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¿Por qué hay agua en mi compresor?

Condensado en el aire comprimido

¿Conoce a alguien que se haya quejado de la presencia de agua en su sistema de aire comprimido o pierde agua su compresor? Estos casos son muy comunes, pero no deben ignorarse ni desatenderse, ya que se pueden producir daños en el sistema de aire comprimido y ponerse en peligro la calidad de su producto final. Veamos por qué hay agua en el aire comprimido y cómo tratarla adecuadamente para evitar cualquier riesgo potencial.

¿Por qué sale agua de mi sistema de compresores?

La condensación del agua es un fenómeno natural y un subproducto de la compresión del aire. La cantidad de agua producida por un compresor de aire depende en gran medida del estado de la entrada, de la calidad del aire ambiente en un entorno determinado y de la presión. En términos más simples, la temperatura del aire, la humedad, el tamaño del compresor y la presión requerida determinarán el contenido de agua que sale de la unidad y pasa probablemente a las tuberías de aire comprimido. De forma natural, el aire caliente y húmedo tiene un mayor contenido de humedad que el aire frío, por lo que saldrá más agua del compresor. Por ejemplo, un compresor de aire de tornillo rotativo de 55 kW (75 CV) que funciona a una temperatura ambiente de 24 °C (75 °F) con un 75 % de humedad relativa producirá 280 litros (75 galones) de agua al día. A continuación se ilustra el proceso de extracción de humedad dentro de un sistema de aire comprimido. 

El agua puede separarse mediante accesorios: refrigeradores posteriores, separadores por condensación, secadores frigoríficos y secadores de adsorción. Un compresor que funciona con una sobrepresión de 7 bares(e) comprime el aire a 7/8 de su volumen. Esto también reduce la capacidad del aire para retener el vapor de agua en 7/8. La cantidad de agua que se libera es considerable. Por ejemplo, un compresor de 100 kW que aspira aire a 20 °C y con un 60 % de humedad relativa producirá aproximadamente 85 litros de agua durante un turno de 8 horas. Por lo tanto, la cantidad de agua que se separará depende del área de aplicación del aire comprimido. Esto, a su vez, determina qué combinación de refrigeradores y secadores es la adecuada.

Para explicarlo mejor, echemos un vistazo a cómo afectan parámetros como la temperatura ambiente, el caudal (tamaño del compresor), la presión de entrada, la temperatura de entrada y el punto de rocío a presión (PRP) deseado al proceso de secado y al contenido de agua potencial del sistema de aire comprimido.

Parámetros de selección

Caudal o tamaño del compresor
Las aplicaciones que requieren caudales elevados (CFM o l/s) también producirán un mayor contenido de agua en el sistema.

Temperatura ambiente / Contenido de humedad
Los compresores que funcionan a mayor temperatura ambiente y en un entorno húmedo terminarán produciendo grandes cantidades de agua dentro del sistema de aire comprimido.

Temperatura de entrada
Si la temperatura de entrada en el secador es elevada, habrá más contenido de agua en el aire comprimido, por lo que se necesitará un secador más grande para tratar el aire y condensar el agua de salida.

Presión
A diferencia del flujo, la temperatura o la humedad, la presión funciona al contrario, ya que cuanto mayor sea la presión, menos agua contendrá el aire comprimido y más fácil será de secar. Si consideramos una esponja llena de agua, cuanto más se apriete la esponja, menos agua contendrá.

Punto de rocío a presión (PRP)
El punto de rocío a presión es una manera común de medir el contenido de agua en el aire comprimido. El PRP se refiere al punto de temperatura en el que el aire o el gas están saturados con agua y empieza el proceso de condensación o el paso a un estado líquido. Esto también se puede explicar como el punto en el que el aire no puede retener más vapor de agua. Para reducir el contenido de agua en nuestro aire comprimido, se requiere un nivel más bajo de PRP, mientras que los valores más altos de PRP se refieren a mayores cantidades de vapor de agua en el sistema. El tamaño del secador determinará el PRP y los niveles de condensación en el aire comprimido.

Los parámetros de selección en las diferentes etapas de compresión del aire.

¿Qué daños puede provocar el agua en mi sistema de aire comprimido?

El exceso de humedad en el aire comprimido puede tener efectos perjudiciales para las instalaciones y poner en peligro la eficacia de las operaciones. Si no se trata la condensación en el aire comprimido, se pueden provocar daños en los sistemas neumáticos, motores neumáticos y válvulas, así como en los componentes o máquinas conectados al sistema, y es probable que se contamine el proceso o la fabricación del producto final. A continuación verá una lista en la que también se explican los efectos adversos de la humedad:


Además, la humedad del sistema de aire comprimido puede tener muchos efectos nocivos en el aire de la planta, el aire de los instrumentos, las válvulas y los cilindros, así como en las herramientas neumáticas. Para evitar costes de mantenimiento excesivos e innecesarios, así como la posible parada por alarma de la producción, se recomienda ser proactivos y seguir los pasos necesarios para que el aire comprimido siga estando seco, limpio y en buen estado para un determinado proceso o aplicación.

¿Cómo secar mi aire comprimido?

La selección del método de secado adecuado para el aire comprimido depende en gran medida de los requisitos específicos que se deben cumplir para que no se vean afectados ni el proceso ni el producto final. Uno de los primeros pasos para extraer la humedad del aire comprimido se realiza dentro del compresor, ya que el separador de humedad o refrigerador posterior puede deshacerse del 40-60 % del agua vaporizada.


Una vez que el aire comprimido sale del refrigerador posterior, este permanece saturado de agua y puede tener efectos perjudiciales en todo el sistema si se deja sin tratar. Utilizar un depósito de aire también puede ayudar a reducir el contenido de agua en el aire comprimido, ya que la temperatura ambiente del depósito es mucho más fría que el aire comprimido caliente que sale del compresor de aire. Es importante recordar que el depósito de humedad recoge el exceso de humedad, lo que significa que debe vaciarse a diario para evitar la corrosión y el desgaste excesivo.


Si la aplicación exige una mayor extracción de humedad, es necesario introducir un secador externo o interno (integrado). En función del punto de rocío deseado, las dos opciones son un secador frigorífico y un secador de adsorción. En un secador frigorífico, la temperatura del aire se baja a 3 °C (37 °F), lo que provoca que el vapor de agua se condense a partir del aire comprimido a esa temperatura. Si el punto de rocío del secador frigorífico no es suficiente, se debe usar un secador de adsorción para lograr el resultado deseado. En un secador de adsorción, el punto de rocío se baja a -40 grados centígrados o Fahrenheit y se genera aire completamente seco, algo esencial para operaciones de pintura en aerosol, impresión y otros usos de herramientas neumáticas.