Para muchos sistemas de aire comprimido que tienen secadores; puede surgir un dilema al intentar lograr el equilibrio entre las especificaciones deseadas y la eficiencia en las aplicaciones. Lo más común en los sistemas es encontrar instalados los secadores cerca al suministro del aire comprimido. Por esto, es válido preguntarnos ¿Estamos considerando todas las posibilidades que nos requiere cada punto de uso al implementar una solución de aire seco?
Dos de las consideraciones más importantes para lograr un nivel de secado adecuado en nuestra operación son las condiciones ambientales (temperatura excesiva o un alto grado de humedad) o las aplicaciones sensibles a la humedad (pruebas eléctricas, procesos de laboratorio, etc.). En estos escenarios, es recomendado utilizar una combinación de secadores refrigerantes y secadores de aire desecantes cercanos al punto de uso.
Comprensión de los puntos de rocío ultra secos
La temperatura del punto de rocío nos ayuda a determinar la cantidad de humedad o vapor de agua contenida en el aire comprimido. La temperatura específica del punto de rocío nos ayuda a saber en qué momento la humedad que existe en el aire comprimido se condensará y convertirá en un líquido.
Para eliminar o minimizar la cantidad de humedad en el sistema, los secadores de aire comprimido ayudan a reducir el punto de rocío de las líneas de aire. La norma internacional ISO 8573-1 puede orientar estos requisitos.
Esta norma identifica tres tipos de contaminantes primarios que están presentes en un sistema de aire comprimido: partículas, agua y aceite. Cada uno está categorizado y asignado una clase de calidad donde el usuario final puede identificar sus requisitos para su aplicación o proceso. Hay varios tipos de secadores de aire que producen diferentes puntos de rocío para ayudar a cumplir con la clase de calidad del contaminante del agua.
Los secadores de aire refrigerados son los más comunes y pueden producir puntos de rocío de 38 ° F (3 ° C) con contenido de humedad de Clase 4.
Los siguientes más comunes, son los secadores de aire desecantes, que pueden lograr puntos de rocío tan bajos como -40 ° F (-40 ° C) hasta -100 ° F (-73 ° C) de contenido de humedad de Clase 2 y 1, respectivamente. Estos son los secadores de aire necesarios para operar a temperaturas ambiente de congelación o por debajo de ellas, así como cuando se usa aire comprimido para pruebas y procesos sensibles a la humedad.
Para comenzar a determinar el requisito de contenido de humedad, las dos preguntas principales que deben hacerse son: ¿Cuál es el punto de rocío requerido para cada aplicación en mi sistema y cuál es la temperatura de funcionamiento más baja dentro de mi sistema de aire comprimido?
Secador de aire desecante regenerativo
Este tipo de secadores son comunes para aplicaciones delicadas que requieren un sistema ultra seco, también son conocidos como los secadores de aire desecantes regenerativos sin calor. Estos secadores de aire utilizan un proceso llamado Adsorción por oscilación de presión para proporcionar aire limpio y seco de manera constante. Éstas son una de las formas más simples de secadores de aire desecantes regenerativos y son una opción que requiere un análisis de su factibilidad, ya que tienen un mayor costo energético y atención en los mantenimientos preventivos.
Los secadores de aire desecantes sin calor vienen en una variedad de tamaños. Desde las unidades más grandes que pueden manejar tasas de flujo superiores a 3000 scfm y hasta las tasas de flujo ultra compactas de 0.4 scfm. No importa el tamaño, todos operan con los mismos principios.
Estos secadores de aire, normalmente constan de una construcción de dos torres; las torres están llenas de desecante que viene en una variedad de tamaños, formas y composiciones. Los desecantes son materiales adsorbentes que eliminan la humedad de la corriente de aire comprimido hasta puntos de rocío a baja presión. Mientras que una torre seca activamente el caudal de aire comprimido, la otra torre fuera de línea se está regenerando. El proceso de regeneración se inicia mediante un ciclo de purga cronometrado que despresuriza la torre fuera de línea y luego purga una pequeña porción del aire ultra seco hacia a la torre fuera de línea a través de un dispositivo de control de flujo. Este flujo de aire es el proceso de regeneración que se denomina “aire de purga” y normalmente puedo consumir entre 15 al 25 por ciento del flujo total del aire comprimido.
El aire de purga utilizado para regenerar la torre desecante fuera de línea es energía consumida para lograr los puntos de rocío ultra-secos. Esta pérdida de energía puede acumularse con el tiempo. Sin embargo, existen algunas formas de ayudar a minimizar el impacto energético. Economizadores de aire de purga o controladores de punto de rocío son algunas de las opciones y accesorios más populares que están disponibles en estos sistemas. Estos accesorios controlan el punto de rocío de salida ya que encienden o apaguen el flujo de purga para poder reducir la pérdida de energía. Los sistemas más grandes se instalan para que coincidan con el caudal de entrada y las condiciones del sistema de aire comprimido de la planta. Al seleccionar un secador de aire desecante es imperativo comprender el impacto tanto en el compresor de aire como en los sistemas de aire de la planta. Los fabricantes crean capacidades de flujo del secador desecante sin calor para lograr puntos de rocío a presión de -40 ° F (-40 ° C) según el estándar ADF200 del Instituto de gas y aire comprimido (CAGI) donde las condiciones de funcionamiento del secador son 100 psig, temperatura del aire de entrada de 100°F y humedad relativa del 100% en el aire de entrada.
Cabe resaltar, teniendo en cuenta el costo energético de los secadores desecantes (la pérdida entre el 15 y 25% del aire comprimido), la recomendación ideal es un sistema en los que se combine el uso de secadores refrigerativos; para el tratamiento inicial, del aire que suministrará la red de aire y suministrará a las aplicaciones que requieren un nivel de secado normal. Posterior se recomienda el uso de secadores regenerativos cerca de los puntos de uso o aplicaciones que requieren el aire “ultra seco”, de esta manera, minimizar la pérdida de aire comprimido que es implícita en el uso de estos secadores.