Water-Injected TVO Screw Compressor: วิศวกรรม Water Loop และ TCO เทียบ Oil-Flooded สำหรับโรงงานอาหารและอิเล็กทรอนิกส์
TL;DR
- TVO คือ oil-free screw compressor ที่ใช้ water injection (VMW = water-injected screw) แทนน้ำมันสำหรับ sealing และ cooling — ให้ลมที่ระดับ ISO 8573-1 Class 0 โดยไม่ต้องพึ่ง downstream coalescing filter ที่ Class 1 ทั่วไปยังต้องใช้
- หัวใจที่บทความ deep-dive ทั่วไปไม่ลงลึกคือ water loop engineering: closed recirculation, conductivity control, make-up water budget และ heat-of-compression recovery — สามตัวนี้กำหนด OPEX จริงของเครื่อง
- เปรียบเทียบ TCO 5 ปี ของ water-injected screw กับ oil-flooded screw บนพื้นฐาน energy, filter, condensate และ contamination risk สำหรับโรงงานอาหาร (ISO 22000) และ Clean Dry Air (CDA) ในอิเล็กทรอนิกส์
AERZEN ออกแบบ screw และ blower technology มาตั้งแต่ปี 1864 — และสิ่งที่ทีมวิศวกรในประเทศไทยเรียนรู้จากการติดตั้งจริงในนิคม EEC คือ คำถามที่โรงงานถามบ่อยที่สุดไม่ใช่ “TVO คืออะไร” แต่เป็น “water loop ของมันกินน้ำ กินไฟ และดูแลยากแค่ไหนเทียบกับ oil-flooded screw ที่ใช้อยู่“. บทความนี้จึงไม่ใช่ภาพรวมผลิตภัณฑ์ แต่เป็นการเจาะ engineering ของ water-injected screw compressor (TVO / VMW family) เฉพาะมุมที่กำหนดต้นทุนการเป็นเจ้าของจริง สำหรับงาน food-grade air และ Clean Dry Air ในอิเล็กทรอนิกส์ ดู Oil-Free Air & ISO 8573-1 Class 0 สำหรับภาพรวมมาตรฐาน
1. Water injection ทำงานอย่างไรในระดับ rotor
ใน oil-flooded screw compressor น้ำมันถูกฉีดเข้าไปในช่อง compression เพื่อสามหน้าที่: ปิดช่องว่างระหว่าง rotor (sealing), ระบายความร้อน (cooling) และหล่อลื่น (lubrication). ผลคือลมที่ออกมาปนเปื้อน oil aerosol และต้องผ่าน coalescing filter หลายชั้นเพื่อจะเข้าใกล้ Class 1 — ซึ่ง ยังไม่ใช่ Class 0
Water-injected screw (TVO / VMW family) เปลี่ยน sealing และ cooling medium จากน้ำมันเป็น น้ำที่ผ่านการบำบัด ตัว twin-screw rotor ทำจาก stainless steel เคลือบกันกร่อน ไม่มีน้ำมันสัมผัสกับ air path เลย ผลลัพธ์ทางวิศวกรรมที่สำคัญคือ:
- Isothermal-ใกล้เคียง: น้ำมี heat capacity สูงกว่าน้ำมันมาก จึงดูดความร้อนระหว่างอัดได้ดี ทำให้ discharge temperature ต่ำ (โดยทั่วไป < 60°C) ลดงานอัดเทียบกับกระบวนการ adiabatic
- Inherent Class 0: ISO 8573-1:2010 Class 0 หมายถึง oil content ≤ 0.01 mg/m³ — water-injected geometry ไม่มี oil ใน path ตั้งแต่ต้น จึงเป็น Class 0 โดยธรรมชาติ ไม่ต้องพึ่ง oil-removal filter ที่เสื่อมตามเวลา
- Class 0 เข้มกว่า Class 1: Class 1 อนุญาต oil ≤ 0.01 mg/m³ เช่นกันแต่ผ่าน filtration ขณะ Class 0 คือ “ไม่มี oil ในระบบ” — สำหรับ direct-contact food air และ semiconductor นี่คือความต่างที่ตัดสินใจ
2. Water Loop Engineering — สามตัวแปรที่กำหนด OPEX
นี่คือส่วนที่ deep-dive ทั่วไปมองข้าม น้ำที่ฉีดไม่ได้ “ทิ้ง” แต่หมุนเวียนใน closed loop ดังนั้นต้นทุนการดำเนินงานจริงขึ้นกับสามตัวแปรนี้:
| ตัวแปร Water Loop | กลไกวิศวกรรม | ผลต่อ OPEX | ค่าอ้างอิงทั่วไป |
|---|---|---|---|
| Make-up water | ชดเชยน้ำที่ระเหยไปกับลม discharge | ต้นทุนน้ำ + RO/DI treatment | < 5 L/hr ต่อเครื่อง class กลาง |
| Water conductivity | ควบคุมแร่ธาตุไม่ให้ตกตะกอนใน rotor | ความถี่ของ blowdown + DI cartridge | เป้าหมาย < 10 µS/cm |
| Heat-of-compression | น้ำพา heat ออกผ่าน plate heat exchanger | กู้คืน heat ได้ → ลด boiler/HW load | กู้คืน 70–90% ของ input power เป็นความร้อน |
สามตัวแปรนี้คือเหตุผลที่ TVO เหมาะมากกับโรงงานที่มี process heat demand อยู่แล้ว เช่น โรงงานอาหารที่ต้องการน้ำร้อนสำหรับ CIP (Clean-In-Place) — heat-of-compression ที่กู้คืนได้สามารถ pre-heat น้ำ CIP ลด boiler load จริง
Engineering insight (AERZEN Rental Thailand field note): ในงานติดตั้งจริงในนิคม EEC การวาง TVO ใกล้จุดที่ต้องการน้ำร้อน CIP แล้วต่อ heat-recovery loop เปลี่ยนเครื่องอัดอากาศจาก “ตัวกินไฟ” เป็นส่วนหนึ่งของ thermal balance ของโรงงาน — มุมที่มักไม่ถูกพิจารณาตอน sizing
3. TCO 5 ปี: Water-Injected vs Oil-Flooded Screw
การเปรียบเทียบที่เป็นธรรมต้องดูทั้ง CAPEX และ recurring cost ไม่ใช่ราคาเครื่องอย่างเดียว ตารางด้านล่างเป็นกรอบเปรียบเทียบเชิงคุณภาพ (qualitative TCO framework) — ตัวเลขจริงขึ้นกับ duty cycle และราคาพลังงานของแต่ละไซต์ ปรึกษาทีมวิศวกรเพื่อทำ site-specific model
| มิติต้นทุน 5 ปี | Water-Injected Screw (TVO) | Oil-Flooded Screw + Filtration |
|---|---|---|
| Air purity ที่ได้ | ISO 8573-1 Class 0 (inherent) | Class 1 หลัง filter หลายชั้น |
| Oil-removal filter | ไม่มี (ไม่ต้องเปลี่ยน) | เปลี่ยน coalescing/carbon ทุก 6–12 เดือน |
| Filter pressure drop | ต่ำ (ไม่มี oil-stage) | เพิ่ม ΔP → energy penalty ต่อเนื่อง |
| Oily condensate | ไม่มี (น้ำสะอาด) | ต้องบำบัด oily condensate ตามกฎหมาย |
| Contamination risk | เป็นศูนย์สำหรับ product air | มีความเสี่ยง oil carryover |
| Water treatment | มี (DI + make-up < 5 L/hr) | ไม่มี |
| Heat recovery potential | สูง (70–90% via water loop) | ปานกลาง (oil/air cooler) |
ข้อสรุปเชิงวิศวกรรม: ในงานที่ ไม่ต้องการ Class 0, oil-flooded อาจมี CAPEX ต่ำกว่า แต่เมื่อ product air สัมผัสอาหารหรือเข้า cleanroom อิเล็กทรอนิกส์ การ “ลด class ลง” ไม่ใช่ตัวเลือก — และเมื่อรวม filter, condensate treatment และความเสี่ยง recall การปนเปื้อน TVO มักชนะใน TCO ระยะยาว
4. Application: Food-Grade Air และ Electronics CDA
โรงงานอาหารและเครื่องดื่ม (ISO 22000 / food-contact)
- Direct-contact air: ลมเป่าขวด, dry blowing หลังล้าง, MAP packaging — ลมสัมผัสผลิตภัณฑ์โดยตรงจึงต้อง Class 0
- CIP heat synergy: heat-of-compression pre-heat น้ำ CIP — OPEX synergy ที่อธิบายใน section 2
- สอดคล้องกรอบ ISO 22000 food safety management และหลัก HACCP สำหรับ air as a process input
อิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ (Clean Dry Air / CDA)
- Tool purge / wafer handling: CDA ที่ปราศจาก oil และ particle สำหรับ ESD-sensitive zones
- PCB pneumatic conveying: ลม dry สำหรับลำเลียงชิ้นส่วนโดยไม่ปนเปื้อน
- จับคู่กับ desiccant dryer เพื่อให้ได้ระดับ pressure dew point ที่ fab กำหนด
หมายเหตุ nomenclature เพื่อความถูกต้อง: TVO/VMW = water-injected oil-free screw compressor (medium pressure); BVO = oil-free Roots blower (GM-family geometry); BVS = oil-free screw blower; AT (AerzenTurbo) = centrifugal turbo blower — สำหรับเลือก class และ pressure range ดู pillar oil-free air
5. การเช่าและ Subscription Plan
- Short-term (1–3 เดือน): emergency replacement, bridge ระหว่าง overhaul ของเครื่องเดิม
- Long-term (6–24 เดือน): รองรับการขยายไลน์การผลิตโดยไม่ลงทุน CAPEX
- Subscription Plan (all-inclusive): รวม operator brief, AERconnect IIoT monitoring, 24/7 emergency response, Class 0 audit certificate และ water-loop maintenance — Zero CAPEX
AERZEN พัฒนา oil-free และ water-injected technology ต่อเนื่องมากว่า 160 ปี — ผลคือ fleet เช่าในไทยที่ผ่านการ commissioning ตามมาตรฐาน HQ Germany พร้อมทีมวิศวกรในพื้นที่ EEC
6. FAQ
Water-injected TVO กินน้ำมากไหม และน้ำต้องคุณภาพระดับไหน?
เป็น closed recirculating loop จึงใช้ make-up water น้อย โดยทั่วไป < 5 L/hr ต่อเครื่อง class กลาง น้ำควรผ่าน DI/RO ให้ conductivity < 10 µS/cm เพื่อป้องกัน scale ใน rotor
TVO ต้องมี air receiver tank ไหม?
ควรมี เพื่อ smooth pressure และลด short-cycling ของ motor Subscription Plan ของ AERZEN รวมการ sizing tank ตามหลักวิศวกรรมของไซต์
ทำไม Class 0 ถึงเข้มกว่า Class 1 ในเมื่อ oil limit ดูใกล้กัน?
Class 1 ได้ค่า oil ต่ำผ่าน filtration ซึ่งเสื่อมและ bypass ได้ ส่วน Class 0 หมายถึงไม่มี oil ในระบบตั้งแต่ต้น (technology-inherent) สำหรับ food-contact และ semiconductor ความต่างนี้คือการตัดความเสี่ยงเชิงระบบ ไม่ใช่แค่ตัวเลข
heat-of-compression ของ TVO กู้คืนไปใช้อะไรได้บ้าง?
กู้คืนผ่าน plate heat exchanger ในรูปน้ำร้อน นิยมใช้ pre-heat น้ำ CIP ในโรงงานอาหาร หรือ process hot water ลด boiler load ได้ 70–90% ของ input power ในรูป recoverable heat
ขอใบเสนอราคา — เช่า Water-Injected Oil-Free Screw Compressor
Rent a solution. Expect performance.
AERZEN Rental Solutions is always close at hand.
- Request a Free Rental Quote
- สายด่วน 24/7: 098-323-2626
- ออฟฟิศ (Chonburi/EEC): 038-015-488
- อีเมล: thai@aerzenrental.com
- เว็บไซต์: www.aerzenrentalth.com
- Oil-Free Air & ISO 8573-1 Class 0
ที่อยู่: 36/60 Phlu Ta Luang, Sattahip District, Chon Buri 20180
Last technical review: 2026-06-04 — AERZEN Rental Thailand editorial team
✍️ เกี่ยวกับผู้เขียน
ภราดร วรรณสังข์ (Paradorn Wannasung)
Marketing Communication Specialist · นิเทศศาสตรมหาบัณฑิต (การสื่อสารการตลาดและแบรนด์)
ภราดร (Paradorn) เป็นผู้ดูแลด้านการสื่อสารการตลาดของ AERZEN Rental Thailand จบนิเทศศาสตรมหาบัณฑิต (การสื่อสารการตลาดและแบรนด์) เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรม B2B ในประเทศไทย มีประสบการณ์การสร้างแบรนด์และคอนเทนต์ในกลุ่มอุตสาหกรรมของไทย
ติดต่อ: pwa@aerzenrental.com · LinkedIn
บทความที่เกี่ยวข้อง
Smart Factory Industry 4.0 Class 0 Instrument Air Blower Rental AERZEN Thailand
Smart Factory Indust...
อ่านต่อ →
หัวข้อหลัก: เครื่องอัดอากาศออยล์ฟรี (Oil-Free Compressor)
