Cómo hacer que el agua desaparezca en el aire

La ciencia que se esconde detrás del secado al aire

Como habrá podido comprobar en la entrada de nuestro blog sobre lo bueno, lo malo y lo húmedo, el aumento de la concentración de humedad y condensación en el aire (comprimido) puede ser un verdadero problema. Entre otras cosas, puede comprometer la seguridad, el rendimiento, la eficacia y la longevidad de su infraestructura, pero también la calidad de su producto final.

Por eso, en esta entrada hablaremos de uno de los métodos más comunes para hacer "desaparecer" esa agua. Como verá, no se trata de ningún truco de magia, sino de ciencia al 100 %.

2 de abril de 2020

Humedad relativa: donde empieza todo

Cuando se trata de eliminar el agua de la ecuación (y del aire del sistema) todo depende de lo húmedo que esté ese aire para empezar, de lo seco que quiera conseguirlo y de la rapidez con que lo consiga.

Lo primero es lo primero, hablemos de la humedad que ya hay en su aire. Normalmente, esto se expresa en términos de "humedad relativa".

La humedad relativa (HR %) es un porcentaje de la cantidad máxima de humedad que puede contener el aire (a una temperatura y presión determinadas) antes de que se condense. En otras palabras, lo lleno que está el vaso antes de empezar a rebosar. Pero la humedad relativa no es solo una indicación de cuánta agua hay en el aire, sino de cuánta agua puede absorber aún el aire, es decir, ¡su capacidad de secado! Por ejemplo, si la HR del aire ambiente de su fábrica es del 20 %, eso significa que todavía hay un 80 % que puede utilizarse para absorber la humedad de donde usted no quiera que esté. Así que, desde nuestra perspectiva, el vaso nunca está medio lleno, ¡está medio vacío! O en este caso, 4/5 vacío. Y suponiendo que podamos generar un flujo continuo de aire, esos 4/5 pueden utilizarse para sacar agua de la ecuación y de su sistema.

Punto de rocío: dónde quiere llegar

El nivel de sequedad que desea alcanzar se suele expresar en términos de punto de rocío, es decir, la temperatura a la que se condensará el agua de ese aire en particular, como el rocío de la mañana en el césped, la neblina en la ventana del cuarto de baño o el hielo en las paredes del congelador.

Cuanto más húmedo sea el aire, mayor será la temperatura a la que se formará el rocío. Y cuanto más seco esté, más frío tendrá que estar para que lo haga. Es útil tener esto en cuenta porque si tiene en mente un determinado punto de rocío objetivo, el aire que inyecte para el secado debe tener el mismo valor o (preferiblemente) más bajo.

Tomemos el último ejemplo: descongelar el congelador. Normalmente, eliminar la escarcha (que no es más que rocío congelado) significa derretirla, empaparla con una esponja y limpiarla con un paño. Pero justo cuando cree que su congelador está perfectamente seco, lo vuelve a enchufar y, antes de que se dé cuenta, empieza a formarse hielo nuevo. ¿Por qué? Porque el aire que "inyectamos" en el congelador tenía un punto de rocío superior a la temperatura de funcionamiento del congelador. Una vez que la temperatura desciende por debajo de ese punto de rocío, incluso la pequeña cantidad de humedad que hay en el aire se condensa y, posteriormente, se congela. Y aunque eso es una pequeña molestia en casa, en un entorno de tuberías de proceso, ¡puede ser francamente peligroso! Razón por la cual el uso de secadores industriales que alcanzan puntos de rocío de -40 °C e inferiores es una práctica habitual en Atlas Copco Rental.

Temperatura: aceleración del proceso

Cuando se trata de influir en la rapidez con la que se alcanza el nivel de sequedad deseado, el arma más importante de nuestro arsenal es la temperatura.

Si alguna vez se ha preguntado por qué los secadores de pelo soplan aire caliente, ¡esta es la razón! Al aumentar la temperatura del aire, el secador de pelo reduce la humedad relativa al aumentar la capacidad del aire para absorber la humedad. Al mismo tiempo, añade energía al sistema, haciendo que se evapore más agua. 

Sin embargo, solo hay un pequeño inconveniente: aunque añadir calor acelera el proceso de secado, no ayuda a conseguir un mayor nivel de sequedad. Por mucho que caliente el aire, nunca podrá alcanzar un punto de rocío inferior al punto de rocío del aire que utiliza para secar.

Pureza: el ingrediente secreto

Hemos hablado de lo húmedo, seco, caliente y frío que debe ser el aire de secado. Pero hay otro elemento muy importante en la ecuación y es ¡lo limpio que esté!

Hay estudios que demuestran que la presencia de partículas o aerosoles en el aire puede actuar como catalizador, provocando la saturación y, por tanto, la condensación a temperaturas mucho más altas de lo normal. En otras palabras, el aire sucio o impuro tendrá una capacidad mucho menor para retener el agua. Y al igual que los motores diésel más limpios han dado lugar a menos contaminación, cuanto más limpio esté el aire, mayor será su capacidad para absorber humedad. Por eso, Atlas Copco fabrica soplantes y compresores "Clase 0" exentos de aceite que eliminan prácticamente todo el polvo, los aerosoles de aceite y vapor de aceite del aire de secado para lograr un secado extremadamente eficiente. 

Por lo tanto, la próxima vez que utilice el secado por aire para eliminar la humedad o el agua de sus sistemas y equipos, recuerde que el nivel de sequedad alcanzado dependerá del punto de rocío del aire que utilice, y la cantidad de tiempo que dure toda la operación dependerá de su temperatura y pureza. Y estamos seguros de que no hace falta que le recordemos que tiempo es igual a dinero.

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Tom Wouters

Jefe de marketing de producto - División Atlas Copco Specialty Rental

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