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Qual è l'essiccatore adatto al mio compressore?

Air Treatment Compressed Air Wiki Drying How-To

Alcuni articoli precedenti hanno illustrato i possibili effetti nocivi della condensa all'interno di una rete dell'aria compressa. Esaminiamo rapidamente i motivi per cui è importante eliminare la condensa dall'aria compressa e le opzioni disponibili a supporto di tale compito.

Perché la tua rete dell'aria compressa necessita di un essiccatore?

scelta di un essiccatore per la tua rete dell'aria compressa

I compressori producono inevitabilmente umidità al proprio interno, ma gestendola correttamente è possibile non danneggiare macchine pneumatiche, motori pneumatici, valvole e altri componenti, nonché evitare possibili contaminazioni dei prodotti finali. Per evitare interventi superflui di manutenzione e riparazione, nonché eventuali arresti della produzione, si consiglia di adottare un atteggiamento proattivo e di attuare correttamente i passi necessari per mantenere l'aria compressa asciutta, pulita e adatta all'attività da svolgere. Scopri qui ulteriori informazioni sull'importanza degli essiccatori nella compressione dell'aria.

La scelta dell'essiccatore corretto per il trattamento dell'aria compressa umida dipende in larga misura dai requisiti specifici e dai livelli di tolleranza all'umidità delle macchine che utilizzano l'aria in questione. La maggior parte delle strutture industriali e di produzione è in grado di soddisfare tali requisiti con un essiccatore d'aria a refrigerazione, mentre le attività di verniciatura a spruzzo, i laboratori e gli utenti di determinati attrezzi pneumatici e per la stampa necessitano di un essiccatore a sostanza igroscopica per l'alimentazione di aria particolarmente secca.

Per comprendere meglio l'opzione più indicata per l'attività da svolgere, esaminiamo i diversi tipi di essiccatori a refrigerazione.

Qual è la differenza fra un essiccatore a refrigerazione ciclico e uno non ciclico?

Per le applicazioni che richiedono aria secca ma non presentano un punto di rugiada critico, un essiccatore d'aria a refrigerazione può costituire un'ottima alternativa, in quanto è economicamente vantaggioso ed è disponibile in versione ciclica e non ciclica, a seconda del tuo budget e delle tue esigenze.

Essiccatori non ciclici:
Un essiccatore d'aria a refrigerazione non ciclico è un ottimo punto di partenza per tutti coloro che desiderano migliorare la qualità dell'aria compressa entro un determinato budget. Il termine "non ciclico" indica che in questo tipo di essiccatore il compressore di refrigerazione è sempre in funzione e si utilizza una valvola di bypass del gas caldo per reindirizzare il refrigerante anche in condizioni non di pieno carico. In un essiccatore d'aria a refrigerazione, la temperatura dell'aria compressa viene abbassata a 3 °C (37 °F), consentendo all'acqua di abbandonare lo stato di vapore e dando origine ad aria secca utile per la maggior parte delle applicazioni. Gli essiccatori non ciclici sono molto semplici e affidabili; per semplificare il progetto e il funzionamento, essi vengono forniti con un livello minimo di opzioni.

Questo tipo di essiccatore a refrigerazione è molto conveniente, in quanto comporta il minimo investimento iniziale, ma fornisce aria compressa secca e pulita. Gli essiccatori non ciclici sono semplici da installare e utilizzare, e costituiscono pertanto uno standard nel mercato in termini di prestazioni, qualità e capacità di fornire i risultati desiderati. Questo tipo di essiccatore risulta ideale in combinazione con qualunque compressore d'aria rotativo a vite, mentre per l'impiego con qualunque compressore d'aria a pistone è preferibile e consigliabile una versione ad alta temperatura. Come suggerito dal nome, il termine "non ciclico" indica il fatto che l'essiccatore è sempre in funzione, indipendentemente dal carico di aria compressa in ingresso. Ciò significa che il consumo energetico a pieno carico è quasi uguale a quello a vuoto, e pertanto l'unità non offre un'efficienza energetica pari a quella di altre opzioni disponibili sul mercato. Se i risparmi di energia non sono una priorità e la struttura di utilizzo richiede un essiccatore di aria compressa semplice e in grado di assicurare oscillazioni minime del punto di rugiada, gli essiccatori non ciclici sono un'opzione interessante.

Essiccatori ciclici:
A differenza di quelli non ciclici, gli essiccatori ciclici utilizzano attrezzature aggiuntive, quali massa termica o inverter, che consentono all'essiccatore di attivarsi e disattivarsi in base alla richiesta di aria compressa in ingresso, risultando in ultimo molto più efficiente a livello energetico. Gli essiccatori ciclici vengono progettati tenendo ben presente le richieste del cliente, allo scopo di assicurare prestazioni e affidabilità. Gli essiccatori ciclici hanno un costo iniziale di poco superiore a quello dell'alternativa non ciclica, ma forniscono la soluzione più economica a lungo termine e il costo più basso del ciclo di vita. Gli essiccatori ciclici sono molto affidabili e offrono la praticità di un'installazione agevole, di un ingombro ridotto e di un basso livello di rumorosità. Come accennato in precedenza, gli essiccatori ciclici offrono il massimo risparmio energetico e basse cadute di pressione. Grazie ai vantaggi offerti, malgrado il costo leggermente superiore un essiccatore ciclico può risultare molto utile per qualunque rete dell'aria compressa, specialmente se si tiene conto del costo complessivo del ciclo di vita dell'attrezzatura. Se l'applicazione per cui viene utilizzato presenta fluttuazioni del fabbisogno di aria, un essiccatore ciclico offre i massimi vantaggi. 

Vantaggi degli essiccatori integrati

Nella maggior parte delle strutture lo spazio disponibile è prezioso; molte aziende hanno pertanto possibilità di scelta limitate per ottimizzare la loro rete dell'aria compressa. Quando lo spazio è limitato ma è richiesta aria compressa secca, alcuni produttori offrono come opzione compressori d'aria con essiccatore a refrigerazione integrato. Quest'ultimo è in grado di rimuovere efficacemente l'umidità dall'aria compressa, proteggendo l'investimento effettuato. Oltre a ridurre le esigenze di spazio, questa opzione consente anche di ridurre i costi di installazione iniziali, offrendo allo stesso tempo una soluzione compatta, silenziosa e pratica per il fabbisogno di aria compressa. Un sales manager deve essere in grado di esaminare tutte le opzioni di essiccazione dell'aria compressa, fornendo un aiuto nella scelta della migliore soluzione possibile per le diverse esigenze.

Qual è la differenza fra un essiccatore a refrigerazione e uno a sostanza igroscopica?

Il principale fattore decisivo quando si tratta di essiccatori per aria compressa è l'esistenza di un punto di rugiada necessario o desiderato. Come illustrato in precedenza, gli essiccatori d'aria a refrigerazione sono in grado di assicurare un punto di rugiada pari a 3 - 5 °C (37 - 41 °F), sufficiente per la maggior parte delle applicazioni. Se un processo richiede aria compressa di qualità superiore, occorre tuttavia inserire nella rete un essiccatore a sostanza igroscopica. Gli essiccatori rigenerativi a sostanza igroscopica sono in grado di scendere di norma fino a -70 °C (-100 °F), assicurando aria pulita e secca alla rete dell'aria compressa. A differenza di quelli a refrigerazione, gli essiccatori rigenerativi a sostanza igroscopica utilizzano granuli di quest'ultima per estrarre dall'aria compressa il vapore acqueo mediante adsorbimento.

Durante il processo di adsorbimento, il vapore acqueo aderisce ai granuli della sostanza igroscopica senza modificarne la composizione. Quando i granuli in questione sono saturi di umidità, viene eseguito un processo di rigenerazione durante il quale alla sostanza igroscopica bagnata vengono applicati aria di spurgo secca, calore o una combinazione di entrambi. Questo tipo di essiccatore a sostanza igroscopica utilizza tipicamente una configurazione a due torri in cui una torre essicca l'aria umida, mentre l'altra rigenera i granuli della sostanza igroscopica espellendone l'umidità.

Opzioni relative agli essiccatori a sostanza igroscopica

Gli essiccatori a rigenerazione sono progettati per fornire punti di rugiada standard pari a -20 °C (-25 °F), -40 °C/F o -70 °C (-100 °F), ma tale capacità comporta un costo in termini di aria di spurgo da utilizzare, di cui tenere conto nell'ambito della rete dell'aria compressa. Per quanto concerne gli essiccatori a rigenerazione, sono disponibili vati tipi di rigenerazione, e tutto dipende dalla quantità di aria di rigenerazione utilizzata durante il processo. Maggiori quantitativi di aria di spurgo richiedono compressori più grandi, con un aumento del consumo energetico e del costo del ciclo di vita.

Gli essiccatori a rigenerazione a freddo richiedono il 16 - 25% di aria di spurgo e sono considerati i più efficaci in termini economici, ma i meno efficienti. Nel valutare l'adozione di un essiccatore a rigenerazione a freddo, bisogna tener conto dell'aria di spurgo aggiuntiva nel dimensionare il compressore dell'aria. Tale calcolo è necessario per soddisfare il fabbisogno di aria compressa richiesto dall'impianto e quello di aria di spurgo per il processo di essiccazione.

Gli essiccatori a rigenerazione mediante aria di spurgo riscaldata utilizzano riscaldatori interni o esterni a supporto di parte del processo di essiccazione dei granuli. Questo tipo di essiccatore a rigenerazione riduce a meno del 10% la quantità di aria di spurgo necessaria per il processo di rigenerazione in torre. A seguito della sua configurazione e della capacità di ridurre il fabbisogno di aria di spurgo durante il processo, questo essiccatore richiede un investimento iniziale più elevato rispetto all'essiccatore a sostanza igroscopica con rigenerazione a freddo, ma assicura una notevole efficienza energetica durante il ciclo di vita.

Negli essiccatori ad adsorbimento con rigenerazione a caldo, l'aria di purga viene aspirata dall’esterno, surriscaldata e soffiata fra i granuli della sostanza igroscopica a supporto del processo di rigenerazione. Così facendo l’aria di purga media varia tra lo 0 - 4%, assicurando uno dei massimi livelli di efficienza fra gli essiccatori a rigenerazione. Per eliminare la necessità di aria di purga negli essiccatori ad adsorbimento con rigenerazione a caldo, è possibile utilizzare una soffiante per assicurare la circolazione dell'aria riscaldata in tutto il letto della sostanza in questione. A causa dei vantaggi in termini di efficienza, gli essiccatori ad adsorbimento con rigenerazione a caldo e soffiante tendono a essere l'opzione più costosa, ma garantiscono il più rapido ritorno del capitale investito dal punto di vista dei consumi energetici sul ciclo di vita dell'unità.

In conclusione, la necessità di utilizzare un essiccatore frigorifero o ad adsorbimento dipende principalmente dai requisiti di qualità dell'aria specifici del processo in questione. Gli essiccatori svolgono un ruolo vitale nel garantire aria pulita e secca, meno soggetta a compromettere le attività e di causare costosi arresti o eventuali fenomeni di contaminazione del prodotto. Un investimento iniziale per un sistema di essiccazione corretto può tradursi in notevoli risparmi nel corso della vita delle attrezzature, e assicurare prodotti e risultati soddisfacenti per i clienti.

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