เครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำ

ชุดคอมเพรสเซอร์อากาศแรงดันสูงสำหรับดำน้ำขนาดเล็กแบบติดตั้งอยู่กับที่
ชื่ออื่นๆ	เครื่องอัดอากาศสำหรับหายใจ
การใช้งาน	การเติมอากาศเข้าถังดำน้ำ (แรงดันสูง) การจัดหาอากาศหายใจจากผิวน้ำ (แรงดันต่ำ)

เครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำเป็นเครื่องอัดอากาศที่สามารถจ่ายอากาศหายใจโดยตรงให้กับนักดำน้ำที่ได้รับอากาศจากผิวน้ำ หรือเติมอากาศแรงดัน สูงที่บริสุทธิ์เพียงพอที่จะใช้เป็นก๊าซหายใจ ในสภาวะความดันสูงลงในถังดำน้ำ ได้ เครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำแรงดันต่ำมักมีแรงดันส่งออกสูงสุดถึง 30 บาร์ ซึ่งจะถูกปรับให้เหมาะสมกับความลึกของการดำน้ำ ส่วนเครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำแรงดันสูงมักมีแรงดันส่งออกมากกว่า 150 บาร์ และโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 200 ถึง 300 บาร์ แรงดันจะถูกจำกัดโดยวาล์วควบคุมแรงดันเกินซึ่งอาจปรับได้

เครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำแรงดันสูงส่วนใหญ่เป็น เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบหลายขั้นตอนที่หล่อลื่นด้วยน้ำมันโดยมีระบบระบายความร้อนระหว่างขั้นตอนและกับดักการควบแน่น ส่วนเครื่องอัดอากาศแรงดันต่ำอาจเป็นแบบขั้นตอนเดียวหรือสองขั้นตอน และอาจใช้กลไกอื่นๆ นอกเหนือจากลูกสูบแบบเคลื่อนที่ไปมา เมื่อแรงดันขาเข้าสูงกว่าแรงดันบรรยากาศ เครื่องจักรนั้นจะเรียกว่าปั๊ม เพิ่มแรงดันแก๊ส

โดยปกติแล้วอากาศที่ส่งออกจะต้องผ่านการกรองเพื่อควบคุมความบริสุทธิ์ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมสำหรับก๊าซหายใจที่ระดับความลึกในการดำน้ำนั้นๆ มีการเผยแพร่มาตรฐานความบริสุทธิ์ของก๊าซหายใจเพื่อให้มั่นใจว่าก๊าซนั้นปลอดภัย อาจจำเป็นต้องกรองอากาศขาเข้าเพื่อกำจัดอนุภาค และในบางสภาพแวดล้อมอาจจำเป็นต้องกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้เครื่องดักจับ (scrubber ) คุณภาพของอากาศขาเข้ามีความสำคัญต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากสิ่งเจือปนหลายชนิดไม่สามารถกำจัดออกได้หลังจากการอัด โดยปกติแล้วไอน้ำที่ควบแน่นจะถูกกำจัดออกระหว่างขั้นตอนหลังจากทำให้อากาศอัดเย็นลงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการอัด

คอมเพรสเซอร์แรงดันสูงอาจติดตั้งถังเก็บขนาดใหญ่และแผงเติมสำหรับถังแบบพกพา และอาจเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ผสมก๊าซ คอมเพรสเซอร์ดำน้ำแรงดันต่ำมักจะจ่ายอากาศอัดไปยัง แผงจ่ายก๊าซผ่านถังปริมาตรซึ่งช่วยชดเชยความผันผวนของอุปทานและความต้องการ^{[ 1 ]}อากาศจากแผงจ่ายก๊าซจะถูกส่งไปยังนักดำน้ำผ่านสายส่งของนักดำน้ำ

โดยทั่วไปแล้วคอมเพรสเซอร์ดำน้ำแรงดันสูงจะเป็นคอมเพรสเซอร์ อากาศแบบลูกสูบ 3 หรือ 4 ขั้นตอนซึ่งหล่อลื่นด้วยน้ำมันคอมเพรสเซอร์คุณภาพสูงชนิดแร่หรือสังเคราะห์ที่ปราศจากสารเติมแต่งที่เป็นพิษ (บางรุ่นใช้ กระบอกสูบบุ เซรามิกพร้อมโอริง ไม่ใช่ แหวน ลูกสูบซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่น) คอมเพรสเซอร์ที่หล่อลื่นด้วยน้ำมันจะต้องใช้เฉพาะสารหล่อลื่นที่ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์กำหนดว่าเหมาะสมสำหรับการใช้งานกับอากาศหายใจเท่านั้น มีการใช้ตัวกรองพิเศษเพื่อทำความสะอาดอากาศจากน้ำมันและน้ำที่ตกค้างส่วนใหญ่ (ดู "ความบริสุทธิ์ของอากาศ") ^{[ 2 ]}

คอมเพรสเซอร์ขนาดเล็กมักใช้ระบบหล่อลื่นแบบสาดน้ำมัน โดยน้ำมันจะกระเด็นไปทั่วห้องข้อเหวี่ยงจากการกระแทกของเพลาข้อเหวี่ยงและก้านสูบ แต่คอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะใช้ระบบหล่อลื่นแบบแรงดันโดยใช้ปั๊มน้ำมันซึ่งจ่ายน้ำมันไปยังบริเวณที่สำคัญผ่านท่อและทางเดินในตัวเรือน คอมเพรสเซอร์ที่หล่อลื่นด้วยน้ำส่วนใหญ่จะมีอ่างน้ำมันเปียกอยู่ที่ด้านล่างของห้องข้อเหวี่ยง และต้องมีระดับน้ำมันอยู่ในขอบเขตที่ระบุโดยกระจกมองหรือก้านวัดระดับน้ำมันเพื่อให้การหล่อลื่นเป็นไปอย่างเหมาะสม^{[ 2 ]}คอมเพรสเซอร์ควรอยู่ในระดับตามข้อกำหนดของผู้ผลิตขณะใช้งาน ข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าสารหล่อลื่นอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ไม่ว่าจะเป็นเพื่อให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่สัมผัสกับน้ำมันเพื่อการหล่อลื่นแบบสาด หรือเพื่อการดูดที่เชื่อถือได้ไปยังปั๊มน้ำมัน การไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้อาจนำไปสู่ความเสียหายต่อคอมเพรสเซอร์เนื่องจากแรงเสียดทานมากเกินไปและความร้อนสูงเกินไป และการปนเปื้อนของอากาศหายใจด้วยผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวที่เป็นพิษของสารหล่อลื่น^{[ 2 ]}

กระบวนการอัดช่วยกำจัดน้ำออกจากก๊าซ ทำให้ก๊าซแห้ง ซึ่งเป็นผลดีต่อการลดการกัดกร่อนในถังดำน้ำและการแข็งตัวของตัวควบคุมแรงดัน ในการดำน้ำ แต่มีส่วนทำให้เกิดภาวะขาดน้ำซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งของโรคจากการลดแรงดันในนักดำน้ำที่หายใจก๊าซ^{[ 3 ]}

คอมเพรสเซอร์ดำน้ำแรงดันต่ำมักเป็นคอมเพรสเซอร์แบบขั้นตอนเดียว เนื่องจากแรงดันส่งออกค่อนข้างต่ำ

อากาศอัดที่ส่งออกมาจากคอมเพรสเซอร์ต้องได้รับการกรองเพื่อให้เหมาะสำหรับใช้เป็นก๊าซหายใจ^{[ 4 ]}ต้องมีการทดสอบอากาศที่ผลิตโดยคอมเพรสเซอร์เป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานความบริสุทธิ์ของอากาศ ความถี่ในการทดสอบ สารปนเปื้อนที่ต้องวิเคราะห์ และขีดจำกัดที่อนุญาตจะแตกต่างกันไปตามการใช้งานและเขตอำนาจศาล อาจมีการตรวจสอบสิ่งเจือปนต่อไปนี้:

• คาร์บอนไดออกไซด์ –
• คาร์บอนมอนอกไซด์ – ก๊าซที่มีอยู่ในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายใน รวมถึงเครื่องยนต์ที่ใช้ขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ นอกจากนี้ยังเกิดจากการสลายตัวของน้ำมันหล่อลื่นเมื่อคอมเพรสเซอร์ทำงานร้อนเกินไป คาร์บอนมอนอกไซด์ไม่มีกลิ่น ไม่มีสี และไม่มีรสชาติ เป็นอันตรายถึงชีวิตแม้ในปริมาณเล็กน้อย เนื่องจากมันจับกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงได้ง่าย จึงทำลายความสามารถของเลือดในการขนส่งออกซิเจน คอมเพรสเซอร์อากาศหายใจต้องได้รับการออกแบบและติดตั้งอย่างระมัดระวังเพื่อให้ช่องรับอากาศของคอมเพรสเซอร์อยู่ในอากาศบริสุทธิ์ที่อยู่ห่างออกไปและอยู่เหนือไอเสียของเครื่องยนต์^{[ 5 ] [ 6 ]}
• ไอระเหยของน้ำมันหล่อลื่น – น้ำมันซึ่งต้องใช้ในการหล่อลื่นชิ้นส่วนภายในของคอมเพรสเซอร์ อาจเป็นอันตรายได้หากปนเปื้อนก๊าซหายใจและถูกสูดดมเข้าไปในรูปของละออง น้ำมันที่ทำจากปิโตรเลียมไม่สามารถดูดซึมและเผาผลาญโดยร่างกายได้ และจะเคลือบผิวภายในของปอด ทำให้เกิดภาวะที่เรียกว่าปอดอักเสบจากไขมัน และนำไปสู่การขาดอากาศหายใจและเสียชีวิต ด้วยเหตุนี้ คอมเพรสเซอร์จึงต้องได้รับการออกแบบและบำรุงรักษาอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าการปนเปื้อนของน้ำมันในก๊าซหายใจอยู่ในระดับที่ปลอดภัย น้ำมันที่ใช้ควรได้รับการอนุมัติจากผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์และได้รับการจัดอันดับว่าปลอดภัยสำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศหายใจผู้ผลิตน้ำมันหล่อลื่นหลายรายจัดหา น้ำมัน ที่ทำจากแร่ธาตุและน้ำมันสังเคราะห์ หลากหลายชนิดสำหรับการใช้งานนี้ ^{[ 7 ]}
• ไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด –
• ไนโตรเจนไดออกไซด์ –
• กลิ่นและรสชาติ –
• อนุภาคของแข็ง –
• ไอน้ำ – ขีดจำกัดที่อนุญาตสำหรับปริมาณความชื้นขึ้นอยู่กับความดัน: อากาศชื้นไม่เป็นอันตรายต่อนักดำน้ำและช่วยลดภาวะขาดน้ำ ดังนั้นจึงยอมรับได้ในอากาศหายใจความดันต่ำสำหรับการจ่ายอากาศบนผิวน้ำในความเข้มข้นที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับการจัดเก็บในถังความดันสูง ซึ่งการกัดกร่อนเนื่องจากการควบแน่นเป็นปัญหา และอาจเกิดการแข็งตัวของเรกูเลเตอร์ ได้ ^{[ 5 ] [ 6 ]}

ตัวกรองจะลบ: ^{[ 5 ] [ 6 ]}

• อนุภาคของแข็งจากอากาศที่ดูดเข้า โดยใช้ตัวกรองกระดาษ
• น้ำโดยใช้ตัวแยกน้ำซิลิกาเจล อลูมินาที่ผ่านการกระตุ้นหรือตะแกรงโมเลกุล
• น้ำมัน โดยใช้ ถ่าน กัมมันต์หรือตะแกรงโมเลกุล
• คาร์บอนมอนอกไซด์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ( ฮอปคาไลต์ )
• สำหรับ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจจำเป็นต้องใช้ตัวกรองขั้นต้น (เครื่องดักจับก๊าซ) ขึ้นอยู่กับคุณภาพอากาศที่เข้าสู่ระบบ

อากาศขาเข้าสำหรับคอมเพรสเซอร์แรงดันสูงควรสะอาดและมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ การกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอนุภาคโดยทั่วไปจะทำโดยใช้ตัวกรองฝุ่นแบบกระดาษในขั้นตอนแรกของการรับอากาศ คาร์บอนไดออกไซด์สามารถกำจัดได้โดยใช้เครื่องดักจับหากจำเป็น ปัจจุบันอากาศบริสุทธิ์ที่สะอาดไม่จำเป็นต้องดักจับ แต่ในตัวเมืองอาจมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์สูงเกินไป และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศมาตรฐานกำลังเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ต้องใช้ความชื้นเพื่อให้วัสดุดูดซับทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และอากาศชื้นไม่เป็นที่ต้องการสำหรับวัสดุกรองอื่นๆ ดังนั้นการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จึงมักถูกกำจัดออกโดยระบบกรองล่วงหน้าก่อนที่อากาศจะถูกอัด^{[ 5 ] [ 6 ]}

เมื่ออากาศถูกอัด ความดันย่อยของไอน้ำจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน อากาศยังถูกทำให้ร้อนขึ้นจากการอัด และเมื่อเย็นลงระหว่างขั้นตอนในคอยล์อินเตอร์คูลเลอร์ ความชื้นสัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้น และเมื่อเกิน 100% จะเริ่มควบแน่นบนพื้นผิวของท่อและกลายเป็นหยดน้ำที่ลอยไปกับกระแสอากาศ อากาศจากคอยล์อินเตอร์คูลเลอร์จะถูกส่งเข้าไปในท่อแนวตั้งขนาดใหญ่ของตัวแยก ซึ่งอากาศจะเปลี่ยนทิศทางประมาณ 90 องศาและชะลอตัวลงอย่างมาก เมื่อกระแสอากาศเปลี่ยนทิศทางไปยังทางออกที่ด้านบนของตัวเรือนตัวแยก หยดน้ำที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมีแนวโน้มที่จะกระทบกับผนังและรวมตัวกันเป็นฟิล์ม ซึ่งจะไหลลงไปด้านล่างของตัวแยกและสะสมอยู่ที่นั่น โดยสามารถระบายออกได้เป็นระยะผ่านวาล์วระบาย การทำเช่นนี้จะช่วยลดปริมาณน้ำในอากาศที่ออกมา จากนั้นอากาศจะถูกอัดอีกครั้งในกระบอกสูบขั้นตอนถัดไป เย็นลงอีกครั้ง และน้ำที่ควบแน่นออกมาจะถูกกำจัดออกโดยตัวแยกถัดไปอีกครั้ง^{[ 5 ] [ 6 ]}

หลังจากขั้นตอนการแยกขั้นสุดท้าย อากาศที่ค่อนข้างปราศจากหยดน้ำแต่มีความชื้นจะผ่านตัวกรองเพื่อกำจัดน้ำและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ที่วัสดุตัวกรองจะดูดซับได้อีก ประสิทธิภาพของการลดความชื้นและการกรองขึ้นอยู่กับการอัดตัวอย่างมีนัยสำคัญและความเร็วการไหลที่จำกัด ซึ่งต้องใช้แรงดันย้อนกลับที่ทางออกของขั้นตอนสุดท้ายเพื่อต้านทานการไหลเมื่อแรงดันการเติมต่ำ วาล์วแรงดันย้อนกลับที่ให้ไว้ที่ทางออกของชุดตัวกรองขั้นสุดท้ายมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของตัวกรอง^{[ 5 ] [ 6 ]}

ขั้นตอนสุดท้ายของการบำบัดอากาศคือการกรองความชื้น น้ำมัน และไฮโดรคาร์บอนที่เหลืออยู่ และหากจำเป็นก็ทำการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับเวลาที่เพียงพอในการสัมผัสกับวัสดุกรอง ซึ่งเรียกว่า "เวลาพัก" ดังนั้นตัวกรองจะต้องมีทางเดินอากาศที่ยาว หรืออากาศจะต้องไหลช้า การไหลของอากาศช้าสามารถทำได้ง่ายโดยการอัดอากาศสูง ดังนั้นการกรองจึงทำงานได้ดีที่สุดที่หรือใกล้เคียงกับแรงดันเอาต์พุตการทำงานของคอมเพรสเซอร์ และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้โดยวาล์วแรงดันย้อนกลับ ซึ่งจะอนุญาตให้อากาศไหลออกจากตัวกรองได้เฉพาะเมื่อแรงดันสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้เท่านั้น^{[ 5 ] [ 6 ]}

ระบบกรองประกอบด้วยถังแรงดันหนึ่งใบหรือมากกว่าที่เรียกว่าหอกรองที่มีตลับกรองแบบบรรจุไว้ล่วงหน้าหรือวัสดุกรองแบบหลวม วาล์วแรงดันย้อนกลับ เกจวัดแรงดันหนึ่งตัวหรือมากกว่า และตัวแยกแบบรวมตัว^{[ 6 ]}หลังจากผ่านคอยล์อินเตอร์คูลเลอร์สุดท้าย อากาศอัดจะผ่านตัวแยกเพื่อกำจัดน้ำที่ควบแน่นและหยดน้ำมันออกไปทางกลไก หลังจากนั้นสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ จะถูกกำจัดออกในตัวกรองโดยการยึดเกาะทางเคมี การดูดซับ และการเร่งปฏิกิริยา^{[ 6 ]}วัสดุกรองตัวแรกคือสารดูดความชื้น เนื่องจากสิ่งปนเปื้อนของน้ำสามารถลดประสิทธิภาพของวัสดุกรองอื่นๆ ได้ ถัดมาคือตัวเร่งปฏิกิริยาแปลงคาร์บอนมอนอกไซด์ (ถ้าใช้) จากนั้นคือถ่านกัมมันต์ และสุดท้ายคือตัวกรองอนุภาค ซึ่งจะดักจับฝุ่นจากวัสดุกรองด้วย อัตราส่วนของสารดูดความชื้นต่อถ่านกัมมันต์จะอยู่ที่ประมาณ 70/30 ^{[ 6 ]}

ความสามารถในการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากอากาศที่ผ่านตัวกรองนั้นขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่อากาศสัมผัสกับตัวกรองขณะผ่านชุดตัวกรอง ซึ่งเรียกว่าระยะเวลาสัมผัส (dwell time) ระยะเวลาสัมผัสที่นานขึ้นในตัวกรองเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มเวลาสัมผัส และสิ่งนี้เป็นสัดส่วนกับความดันของอากาศในตัวกรอง การใช้วาล์วแรงดันย้อนกลับทำให้อากาศใช้เวลาประมาณเท่ากันในการผ่านตัวกรองเสมอ และการกรองมีความสม่ำเสมอ (โดยสมมติว่าความเร็วในการทำงานคงที่) โดยปกติแล้ววาล์วแรงดันย้อนกลับจะถูกตั้งค่าให้ใกล้เคียงกับความดันใช้งานของคอมเพรสเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าอากาศถูกอัดเพียงพอเพื่อให้ตัวกรองทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 6 ]}

อากาศที่ส่งมาควรมีจุดน้ำค้างต่ำกว่าอุณหภูมิใช้งานของกระบอกสูบ ซึ่งโดยทั่วไปจะสูงกว่า 0°C เมื่อจุ่มลงในของเหลว แต่สามารถเย็นลงได้ในระหว่างการขนส่ง อุณหภูมิของอากาศจะลดลงในระหว่างการขยายตัวผ่านตัวควบคุมเมื่อใช้งาน และเมื่ออุณหภูมินี้ต่ำพอที่จะทำให้น้ำควบแน่นแข็งตัวได้ อาจทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของตัวควบคุมติดขัดและทำให้เกิดการไหลอย่างอิสระ ซึ่งเรียกว่าการเกิดน้ำแข็งภายใน แรงดันย้อนกลับที่ถูกต้องยังช่วยให้การโหลดของคอมเพรสเซอร์แต่ละขั้นมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งช่วยลดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากความไม่สมดุล และยืดอายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์^{[ 5 ] [ 6 ]}

ตัวกรองถ่านกัมมันต์ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อแห้ง ดังนั้นโดยปกติจะใส่เข้าไปในชุดกรองเพื่อให้ลมไหลผ่านตัวดูดความชื้นก่อน ซึ่งโดยทั่วไปคือตะแกรงโมเลกุล ตัวเร่งปฏิกิริยาฮอปคาไลต์จะเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ต้องใช้อากาศที่แห้งมาก—ความชื้นสัมพัทธ์ต้องต่ำกว่า 50 เปอร์เซ็นต์—ดังนั้นฮอปคาไลต์จึงถูกใส่ไว้ถัดจากตัวดูดความชื้น สารดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์อาจถูกใส่ไว้ถัดจากฮอปคาไลต์^{[ 5 ] [ 6 ]}

สาร ดูดความชื้นมีจุดประสงค์เพื่อดูดซับไอน้ำ สารดูดความชื้นที่ใช้ในตัวกรองอากาศหายใจแรงดันสูง ได้แก่ อลูมินาที่เปิด ใช้งาน ซิลิกา เจล ซอร์บีด และโมเลกุลซีฟ โมเลกุลซีฟบางเกรดสามารถดูดซับน้ำได้ถึง 23% ของน้ำหนักตัวเอง สามารถสร้างจุดน้ำค้างที่ −75 °C (−103 °F) และมีความสามารถในการดูดซับไฮโดรคาร์บอน คาร์บอนไดออกไซด์ และสารอินทรีย์อื่นๆ เพิ่มเติม และทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 49 °C (120 °F) ^{[ 6 ]}

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แมงกานีสไดออกไซด์ (Monoxycon และ Hopcalite 300) ใช้ในการออกซิไดซ์คาร์บอนมอนอกไซด์ให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีความเป็นพิษน้อยกว่ามาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญหากมีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของคาร์บอนมอนอกไซด์ เนื่องจากมีพิษร้ายแรง[ ^{6 ] อากาศ}ที่เข้าสู่ชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาต้องแห้ง (จุดน้ำค้างประมาณ −46 °C (−51 °F) –50 องศา) เนื่องจากความชื้นจะทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกลาง หลังจากตัวเร่งปฏิกิริยาแล้ว สามารถใช้สารดูดซับเพื่อกำจัด CO _{2 ได้} ^{[ 6 ]}

ถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับไฮโดรคาร์บอนทั้งในรูปของเหลวและก๊าซได้ และมีประสิทธิภาพในการกำจัดกลิ่น สารประกอบอินทรีย์ และตัวทำละลายที่มีฮาโลเจน^{[ 6 ]}

ส่วนสุดท้ายของวงจรแก๊สคอมเพรสเซอร์คือวาล์วแรงดันย้อนกลับ วาล์วนี้เป็นวาล์วแบบสปริงที่เปิดเพื่ออนุญาตให้อากาศไหลผ่านได้ก็ต่อเมื่อแรงดันถึงแรงดันที่ตั้งไว้เท่านั้น โดยปกติจะตั้งค่าแรงดันให้ใกล้เคียงกับแรงดันใช้งานของคอมเพรสเซอร์ และมีหน้าที่พื้นฐานสองประการ^{[ 6 ]} ประการแรกคือเพื่อให้แน่ใจว่าหลังจากช่วงเริ่มต้นสั้นๆ ทุกขั้นตอนของคอมเพรสเซอร์จะทำงานที่แรงดันปล่อยที่ออกแบบไว้ เพื่อให้ภาระบนลูกสูบคงที่และกระจายอย่างสม่ำเสมอรอบเพลาข้อเหวี่ยง นี่คือภาระที่ทำให้คอมเพรสเซอร์สมดุลที่ความเร็วในการทำงานที่ออกแบบไว้ เมื่อแรงดันในกระบอกสูบใดๆ แตกต่างจากแรงดันที่กำหนด ภาระจะไม่สมดุลและคอมเพรสเซอร์จะสั่นมากกว่าเมื่อสมดุล และแบริ่งเพลาจะรับภาระหนักขึ้นและสึกหรอเร็วขึ้น ระหว่างการเริ่มต้น คอมเพรสเซอร์จะสร้างแรงดันในขั้นตอนแรกก่อน และจะไม่สมดุล โดยมีภาระที่มากขึ้นบนลูกสูบของกระบอกสูบนั้น และจะสั่นมากกว่าปกติ เนื่องจากไม่มีภาระที่เท่ากันบนลูกสูบของขั้นตอนอื่น จากนั้นแรงดันในขั้นตอนอื่นๆ จะเพิ่มขึ้นตามลำดับ จนกระทั่งกระบอกสูบทั้งหมดทำงานที่แรงดันใช้งาน ภาระบนลูกสูบทั้งหมดจะคล้ายกัน และวาล์วแรงดันย้อนกลับจะเริ่มเปิดเพื่อให้ก๊าซอัดไหลไปยังแผงกระจาย^{[ 6 ]}

โดยทั่วไปแล้วคอมเพรสเซอร์ดำน้ำจะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ที่ใช้สำหรับการดำน้ำแบบจ่ายอากาศจากผิวน้ำและคอมเพรสเซอร์ที่ใช้สำหรับเติมถังดำน้ำ และถังเก็บอากาศแบบจ่ายอากาศจากผิวน้ำ^{[ 8 ]}

คอมเพรสเซอร์อากาศดำน้ำที่จ่ายจากผิวน้ำมีแรงดันต่ำและปริมาตรสูง โดยจะจ่ายอากาศหายใจโดยตรงให้กับนักดำน้ำผ่านแผงควบคุมก๊าซซึ่งบางครั้งเรียกว่า "แร็ค" ผ่านท่อซึ่งมักเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มท่อและสายเคเบิลที่เรียกว่า "อัมบิลิคัล" โดยทั่วไปแล้วแรงดันเอาต์พุตจะอยู่ระหว่าง 6 ถึง 20 บาร์ (100 ถึง 300 psi) ^{[ 9 ]}คอมเพรสเซอร์เหล่านี้ต้องมีกำลังเพียงพอที่จะส่งก๊าซด้วยแรงดันและปริมาตรที่เพียงพอสำหรับนักดำน้ำหลายคนที่ทำงานที่ความลึกสูงสุดประมาณ 60 เมตร (200 ฟุต) ^{[ 10 ]}อาจจำเป็นต้องส่งก๊าซมากถึง 75 ลิตรต่อนาทีต่อนักดำน้ำที่ความลึก^{[ 9 ]}

คอมเพรสเซอร์ที่ใช้เติมถังดำน้ำมีแรงดันส่งสูงและอาจมีปริมาตรส่งต่ำ ใช้สำหรับเติมถังดำน้ำและถังเก็บหรือกลุ่มถังเก็บ คอมเพรสเซอร์เหล่านี้อาจมีขนาดเล็กกว่าและกำลังน้อยกว่า เนื่องจากปริมาตรของก๊าซที่ส่งไม่สำคัญมากนัก เพราะนักดำน้ำไม่ได้ใช้โดยตรง คอมเพรสเซอร์ที่มีปริมาตรต่ำกว่าสามารถใช้เติมถังเก็บขนาดใหญ่ในช่วงที่ความต้องการต่ำ อากาศอัดที่เก็บไว้สามารถถ่ายลงในถังดำน้ำได้เมื่อจำเป็น แรงดันถังดำน้ำทั่วไปคือ 200 บาร์ (2940 psi), 3000 psi (207 บาร์), 232 บาร์ (3400 psi) และ 300 บาร์ (4500 psi) ^{[ 2 ]}

เมื่อเติมก๊าซลงในถังดำน้ำ ก๊าซภายในจะอุ่นขึ้นเนื่องจากความร้อนแบบอะเดียแบติกเมื่อก๊าซเย็นลงเนื่องจากการสูญเสียความร้อนให้กับสิ่งแวดล้อม ความดันจะลดลงตามที่อธิบายไว้ในสมการก๊าซทั่วไปและกฎของเกย์-ลูแซค โดยทั่วไปแล้ว นักดำน้ำต้องการให้ถังดำน้ำเต็มถึงความจุที่ปลอดภัย ซึ่งก็คือความดันใช้งาน เพื่อเพิ่มเวลาดำน้ำให้สูงสุด เพื่อให้นักดำน้ำมีถังที่บรรจุถึงความดันใช้งานที่อุณหภูมิปกติ 15 หรือ 20 °C ถังและก๊าซจะต้องรักษาอุณหภูมิให้เย็นขณะเติม หรือเติมจนถึงความดันที่เมื่อเย็นลงแล้วจะอยู่ที่ความดันใช้งาน ซึ่งเรียกว่าความดันที่พัฒนาขึ้นสำหรับอุณหภูมิการเติม ข้อกำหนดด้านสุขภาพและความปลอดภัยและมาตรฐานการออกแบบภาชนะรับแรงดันอาจจำกัดอุณหภูมิใช้งานของถัง โดยทั่วไปที่ 65 °C ในกรณีนี้ ถังจะต้องเติมอย่างช้าๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกินอุณหภูมิใช้งานสูงสุด^{[ 11 ]}

โดยทั่วไปแล้ว กระบอกสูบจะถูกเติมด้วยอัตราที่น้อยกว่า 1 บาร์ (100 kPaหรือ 15 lbf/in² ) ต่อวินาที เพื่อให้มีเวลาในการถ่ายเทความร้อนไปยังสิ่งแวดล้อมโดยรอบเพื่อจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ วิธีการระบายความร้อนให้เร็วขึ้นเมื่อเติมกระบอกสูบ สถานีเติมบางแห่งจะ "เติมแบบเปียก" โดยแช่กระบอกสูบในอ่างน้ำเย็น มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นของการกัดกร่อนภายในกระบอกสูบที่เกิดจากความชื้นจากสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้นเข้าไปในกระบอกสูบเนื่องจากการปนเปื้อนระหว่างการเชื่อมต่อท่อเติมในระหว่างการเติมแบบเปียก^{[ 12 ]}

คอมเพรสเซอร์อาจเชื่อมต่อกับชุดถังแรงดันสูงขนาดใหญ่เพื่อเก็บก๊าซอัดไว้ใช้ในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด วิธีนี้ช่วยให้คอมเพรสเซอร์กำลังต่ำราคาถูกกว่าซึ่งสูบก๊าซได้ค่อนข้างช้า สามารถเติมถังโดยอัตโนมัติในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งาน โดยเก็บอากาศอัดปริมาณมากเพื่อให้สามารถเติมถังจำนวนมากได้เร็วขึ้นในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุดโดยไม่ล่าช้าเนื่องจากคอมเพรสเซอร์ทำงานช้า ในการดำน้ำแบบจ่ายก๊าซจากผิวน้ำ ชุดถังแรงดันสูงอาจใช้เป็นอุปกรณ์สำรองฉุกเฉินในกรณีที่คอมเพรสเซอร์หลักล้มเหลว หรืออาจใช้เป็นแหล่งก๊าซหายใจหลัก ซึ่งเป็นระบบที่เรียกว่า " Scuba replacement " ^{[ 10 ]}

สามารถเติมกระบอกสูบได้โดยตรงจากทางออกของคอมเพรสเซอร์ หรือจากท่อเติมผ่านสายยางแรงดันสูงแบบยืดหยุ่นพร้อมวาล์วเติมและวาล์วไล่ลมที่เรียกว่าสายเติม มีมาตรวัดความดันเพื่อตรวจสอบความดันในกระบอกสูบขณะเติม อาจใช้วาล์วป้องกันแรงดันเกินหรือสวิตช์ความดันไฟฟ้าเพื่อจำกัดความดันในการเติมหากคอมเพรสเซอร์ถูกตั้งค่าให้มีความดันสูงกว่าความดันใช้งานที่เกิดขึ้นของกระบอกสูบที่จะเติม^{[ 2 ]}

คอมเพรสเซอร์อาจเชื่อมต่อกับ แผง ผสมก๊าซเพื่อสร้างไนตร็อกซ์ไตรมิกซ์เฮลิแอร์หรือเฮลิออกซ์ผสม^{[ 13 ]}แผงนี้ควบคุมการถ่ายเทออกซิเจนและฮีเลียมจากถังที่ซื้อจากผู้จำหน่ายก๊าซเชิงพาณิชย์

เนื่องจากไม่สามารถถ่ายก๊าซจากถังเก็บที่มีความดันต่ำกว่าถังดำน้ำไปยังถังดำน้ำได้ ก๊าซราคาแพงในถังเก็บที่มีความดันต่ำจึงใช้ได้ยากและอาจสูญเปล่าเมื่อส่งคืนถังเก็บให้กับผู้จำหน่ายระบบเรียงลำดับอาจใช้กับถังเก็บหลายถังเพื่อใช้ก๊าซที่มีราคาสูงเหล่านี้อย่างประหยัด เพื่อให้ใช้ก๊าซจากถังเก็บได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้^{[ 13 ]}ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมถังดำน้ำโดยการถ่ายก๊าซจากถังเก็บที่มีความดันต่ำที่สุดที่สูงกว่าความดันของถังดำน้ำก่อน จากนั้นจึงถ่ายจากถังเก็บที่มีความดันสูงกว่าถัดไปตามลำดับจนกว่าถังดำน้ำจะเต็ม ระบบนี้จะเพิ่มการใช้ก๊าซจากถังเก็บที่มีความดันต่ำให้มากที่สุดและลดการใช้ก๊าซจากถังเก็บที่มีความดันสูงให้น้อยที่สุด^{[ 2 ]}

อีกวิธีหนึ่งในการเก็บเกี่ยวแก๊สแรงดันต่ำราคาแพงคือการสูบด้วยปั๊มเพิ่มแรงดัน แก๊ส เช่นปั๊ม Haskelหรือเติมลงในอากาศขาเข้าของคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสมที่ความดันบรรยากาศในเครื่องผสมที่เรียกว่าแท่งผสม^{[ 13 ]}

ผู้ควบคุมเครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำอาจต้องได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการว่ามีความสามารถในการใช้งานเครื่องอัดอากาศสำหรับดำน้ำและเติมถังแรงดันสูง ในเขตอำนาจศาลอื่น ๆ ผู้ควบคุมอาจต้องมีความสามารถในการใช้อุปกรณ์และตรวจสอบถังภายนอกเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด แต่อาจไม่มีใบอนุญาตหรือการลงทะเบียนอย่างเป็นทางการ^{[ 11 ]}ในเขตอำนาจศาลอื่น ๆ อาจไม่มีการควบคุมใด ๆ เลย กฎหมายเกี่ยวกับสุขภาพและความปลอดภัยในการทำงานระดับชาติและ/หรือระดับรัฐมักจะมีผลบังคับใช้

มีสองแง่มุมพื้นฐานที่อาจต้องพิจารณา: สุขภาพและความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานซึ่งใช้งานอุปกรณ์อันตรายและสัมผัสกับอันตรายจากกลไกและเสียงจากเครื่องจักรคอมเพรสเซอร์ อุปกรณ์แรงดันสูง และกระบอกสูบ และสุขภาพและความปลอดภัยของผู้ใช้ก๊าซหายใจซึ่งพึ่งพาผู้ควบคุมคอมเพรสเซอร์ในการประกันคุณภาพ^{[ 11 ] [ 2 ]}

• ปั๊มเพิ่มแรงดัน  – เครื่องจักรที่ใช้เพิ่มแรงดันของของเหลว