Los requerimientos de calidad del aire comprimido que precisan los equipos y la maquinaria con alimentación neumática son cada día más exigentes. Si queremos una instalación de aire comprimido segura y eficiente deberemos eliminar, o reducir a niveles aceptables, los contaminantes e impurezas que contiene el aire comprimido. Te enseñamos qué es y para qué sirve el secador de aire comprimido.
Cuando hablamos de contaminantes en el aire comprimido, el agua es el mayor problema existente en las instalaciones. De todos los contaminantes que contiene el aire comprimido, por encima del 99% pueden llegar a ser agua.
Las condiciones ambientales de temperatura y humedad existentes en una sala de compresores son las que determinan la cantidad de condensados que se generan al comprimir el aire. Así, no es lo mismo que una instalación se encuentre en un clima frío y seco donde la humedad relativa y la temperatura ambiente son bajas, a que se encuentre en una zona de costa con una humedad relativa y temperatura ambiente elevadas. En el segundo caso el vapor de agua existente en el aire ambiente es mucho más elevado que en el primero, y por tanto habrá una cantidad mayor de condensados que eliminar del aire comprimido.
¿Cómo solucionar el problema del agua en el aire comprimido?
El único sistema eficaz para eliminar el agua del aire comprimido es mediante la instalación de un secador. Los tres tipos principales de secadores para aire comprimido son los secadores frigoríficos, los secadores de adsorción y los secadores de membrana.
Al incorporar un secador a un sistema neumático se reduce la temperatura de punto de rocío del aire comprimido, generando la condensación del vapor de agua existente para su posterior eliminación. Una vez que el aire comprimido ha circulado por el secador reduciendo el valor de su temperatura de punto de rocío, podemos asegurar que no se producirán nuevos condensados si la temperatura del aire comprimido no disminuye por debajo de la temperatura de punto de rocío a la que ha enfriado el secador.
Para cada temperatura del aire, estando saturado de humedad al 100%, éste puede contener una cantidad máxima de vapor de agua. Con los distintos tipos de secador lo que conseguimos es eliminar el vapor de agua hasta un valor equivalente al del aire saturado para una determinada temperatura, que llamamos temperatura de punto de rocío del aire comprimido. Al reducir la temperatura de punto de rocío se produce como consecuencia la condensación de parte del vapor de agua contenido inicialmente en el aire. Como ejemplo, si se reduce la temperatura de punto de rocío del aire hasta un valor de +15ºC, la cantidad de vapor de agua que contiene ese aire saturado es de 12,739 g/m3. Si a continuación se reduce aún más, hasta una temperatura de punto de rocío de +3ºC, la cantidad de vapor de agua que contiene ahora ese aire saturado es de 5,953 g/m3. Si comprimimos ese mismo aire a una presión de 7,0 bar(g), la cantidad de vapor de agua que contiene el aire saturado es de 0,744 g/m3.
Secador Frigorífico
Los secadores frigoríficos realizan un enfriamiento del aire comprimido directamente mediante un intercambiador y un circuito de gas refrigerante, ya que la temperatura de punto de rocío en estos secadores nunca es menor de +2ºC.
En general, para los requerimientos de calidad del aire comprimido de la mayoría de las aplicaciones neumáticas es suficiente con la instalación de un secador frigorífico que mantenga una temperatura del punto de rocío a presión de +3ºC. Pero siempre se deben tener en cuenta algunos datos a la hora de definirlo y calcularlo, como son la temperatura ambiente máxima, la temperatura máxima de entrada del aire comprimido al secador, y la presión de entrada del aire comprimido en el secador. Conociendo estos valores, se obtienen unos factores de corrección que se aplicarán al valor del caudal máximo y nos definirán el modelo final de secador que necesita la instalación para asegurar el valor del punto de rocío del aire comprimido.
Dentro de los secadores frigoríficos existen distintos tipos, pudiendo ser de expansión directa, de expansión directa con regulación de frecuencia, de masa térmica, y con sistema de intercambiador con acumulador de calor latente SECOPACK. En función de las horas anuales de trabajo y requerimientos de la instalación se seleccionará el tipo de secador más adecuado para cada instalación, aunque en cualquiera de los casos los modelos que incorporan el innovador sistema de intercambiador con acumulador de calor latente SECOPACK son los que están en la cima de la eficiencia energética, generando un gran ahorro de energía al disponer de una alta capacidad de acumulación de frío, lo que proporciona además un punto de rocío más estable.
Secador de Adsorción
En el caso de los secadores de adsorción, donde se pueden obtener temperaturas de punto de rocío de hasta -70ºC, no se realiza un enfriamiento del aire comprimido en un intercambiador, ya que se congelaría el agua condensada, sino que se produce una adsorción del vapor de agua al pasar el aire comprimido a través de un material desecante adsorbente, correspondiendo finalmente la cantidad residual de vapor de agua del aire comprimido al valor equivalente de temperatura de punto de rocío del mismo, normalmente -40ºC.
Los secadores de adsorción están indicados para instalaciones donde los requerimientos de calidad del aire comprimido son muy exigentes, como laboratorios, hospitales, alimentación, … O bien, son los indicados para aquellas instalaciones donde la temperatura ambiente tenga valores por debajo de 0ºC, ya sea por la climatología o por las características propias de la instalación. Con los secadores de adsorción se obtienen temperaturas de punto de rocío en el aire comprimido entre -20ºC y -70ºC, aunque lo más habitual es que los secadores de adsorción trabajen para obtener una temperatura de punto de rocío de -40ºC. Siempre está recomendado en un secador de adsorción que el punto de rocío sea mejor que -26ºC, no sólo detendrá la corrosión, sino que también inhibirá el crecimiento de microorganismos.
Los secadores de adsorción están compuestos por 2 torres (depósitos) donde se encuentra el material desecante que adsorberá y eliminará la humedad del aire comprimido. Su funcionamiento es cíclico, y mientras una torre está secando el aire comprimido la otra torre está regenerando el material absorbente para retirar la humedad recogida en el anterior ciclo. Existen cuatro tipos de secador de adsorción en función del modo de regeneración, regeneración por aire, regeneración por calor, regeneración por soplante y regeneración por vacío. La selección del sistema de regeneración más adecuado en cada caso está relacionado con los costes de compra, operación y mantenimiento, en función del número de horas anuales de trabajo y del caudal de secado requerido.
También, a la hora de definir y dimensionar un secador de adsorción se deben tener en cuenta la temperatura máxima de entrada del aire comprimido al secador y la presión de entrada del aire comprimido en el mismo. Determinando estos valores, al igual que en los secadores frigoríficos, se obtienen unos factores de corrección que se aplicarán al valor del caudal máximo y nos definirán el modelo final de secador de adsorción que necesita la instalación para asegurar el valor requerido de punto de rocío del aire comprimido.
Secador de Membrana
Esta clase de secadores eliminan la humedad del aire comprimido mediante el paso del mismo por el interior de membranas de fibras huecas. Las membranas están dispuestas en el interior de una carcasa, similar a un filtro de línea, que dispone de una salida de aire de barrido para la eliminación de la humedad que recogen las membranas. Estos secadores no requieren de alimentación eléctrica.
Los secadores de membrana pueden alcanzar puntos de rocío a presión entre +15ºC y -40ºC, por lo que en la mayoría de los casos se instalan como un complemento en la entrada de maquinaria o en puntos de consumo donde se requiere un punto de rocío a presión con un valor inferior al de la red general.
Si en tu instalación de aire comprimido quieres conseguir la mejor eficiencia y los mayores ahorros energéticos a la hora de seleccionar un secador, necesitas la colaboración de un experto. No dudes en ponerte en contacto con Serviaire. Estaremos encantados de ayudarte a encontrar la solución más adecuada y eficiente para tu instalación de aire comprimido.
