Secado de aire comprimido

Tipos de secado de aire comprimido

Un secador de aire comprimido es un dispositivo que elimina la humedad del aire comprimido. El proceso de secado es esencial porque evita que el vapor de agua retenido en el aire dañe las herramientas y las superficies. El secado de aire comprimido se presenta en diferentes tipos. Estos son algunos de los más populares:

• Secadores de aire comprimido refrigerados: Este tipo de secador de aire enfría el aire comprimido a una temperatura entre 2 y 10 grados Celsius. El proceso de enfriamiento hace que el vapor de agua del aire se condense, y el agua líquida se elimina luego mediante un separador. Los secadores de aire comprimido refrigerados son prácticos y energéticamente eficientes.
• Secadores de aire desecantes: A diferencia de los secadores de aire comprimido refrigerados que dependen del enfriamiento del aire para extraer la humedad, los secadores de aire desecantes utilizan un material que absorbe la humedad del aire comprimido. Un material común utilizado como absorbente es el gel de sílice. Una vez que el aire ha pasado a través del desecante, el contenido de humedad disminuirá significativamente, generalmente a un punto de rocío de -40 a -70 grados Fahrenheit.
• Secadores de aire comprimido de membrana: Este tipo de secador de aire utiliza un filtro de membrana para separar la humedad del aire comprimido. Normalmente, consisten en tubos de fibra hueca hechos de material polimérico. El aire comprimido pasa a través de los tubos y la humedad (que es permeable) se filtra mientras que el aire seco (que es no permeable) se libera al ambiente.
• Secadores por congelación: También conocidos como pre-enfriadores de aire, secado refrigerado o secado por enfriamiento, los secadores por congelación bajan la temperatura del aire comprimido por debajo del punto de rocío para eliminar la humedad. Una vez que la temperatura baja, la humedad se condensa y se forma hielo dentro del compresor. Un separador luego recolecta y elimina el hielo.
• Separadores ciclónicos: Estos en realidad no son secadores, sino más bien dispositivos de pretratamiento. Utilizan la fuerza centrífuga para eliminar el agua del aire comprimido. Las partículas de humedad se lanzan hacia un lado del separador debido a las fuerzas de rotación, y se drenan, dejando atrás el aire seco.

Especificación y mantenimiento del secado de aire comprimido

• Caudal:

  El caudal típico para los secadores de aire comprimido es de aproximadamente 1,8 a 7,6 m³/min. El caudal de un secador de aire comprimido se refiere al volumen de aire que la máquina puede secar en un minuto. Esto significa que el secador procesará esa cantidad de aire cada minuto sin disminuir su capacidad de secar el aire. El caudal del secador de aire comprimido puede afectar su funcionamiento en diferentes situaciones.

• Presión de funcionamiento:

  La presión de funcionamiento normal del secado de aire comprimido está entre 0,4 y 0,8 MPa. Esta presión funciona bien para mantener el flujo de aire rápido y seco a fondo. Mantener esta presión asegura que la máquina procese el aire, eliminando la humedad de manera eficiente. Si la presión es demasiado baja, es posible que no seque el aire completamente. Si es demasiado alta, podría sobrecargar el secador.

• Punto de rocío:

  El punto de rocío indica la cantidad de vapor de agua presente en el aire comprimido. Las máquinas que no utilizan refrigerantes pueden llevar el punto de rocío a alrededor de 2 °C. Los secadores basados en refrigerantes pueden bajar el punto de rocío incluso más, a unos -23 °C. Cuanto más bajo sea el punto de rocío, menos humedad quedará en el aire seco.

• Eficiencia energética:

  El secado de aire comprimido consume energía medida en kWh. Los secadores que utilizan refrigerantes suelen utilizar entre 1,5 y 3 kWh por cada 1 m³/min de aire seco. Los modelos de refrigerante son más eficientes energéticamente. La cantidad exacta de energía utilizada depende del tipo de secador y de la humedad del aire de entrada.

• Potencia del motor del ventilador:

  Los motores de los ventiladores en el secado de aire comprimido suelen tener una potencia de 0,75 kW. Este motor hace funcionar los ventiladores que mueven el aire a través de las partes de secado. La potencia de 0,75 kW es suficiente para producir y mover el volumen de aire necesario para el secado. Otras máquinas pueden tener una potencia de motor mayor o menor dependiendo del diseño y las necesidades de flujo de aire.

• Dimensiones:

  Las dimensiones del secado de aire comprimido varían entre los modelos, pero normalmente están entre 500 mm y 1000 mm de profundidad y entre 1200 mm y 2000 de altura.

El secador de aire comprimido requiere un mantenimiento regular para funcionar bien y secar el aire de manera eficiente. Las tareas clave incluyen la comprobación y el apriete de las piezas eléctricas, la comprobación de las correas del ventilador para detectar desgaste o holgura y la sustitución de los filtros de aire para eliminar la suciedad y los residuos. Además, inspeccione las válvulas de drenaje para asegurarse de que funcionan correctamente para eliminar la humedad de la unidad de secado. Dependiendo del uso, los secadores basados en refrigerantes necesitan que se compruebe su refrigerante y que se inspeccionen los circuitos cada 6 meses a un año. Los intercambiadores de calor de estos secadores deben revisarse y limpiarse aproximadamente cada 2 años. Los secadores desecantes deben tener una sustitución de desecante cada 1 a 3 años, ya que el material absorbe el agua de forma permanente. Consulte siempre el programa de mantenimiento específico de cada modelo de secado de aire comprimido.

Escenarios para el secado de aire comprimido

El desarrollo de equipos para el secado de aire comprimido es beneficioso para diversos sectores industriales.

• Petroquímico: Los equipos de secado de aire comprimido desempeñan un papel fundamental en la industria petroquímica, donde los estándares de calidad del aire deben ser robustos y los procesos de producción requieren una eficiencia óptima. Al eliminar la humedad del aire comprimido utilizado en las operaciones, los secadores de aire ayudan a prevenir la corrosión de las tuberías, garantizar la pureza de los productos posteriores y reducir los costes de mantenimiento de los equipos. Su capacidad para prolongar la vida útil de las herramientas neumáticas y prevenir la contaminación de los productos los convierte en un activo vital en el sector petroquímico.
• Manufactura: Los equipos de secado de aire comprimido se utilizan habitualmente en la industria manufacturera para mejorar la eficiencia de la producción, mantener la calidad de los productos y proteger los equipos. En el proceso de fabricación, el aire comprimido se utiliza a menudo para la limpieza, el soplado, la pulverización, el accionamiento de herramientas neumáticas y otros fines. Si el aire comprimido contiene demasiada humedad, puede provocar fácilmente problemas de disminución de la calidad del producto y fallo del equipo, lo que aumenta el coste de mantenimiento y el tiempo de inactividad de las líneas de producción. Al eliminar la humedad del aire comprimido, los secadores de aire comprimido ayudan a prevenir defectos de fabricación, prolongar la vida útil de las herramientas neumáticas y los equipos de producción, y reducir el problema de la disminución de la calidad del producto, lo que mejora la eficiencia de la producción y reduce los costes.
• Alimentos y bebidas: El procesamiento de alimentos y bebidas a menudo requiere un ambiente de baja humedad para garantizar la seguridad alimentaria y la calidad del producto. Los equipos de secado de aire comprimido pueden proporcionar aire comprimido seco para las líneas de producción de alimentos, al mismo tiempo que ayudan a proteger las condiciones sanitarias de todo el sistema de producción, reducen el riesgo de contaminación y garantizan el cumplimiento de las normas de higiene alimentaria. El uso de secadores de aire comprimido puede ayudar a los fabricantes de alimentos y bebidas a mantener niveles de productos de alta calidad y seguros, al mismo tiempo que reducen la amenaza de organismos patógenos y contribuyen a la salud pública.
• Electrónica: Los equipos de secado de aire comprimido se utilizan ampliamente en la industria electrónica, que necesita mantener un ambiente de trabajo de baja humedad para garantizar la calidad y la fiabilidad del producto. En la industria electrónica, el aire comprimido se utiliza a menudo para la limpieza, el soplado, el desprendimiento y otros procesos, así como para el medio de accionamiento de las herramientas neumáticas y los equipos de automatización. La humedad en el aire comprimido puede provocar fácilmente problemas como cortocircuitos en los componentes electrónicos, defectos de soldadura y fallos de los equipos, lo que puede afectar a la calidad del producto y a la eficiencia de la producción.

Cómo elegir un equipo de secado de aire comprimido

Hay varios factores que hay que tener en cuenta al elegir un secador de aire comprimido para una aplicación específica. En primer lugar, hay que determinar la presión de funcionamiento del sistema de aire comprimido y su temperatura. La caída de presión del secador no puede superar la caída de presión admisible del sistema de distribución de aire. Además, el secador debe funcionar a temperatura ambiente.

En segundo lugar, la capacidad del secador en scfm (pies cúbicos estándar por minuto) o l/min (litros por minuto) debe ser igual o mayor que la demanda del sistema de aire. El sobredimensionamiento conduce a un aumento de los costes de funcionamiento, mientras que el infradimensionamiento da como resultado un secado insuficiente. En tercer lugar, tenga en cuenta los requisitos de filtrado del secador en función de la aplicación del usuario final. Una filtración alta elimina las partículas sólidas, el agua y los contaminantes de aceite. Seleccione la configuración y los grados de filtro correctos para lograr la calidad de aire deseada.

Compruebe el punto de rocío de funcionamiento del sistema de aire comprimido y seleccione un secador que logre el punto de rocío requerido para la aplicación específica. Además, evalúe el espacio disponible para la instalación de un secador de aire comprimido y configure el secador de aire para elegir una unidad con una huella adecuada.

Evalúe los requisitos de mantenimiento y la accesibilidad del servicio del secador de aire comprimido. Los secadores convencionales pueden requerir cambios de filtro periódicos, mientras que los secadores refrigerantes pueden necesitar una limpieza del condensador para eliminar cualquier polvo y residuos. Un factor crítico a tener en cuenta es el coste anual de funcionamiento del secador de aire comprimido. Esto incluye la electricidad, los elementos calefactores, los filtros, la gestión del condensado y otros gastos relacionados con el mantenimiento del secador de aire comprimido.

P&R

P: ¿Cuánta agua elimina un secador de aire comprimido?

Un secador de aire comprimido que funciona correctamente podría eliminar del 90 al 95 por ciento del contenido de humedad del aire comprimido.

P: ¿Qué método de secado de aire comprimido genera menos calor?

El método de enfriamiento del secado de aire comprimido, particularmente a través de intercambiadores de calor, genera menos calor en comparación con otros métodos, como los secadores desecantes.

P: ¿Qué método de secado de aire comprimido es el más eficiente energéticamente?

Los secadores de aire de membrana se consideran los más eficientes energéticamente entre las diversas técnicas de secado de aire comprimido. Funcionan sin necesidad de calor o energía externa, utilizando el aire ambiente para separar la humedad del aire comprimido.

P: ¿Puede la humedad afectar al rendimiento de un secador de aire comprimido?

Los altos niveles de humedad pueden provocar un aumento del volumen de agua en el sistema de aire comprimido, lo que supone una carga adicional para el secador de aire. Puede reducir su eficiencia y provocar un mantenimiento más frecuente y cambios de filtro.