ปรับระบบปั๊มลมให้เหมาะสมที่สุดสำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการอากาศผันผวนสูง

เมื่อระบบอากาศต้องการอากาศปริมาณมาก (ประมาณ >100 m3/นาที) เนื่องจากความต้องการอากาศมีการผันผวนอย่างมากตลอดทั้งวัน ผู้ใช้งานส่วนใหญ่จึงเชื่อว่าปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่สามารถช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมาก โดยการปรับปริมาณการไหลของอากาศอัดให้ตรงกับความต้องการของระบบอย่างแม่นยำ

พิจารณากรณีที่แสดงในรูปที่ 1 เป็นตัวอย่าง ในกรณีที่ความต้องการปริมาณลมรายวันมีความผันแปรได้มากถึง 90% ของความต้องการลมสูงสุด การศึกษาครั้งนี้จะเปรียบเทียบการใช้พลังงานของทางเลือก 6 วิธี โดยพิจารณาจากจำนวนปั๊มลมที่ติดตั้ง ขนาดของปั๊มลม และประเภทของเทคโนโลยีการปั๊มลม (เช่น ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงไร้น้ำมัน และปั๊มลมโรตารีแบบไร้น้ำมัน)

รูปที่ 1: รูปแบบการไหลที่มีความผันแปรสูง (90 เปอร์เซ็นต์) ในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง

ในการวิเคราะห์ยังได้พิจารณาถึงอิทธิพลของระบบควบคุมของปั๊มลมและตรรกะการควบคุมที่แตกต่างกันด้วย

จากนั้นจึงนำปริมาณการใช้พลังงานของโซลูชันทั้งหกแบบมาเปรียบเทียบกันภายใต้รูปแบบความต้องการอากาศที่แตกต่างกัน เพื่อจำลองพฤติกรรมของระบบทั้งหกในกรณีที่ความต้องการการผลิตเปลี่ยนแปลงไป (กล่าวคือ ยังพิจารณารูปแบบความต้องการอากาศรายวันอีกสี่แบบที่มีความผันแปรแตกต่างกันด้วย)

การเลือกใช้ระบบปั๊มลมที่เหมาะสม

เทคโนโลยีการบีอัดมีหลายประเภท และแต่ละประเภทก็มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะด้าน ช่วงการทำงาน กำลัง ความจุ และปัจจัยอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม เมื่อระบบอากาศต้องการอากาศปริมาณมาก และความต้องการอากาศผันผวนอย่างมากตลอดทั้งวัน ผู้ใช้งานส่วนใหญ่เชื่อว่า การใช้ปั๊มลมสกรูขนาดใหญ่ที่มีความเร็วแปรผันได้เท่านั้นที่จะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมาก โดยการปรับปริมาณการไหลของอากาศอัดให้ตรงกับความต้องการของระบบได้อย่างแม่นยำ

วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือเพื่อเปรียบเทียบและประเมินโซลูชันอากาศอัดที่แตกต่างกันหกแบบเมื่อความต้องการอากาศมีความผันผวนสูง การศึกษาครั้งนี้พิจารณาโปรไฟล์การไหลที่แปรผันได้ห้าแบบ ดังแสดงในรูปที่ 1 ถึง 5 เพื่อกำหนดแนวทางบางประการที่จะช่วยให้ผู้ใช้ปลายทางเลือกใช้ระบบที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานของตนได้

กรณีศึกษาที่เกี่ยวข้อง

ในกรณีที่ 1 (รูปที่ 1-2) ความต้องการอากาศจะผันผวนอย่างมากระหว่างกะกลางวันและกลางคืน โดยมีค่าประมาณ 30 m3/นาที ถึง 220 m3/นาที ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนความผันแปรถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณการไหล

รูปที่ 2 แสดงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบการไหลในกรณีที่ 1 แกน y แสดงถึงปริมาณการไหลที่ร้องขอเป็นตัวเลขสัมบูรณ์ทางด้านซ้าย และเป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาณการไหลสูงสุดที่ระบบร้องขอทางด้านขวา แกน x แสดงเวลาคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ของช่วงเวลาการสังเกตทั้งหมด จากข้อมูลนี้ นักวิจัยสามารถสรุปได้ว่าโรงงานที่แสดงในกรณีที่ 1 ทำงานต่ำกว่าอัตราการไหลเฉลี่ยเกือบ 50% ของเวลาทั้งหมด รูปแบบการไหลเวียนของอากาศนี้เป็นลักษณะทั่วไปของโรงงานผลิตที่มีการทำงานกะกลางคืน 2 กะ กะละ 6 ชั่วโมง โดยมีความต้องการอากาศต่ำ และการทำงานกะกลางวัน 2 กะ กะละ 6 ชั่วโมง โดยมีความต้องการอากาศสูง

รูปที่ 2: สเปกตรัมการไหลที่มีความแปรผันสูง (90 เปอร์เซ็นต์)

กรณีศึกษาอีกสี่กรณีที่นำมาวิเคราะห์แสดงไว้ในรูปที่ 3 ถึง 6 และเป็นตัวอย่างดังต่อไปนี้:

กรณีที่ 2 (รูปที่ 3): สเปกตรัมที่มีความแปรปรวนสูงอีกแบบหนึ่ง โดยมีความแปรปรวนถึง 90% แต่เมื่อเทียบกับกรณีที่ 1 แล้ว มีการร้องขออัตราการไหลน้อยกว่าค่าเฉลี่ยเพียง 30 เปอร์เซ็นต์ของเวลาเท่านั้น สเปกตรัมนี้เป็นลักษณะทั่วไปของการผลิตที่มีกะกลางคืน 8 ชั่วโมงหนึ่งกะซึ่งมีความต้องการอากาศต่ำ และกะกลางวัน 8 ชั่วโมงสองกะซึ่งมีความต้องการอากาศสูง

รูปที่ 3: โปรไฟล์การไหลที่มีความผันแปรสูง (90 เปอร์เซ็นต์) สำหรับช่วงเวลาปานกลาง

กรณีที่ 3 (รูปที่ 4): คล้ายกับกรณีที่ 1 และ 2 แต่มีความแปรปรวนน้อยกว่าเดิม (ประมาณ 65 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลสูงสุด แทนที่จะเป็น 90 เปอร์เซ็นต์) เพื่อแยกแยะกรณีนี้ออกจากสองกรณีที่ผ่านมา เราจึงเรียกกรณีนี้ว่ากรณีที่มีความแปรปรวนปานกลาง สำหรับกรณีที่ 1 ความผันแปรนี้เกิดขึ้นเป็นเวลานาน เนื่องจากมีการร้องขอปริมาณการไหลน้อยกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด

กรณีที่ 4 (รูปที่ 5): รูปแบบการไหลที่มีความผันแปรปานกลาง (ประมาณ 65 เปอร์เซ็นต์ของการไหลสูงสุด เช่นเดียวกับกรณีที่ 3) เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีที่ 3 พบว่ามีการร้องขอการไหลที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยเพียง 30 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด

กรณีที่ 5 (รูปที่ 6): รูปแบบการไหลที่มีความผันแปรต่ำ โดยมีความผันแปรเพียงประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลสูงสุดตลอดทั้งวัน ซึ่งแสดงถึงการผลิตที่เกือบจะคงที่ตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน

โซลูชันปั๊มลมประหยัดพลังงาน

จากมุมมองด้านการใช้พลังงาน มีทางเลือกปั๊มลม 6 แบบสำหรับสถานการณ์ที่อธิบายไว้ในกรณีศึกษาที่ 1-5:

• วิธีแก้ปัญหา A พิจารณาใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงหนึ่งตัวและปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่หนึ่งตัว (700 กิโลวัตต์) ซึ่งมีอัตราการไหลสูงสุดครึ่งหนึ่งของความต้องการอัตราการไหลสูงสุดของระบบ
• วิธีแก้ปัญหา B ใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัว ซึ่งมีอัตราการไหลสูงสุดครึ่งหนึ่งของความต้องการอัตราการไหลสูงสุดของระบบ เป็นที่ทราบกันดีว่าปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสามารถออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุดได้ด้วยช่วงการควบคุมที่แคบกว่า หรือช่วงการควบคุมที่กว้างกว่า หรือที่เรียกว่าช่วงลดกำลังการทำงาน ซึ่งจะมีประสิทธิภาพการออกแบบที่ต่ำกว่า ในโซลูชันที่สองนี้ ปั๊มลมได้รับการออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด และมีระบบควบคุมการแบ่งโหลดที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพที่สุด
• วิธีแก้ปัญหา C ใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัวที่ออกแบบมาให้มีช่วงการควบคุมที่กว้าง เช่นเดียวกับโซลูชันอื่นๆ ต่อไปนี้ที่ใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงหลายตัว ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงจะมีระบบควบคุมการแบ่งภาระ เนื่องจากระบบควบคุมนี้จะช่วยลดการระบายแรงดันของปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงได้เสมอ โดยการขยายช่วงการควบคุมของระบบ
• วิธีแก้ปัญหา D พิจารณาใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 3 ตัว ซึ่งมีอัตราการไหลสูงสุดเท่ากับหนึ่งในสามของความต้องการอัตราการไหลสูงสุดของระบบ ออกแบบมาเพื่อรองรับการลดกำลังไฟฟ้าในวงกว้างและการควบคุมการแบ่งปันภาระไฟฟ้า
• วิธีแก้ปัญหา E พิจารณาใช้เทคโนโลยีแบบผสม แต่ในกรณีนี้มีปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัวที่มีการควบคุมการแบ่งโหลด และปั๊มลมสกรูความเร็วแปรผันขนาดเล็กหนึ่งตัว (160 กิโลวัตต์) ในสถานการณ์นี้ ปั๊มลมไม่ได้ถูกควบคุมโดยตัวกำหนดเวลา หมายความว่าปั๊มลมสกรูขนาดเล็กที่ปรับความเร็วได้ จะถูกใช้เฉพาะเพื่อรองรับความต้องการอากาศสูงสุดเท่านั้น
• วิธีแก้ปัญหา F ใช้ปั๊มลมแบบเดียวกับใน E แต่ในกรณีนี้ปั๊มลมทั้งสามตัวถูกควบคุมโดยตัวกำหนดตารางเวลา ตัวกำหนดตารางเวลาช่วยให้ระบบสามารถทำงานได้ เช่น การโหลด การขนถ่าย หรือการปิดปั๊มลมแต่ละตัวตามตารางเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบในหลายๆ ด้าน ในกรณีนี้คือด้านการใช้พลังงาน

เมื่อกลับมาพิจารณาโปรไฟล์การไหลเดิมในรูปที่ 1 อีกครั้ง วิธีแก้ปัญหา A ซึ่งประกอบด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงหนึ่งตัวและปั๊มลมแบบโรตารีปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่หนึ่งตัว สามารถตอบสนองความต้องการการไหลที่ระบบต้องการได้อย่างแม่นยำ ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นส่วนผสมที่ลงตัวอย่างยิ่ง เพราะไม่มีการสูญเสียอากาศโดยเปล่าประโยชน์ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เราต้องพิจารณาคือว่า วิธีนี้เป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพที่สุดในแง่ของการใช้พลังงานด้วยหรือไม่ การใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงเพียงตัวเดียวที่มีอัตราการไหลสูงสุดเท่ากับความต้องการสูงสุดของระบบนั้นไม่ใช่ทางออกที่เหมาะสม เนื่องจากมีการสูญเสียอากาศจำนวนมาก ดังแสดงในรูปที่ 4 ด้วยเหตุนี้ การกำหนดค่านี้จึงไม่ได้ถูกระบุไว้ในแนวทางแก้ไขที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้

รูปที่ 4: การเป่าลมด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 220  m3/นาที เพียงตัวเดียว

เมื่อติดตั้งปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงหลายตัวในระบบเดียวกัน สามารถลดการรั่วไหลของปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงได้ด้วยการติดตั้งระบบควบคุมการแบ่งภาระ ภาพที่ 8 และ 9 แสดงความแตกต่างในแง่ของช่วงการควบคุมของปั๊มลมสองตัวที่เหมือนกัน ซึ่งมีอัตราการไหลสูงสุดครึ่งหนึ่งของความต้องการอากาศสูงสุดของระบบ ทั้งในกรณีที่ไม่มีและมีระบบควบคุมการแบ่งโหลด

รูปที่ 5: การเป่าลมด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 110 m3/นาที สองตัว โดยไม่มีระบบควบคุมการแบ่งโหลด

รูปที่ 6: การเป่าลมด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 110 m3/นาที สองตัว พร้อมระบบควบคุมการแบ่งโหลด

ในกรณีที่ความต้องการอัตราการไหลแปรผันเกินช่วงการควบคุมตามธรรมชาติ หรือที่เรียกว่า "การลดกำลังการทำงาน" ของปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง การใช้ระบบควบคุมการแบ่งโหลดที่ทันสมัยจะเป็นประโยชน์เสมอเมื่อใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัวขึ้นไปในระบบ เนื่องจากจะช่วยลดการระบายอากาศเสียได้

แต่ละวิธีแก้ปัญหาที่อธิบายไว้ในวิธีแก้ปัญหา B ถึง F จะทำให้ระบบมีปริมาณอากาศที่สูญเปล่าแตกต่างกัน ในบางกรณี เช่น วิธีแก้ปัญหา F (รูปที่ 7) การเป่าลมออกจะมีน้อยมาก ซึ่งใกล้เคียงกับค่าการระบายแรงดันเป็นศูนย์ในวิธีแก้ปัญหา A มาก โดยใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงหนึ่งตัวและปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่หนึ่งตัว อย่างไรก็ตาม ปัจจัยสำคัญที่กำหนดระบบที่ดีที่สุดไม่ใช่การลดปริมาณลมที่พัดออกมา แต่เป็นการลดการใช้พลังงานให้น้อยที่สุด

รูปที่ 7: ในวิธีแก้ปัญหา F ใช้การเป่าลมด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 100 m3/นาที สองตัวที่ออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด พร้อมระบบควบคุมการแบ่งโหลด และปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ (160 กิโลวัตต์) 25 m3/นาที อีกหนึ่งตัว พร้อมตัวตั้งเวลา

เมื่อพิจารณาประสิทธิภาพการทำงานที่ความดัน 8 บาร์ สำหรับปั๊มลมแต่ละตัวที่ใช้ในวิธีแก้ปัญหา A ถึง F รูปที่ 8 แสดงการเปรียบเทียบการใช้พลังงานรายวันสำหรับรูปแบบการไหลของกรณีที่ 1 ซึ่งมีความผันแปรสูงเป็นเวลานาน นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพเชิงเปรียบเทียบระหว่างวิธีแก้ปัญหา A ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ไม่มีใครเทียบได้ กับวิธีแก้ปัญหาอีกห้าวิธีที่เหลือ ประสิทธิภาพของวิธีแก้ปัญหา A ถูกนำมาใช้เป็นค่าอ้างอิงและมีค่าเท่ากับ 100

รูปที่ 8: การเปรียบเทียบระบบการใช้พลังงานรายวัน

วิธีแก้ปัญหา A ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด แต่วิธีแก้ปัญหา F ซึ่งประกอบด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัวที่แบ่งภาระการทำงาน และปั๊มลมสกรูขนาดเล็ก 160 กิโลวัตต์แบบปรับความเร็วได้พร้อมตัวตั้งเวลา เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดในแง่ของการประหยัดพลังงาน วิธีแก้ปัญหา F ช่วยให้ผู้ใช้ประหยัดได้เกือบทั้งหมด 3% เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีแก้ปัญหา A

โซลูชัน C ซึ่งประกอบด้วยปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัวที่ออกแบบมาให้มีช่วงการควบคุมที่กว้างและการควบคุมการแบ่งโหลด แม้จะมีลมเป่าออกบ้าง แต่ก็มีประสิทธิภาพต่ำกว่าวิธีแก้ปัญหา C เพียง 0.3 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น A จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่าจากมุมมองด้านการปฏิบัติงาน ในความเป็นจริง หากเราพิจารณาจำนวนวันทำการ 300 วันต่อปี และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเฉลี่ยที่ 0.10 €/kWh ($0.13/kWh), วิธีแก้ปัญหา A ช่วยให้ผู้ประกอบการประหยัดได้เพียง 1500 ยูโร ($19,500) ต่อปีเมื่อเทียบกับวิธีแก้ปัญหา C การประหยัดเหล่านี้ไม่สามารถชดเชยข้อเสียในการใช้งานของระบบนี้ได้ วิธีแก้ปัญหา A ใช้ปั๊มลมสองตัวที่มีชิ้นส่วนอะไหล่ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง และหากจำเป็นต้องใช้ปั๊มลมสำรอง ก็สามารถเลือกได้เพียงตัวเดียว ซึ่งไม่รับประกันประสิทธิภาพการทำงานที่เท่ากัน วิธีแก้ปัญหา C ซึ่งใช้ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองตัวที่เหมือนกันทุกประการ สามารถขจัดปัญหาทั้งสองนี้ได้

รูปที่ 9 แสดงการเปรียบเทียบต้นทุนพลังงานสุทธิรายปี¹ ของวิธีแก้ปัญหาปั๊มลมทั้งหกแบบในกรณีของรูปแบบการไหลของอากาศตามกรณีที่ 1 อีกประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณาคือการประเมินพฤติกรรมของวิธีแก้ปัญหาทั้งหกแบบในกรณีที่การเปลี่ยนแปลงการผลิตในอนาคตส่งผลกระทบต่อการใช้อากาศรายวัน

รูปที่ 9: การเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายด้านพลังงานรายปีในกรณีที่ 1

รูปแบบการไหลในกรณีที่ 2 ถึง 5 แสดงถึงโปรไฟล์การไหลของอากาศที่แปรผันแตกต่างกันภายใต้สภาวะการผลิตต่างๆ ซึ่งครอบคลุมเกือบทุกวิธีแก้ปัญหา ตั้งแต่แบบที่แปรผันมากที่สุดไปจนถึงแบบที่แปรผันน้อยที่สุด ดังแสดงในรูปที่ 3 ถึง 6

ตารางที่ 1 สรุปประสิทธิภาพเชิงเปรียบเทียบระหว่างวิธีแก้ปัญหา A กับวิธีแก้ปัญหาอีกห้าวิธีที่มีรูปแบบการไหลแปรผันได้ ดังเช่นในกรณีที่ 1 ถึง 5

ตาราง 1: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ประสิทธิภาพของวิธีแก้ปัญหา A ถูกใช้เป็นตัวอ้างอิง ตัวเลขเปอร์เซ็นต์ติดลบสีแดงหรือสีส้มแสดงว่าระบบมีประสิทธิภาพน้อยกว่าวิธีแก้ปัญหา A ในขณะที่ตัวเลขบวกและสีเขียวแสดงว่าระบบมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีแก้ปัญหา A ส่วนสีเหลืองหมายความว่าทั้งสองระบบมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน แถวสุดท้ายแสดงการจัดอันดับของวิธีแก้ปัญหาทั้งหก โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพของระบบ (หรือค่าใช้จ่ายด้านพลังงานต่อปี) ความยืดหยุ่น และความง่ายในการใช้งาน กล่าวคือ ชิ้นส่วนอะไหล่ทั่วไป และปั๊มลมสำรองที่มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน

ลองพิจารณาประสิทธิภาพของปั๊มลมอีกครั้งที่ความดัน 8 บาร์ จำนวนวันทำการ 300 วันต่อปี และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเฉลี่ย 0.10 €/kWh ($0.13/kWh) วิธีแก้ปัญหา F ช่วยให้ผู้ประกอบการประหยัดค่าใช้จ่ายได้ 15,000 ยูโร ($19,500) ต่อปีในกรณีที่ 1 และประมาณ 40,000 ยูโร ($52,000) ต่อปีในกรณีที่ 5 เมื่อเทียบกับวิธีแก้ปัญหา A วิธีแก้ปัญหา C มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสูงกว่าเล็กน้อย ประมาณ 1500 ยูโร ($1,950) ในกรณีที่ 1 จะได้รับเงินประมาณ 25,000 ยูโรต่อปี แต่ในกรณีที่ 5 จะได้รับเงินประมาณ 25,000 ยูโรต่อปี ($32,500) ประหยัดได้ต่อปีเมื่อเทียบกับวิธีแก้ปัญหา A เมื่อพิจารณากรณีที่ 1 หลายคนอาจสงสัยว่าวิธีแก้ปัญหา A ซึ่งสามารถส่งปริมาณลมได้ตามที่ระบบต้องการโดยไม่ต้องเป่าลมทิ้ง มีประสิทธิภาพเกือบเท่ากับวิธีแก้ปัญหา C ได้อย่างไร คำตอบปรากฏอยู่ในรูปที่ 13 และ 14

รูปที่ 10 เปรียบเทียบกำลังจำเพาะที่ 8 บาร์ของปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงรุ่นต่างๆ กับปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่²   ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 75 m3/นาทีที่ทำงาน ณ จุดออกแบบมีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ 500 กิโลวัตต์ถึง 19%;  ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 115 m3/นาที มีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาด 700 กิโลวัตต์ถึง 14% และปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยง 140 m3/นาที ก็มีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาด 900 กิโลวัตต์ถึง 19%

รูปที่ 10: การเปรียบเทียบกำลังไฟของแพ็คเกจเฉพาะที่ 8 บาร์

โดยสรุปแล้ว ความรู้เกี่ยวกับน้ำหนักหรือสมดุลที่แท้จริง ในแง่ของเปอร์เซ็นต์ของเวลาหรือสภาวะการทำงานที่เปลี่ยนแปลงได้เท่านั้น ที่จะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถพิจารณาได้ว่าปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่เหมาะสมกับระบบหรือไม่ นี่เป็นแนวคิดสำคัญที่มักถูกละเลยหรือเข้าใจผิด เราจะใช้กรณีศึกษาจริงอีกกรณีหนึ่งเพื่ออธิบายแนวคิดนี้ให้ชัดเจนยิ่งขึ้น

มีลูกค้ารายหนึ่งที่มีปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงขนาด 4 บาร์รุ่นเก่าจำนวน 5 เครื่อง ขนาดแตกต่างกันตั้งแต่ 70 ขึ้นไป m3/นาที ถึง 120 m3/นาที เมื่อปีที่แล้ว เขาตัดสินใจปรับปรุงห้องปั๊มลมเพื่อลดต้นทุนการดำเนินงาน เขากล่าวว่าได้มีการตรวจสอบแล้ว และขั้นตอนแรกคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เขาจึงตัดสินใจเปลี่ยนปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงตัวหนึ่งตัวด้วยปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาด 500 กิโลวัตต์

หลังจากการตรวจสอบเพิ่มเติม พวกเขาพบว่าในบางเช้า ระหว่างเวลา 8-10 โมงเช้า ผู้ผลิตต้องปิดสายการผลิตหนึ่งสายเพื่อเตรียมการผลิตกระจกชนิดที่จะผลิตในวันถัดไป ในช่วงเวลาสองชั่วโมงนั้น พวกเขามีอากาศเหลืออยู่ 60 m3/นาที เนื่องจากปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงรุ่นเก่าสามารถควบคุมได้เพียง 20 เท่านั้น m3/นาที ปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงกำลังเป่าลมออก 40 m3/นาที ของอากาศ เขากล่าวว่า การเปลี่ยนปั๊มลมตัวนี้เป็นปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาด 500 กิโลวัตต์ จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาการทำงานผิดพลาด ปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ และลดต้นทุนการดำเนินงานได้

น่าเสียดายที่นี่เป็นวิธีการที่ไม่ถูกต้องและทำให้เข้าใจผิด จริงอยู่ที่ปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้ขนาด 500 กิโลวัตต์จะช่วยป้องกันการรั่วซึมในช่วงที่โรงงานหยุดทำงาน แต่ลูกค้าไม่ได้พิจารณาการเปรียบเทียบประสิทธิภาพที่แท้จริงดังแสดงในรูปที่ 12 ลูกค้าควรทำการเปรียบเทียบต้นทุนด้านพลังงานระหว่างปั๊มลมแบบแรงเหวี่ยงสองขั้นตอนรุ่นใหม่กับปั๊มลมสกรูปรับความเร็วได้สองขั้นตอนขนาด 500 กิโลวัตต์ที่ต้องการ

รูปที่ 12: การเปรียบเทียบกำลังไฟของแพ็คเกจเฉพาะในช่วงการควบคุมที่ 4 บาร์