรอบการทำงานให้ตรงกับอุปสงค์อากาศอัดโดยอัตโนมัติ กฎทั่วไปมีอยู่ว่า ถังเก็บควรมีขนาด 2 – 4 แกลลอนต่อผลผลิตอากาศอัดจากเครื่องอัด ในหน่วยซีเอฟเอ็ม (ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที)

Example: a 100 CFM variable speed air compressor should have an air receiver between 200-400 gallons sitting next to it. Err on the high side if your budget permits.

ตัวอย่างเช่น เครื่องอัดอากาศความเร็วแปรผันขนาด 100 CFM ควรจะมีถังเก็บลมขนาด 200 – 400 แกลลอนเป็นอย่างมากวางอยู่ใกล้ๆ เครื่องอัดอากาศนั้น ถ้างบประมาณของคุณถึง

Useful Air Receiver Sizing Formulas (Primary and Secondary):

สูตรการหาขนาดถังเก็บลมที่น่าจะเป็นประโยชน์ (ปฐมภูมิและทุติยภูมิ)

Use this formula when you have an existing air receiver

and need to know how long you can draw CFM greater than the output of the air compressor, from the receiver, while still maintaining system pressure:

ใช้สูตรนี้ได้เมื่อคุณมีถังเก็บลมอยู่แล้ว

และคุณจำเป็นต้องรู้ว่านานเพียงใดที่คุณจะสามารถดึง CFM จากถังเก็บ ได้มากกว่าปริมาณอากาศที่ได้จากเครื่องอัดอากาศ ในขณะที่ยังสามารถคงรักษาแรงดันของระบบไว้ได้

• T = R x P1 – P2 Qr – Qc      7

Use this formula to determine what receiver size to use to supply pressure for a given period of time, not allowing the system to drop below a minimum pressure. The demand of air is greater than the CFM output of the air compressor:

ใช้สูตรนี้เพื่อเลือกขนาดถังเก็บที่จะใช้ โดยจะให้มีแรงดันในระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งไม่ให้ระบบต้องตกลงกว่าแรงดันขั้นต่ำ อุปสงค์อากาศมากกว่าปริมาณ CFM ของลมที่ผลิตได้จากเครื่องอัดอากาศ

• R = 7 x (Qr – Qc) x T

P1 – P2

Use this formula to determine how long it will take to recharge an air receiver to P1, after demand goes back to being below CFM output of the air compressor:

ใช้สูตรนี้เพื่อหาว่าจะใช้เวลานานเท่าใดที่จะรีชาร์จถังเก็บลมจนถึงค่า P1 (แรงดันถังเก็บลมสูงสุด) หลังจากอุปสงค์กลับไปต่ำกว่าผลผลิต CFM หรือลูกบาศก์ฟุตต่อนาทีของเครื่องอัดอากาศ

• T = R x (P2 – P1)

Qr – Qc x 14.7

T = Time in minutes

R = Receiver in cubic feet Qr = CFM removed

Qc = Compressor output in CFM

P1 = Maximum air receiver pressure P2 = Minimum air receiver pressure

14.7 = Atmospheric pressure in PSI (sea level)

CUBIC FT to GALLON CONVERSION: 7.48 gallons in a cubic foot

T = เวลา หน่วยเป็นนาที

R = ถังเก็บ ลูกบากศ์ฟุต QR = CFM ที่ถูกขจัดออก

Qc = output หรือปริมาณลมที่ผลิตได้ของเครื่องอัดอากาศ หน่วยเป็นซีเอฟเอ็ม หรือลูกบาศก์ฟุตต่อนาที

P1 = แรงดันถังเก็บลมสูงสุด P2 = แรงดันถังเก็บลมต่ำสุด

14.7 = ความดันบรรยากาศ (ระดับน้ำทะเล) หน่วยเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้ว

การเปลี่ยนจากหน่วยลูกบาศก์ฟุตเป็นแกลลอน: 7.48 แกลลอน เท่ากับหนึ่งลูกบาศก์ฟุต