Probleme cu condensul aerului comprimat

Condensarea apei este un fenoment natural şi un produs secundar al comprimării aerului. Cantitatea de apă produsă de un compresor de aer depinde în mare măsură de condiţiile de intrare, de calitatea aerului ambiant şi de presiune.

În termeni mai simpli, temperatura aerului, umiditatea, dimensiunea compresorului şi presiunea necesară determină cantitatea de apă produsă de o unitate. Această umiditate afectează întregul sistem, inclusiv conductele. Deoarece aerul cald şi umed prezintă un conţinut de umiditate mai mare decât aerul rece, în compresor se produc vapori de apă.

Această apă poate fi separată folosind accesorii, inclusiv răcitoare finale, separatoare de condens, uscătoare cu agent frigorific şi uscătoare cu adsorbţie . 

Un compresor care funcţionează cu suprapresiune de 7 bari(e) comprimă aerul la 7/8 din volumul său. Acest lucru reduce, de asemenea, capacitatea aerului de a reţine vaporii de apă cu 7/8.

Aceşti factori determină care combinaţie de răcitoare şi uscătoare este adecvată.

Pentru a explica în continuare umiditatea aerului comprimat, să evaluăm temperatura ambiantă, debitul (dimensiunea compresorului), presiunea de intrare, temperatura de intrare şi punctul de rouă sub presiune (PDP).

• Debit sau dimensiune compresor.Aplicaţiile care necesită debite mai mari (CFM sau l/w) vor produce niveluri mai mari ale conţinutului de apă din sistem.
• Temperatura ambiantă/conţinutul de umiditate.Compresoarele care funcţionează la temperaturi ambiante şi niveluri de umiditate mai ridicate produc cantităţi mai mari de vapori de apă în sistem.
• Temperatura aerului de admisie.Cu cât temperatura aspirat într-un compresor este mai mare, cu atât mai mult conţinut de apă este prezent în aerul comprimat.
• Presiune.Spre deosebire de debit, temperatură sau umiditate, nivelurile ridicate de presiune generează niveluri scăzute de umiditate. De exemplu, dacă stoarceţi puternic un burete umplut cu apă, apa este împinsă afară.
• Punct de rouă sub presiune (PDP).Punctul de rouă sub presiune este o modalitate obişnuită de a măsura conţinutul de apă din aerul comprimat. PDP se referă la temperatura la care aerul sau gazul sunt saturate cu apă şi încep să se transforme într-o stare lichidă prin condensare. PDP este, de asemenea, punctul în care aerul nu mai poate reţine vaporii de apă.

Pentru a minimiza conţinutul de apă din aerul comprimat, este necesar un nivel PDP mai scăzut. Acest lucru este important, deoarece valorile PDP mai ridicate se referă la cantităţi mai mari de vapori de apă din sistem. Tipul şi dimensiunea uscătorului determină nivelurile PDP şi de condens din aerul comprimat.

Un punct de rouă sub presiune mai mic în sistemele de uscare înseamnă costuri mai mari cu energia, deoarece este nevoie de un efort mai mare pentru a elimina umezeala. Pentru a menţine costurile scăzute, este important să evitaţi utilizarea unei soluţii de uscare excesiv de puternice, care depăşeşte nevoile dumneavoastră reale. În schimb, alegeţi un sistem de uscare aer care se potriveşte cerinţelor dumneavoastră specifice, pentru a menţine eficienţa şi a controla cheltuielile.

Când efectuaţi un test de aer comprimat, este important să înţelegeţi diferitele tipuri de senzori de punct de rouă disponibili:

• Senzori de punct de rouă capacitivi: Aceștia sunt ideali pentru monitorizarea continuă a punctului de rouă în sistemele de aer comprimat. Acestea măsoară modificările capacităţii determinate de nivelurile de umiditate, furnizând date în timp real. Acest lucru ajută la menţinerea condiţiilor optime de uscare şi poate duce la economii de energie atunci când este utilizat cu comenzile corespunzătoare ale uscătorului.

• Oglindă răcită: Această tehnologie oferă cea mai precisă măsurare a punctului de rouă prin răcirea unei oglinzi până la formarea condensului. Temperatura la care se întâmplă acest lucru este punctul de rouă. Cu toate acestea, dispozitivele cu oglindă răcită sunt scumpe, necesită curăţare frecventă, un operator instruit şi calibrare periodică, făcându-le mai puţin potrivite pentru monitorizarea continuă.

• Indicator de umiditate: Un instrument rentabil care îşi schimbă culoarea pentru a indica nivelurile de umiditate. Acesta poate fi instalat oriunde în sistem, în aval de un uscător de aer. Deşi oferă o indicaţie vizuală rapidă a creşterii nivelurilor de umiditate, nu este un instrument de măsurare precis.

Înţelegerea acestor instrumente poate îmbunătăţi semnificativ eficienţa procesului dumneavoastră de testare a aerului comprimat.

Condensul netratat din aerul comprimat poate deteriora şi cauza probleme sistemelor, motoarelor şi supapelor pneumatice. În plus, orice componente sau echipamente conectate la sistem pot fi afectate, ducând la o posibilă contaminare a produsului final.

Iată o listă care explică în continuare efectele adverse ale umidităţii:

• Corodarea sistemului de conducte şi a echipamentelor (adică CNC şi alte echipamente de fabricaţie).
• Deteriorarea comenzilor pneumatice, care poate duce la opriri costisitoare.
• Ruginirea şi uzura crescută a echipamentelor de producţie din cauza spălării lubrifiantului.
• Probleme de calitate din cauza riscului de decolorare, calităţii scăzute şi aderenţei vopselei.
• În timpul operaţiunilor pe vreme rece, se poate produce îngheţul, cauzând deteriorarea liniilor de comandă.
• Întreţinerea excesivă a compresorului de aer şi durată de viaţă mai scurtă a echipamentului.

În plus, umiditatea aerului comprimat poate avea multe efecte dăunătoare asupra aerului din instalaţie, aerului instrumental, supapelor şi cilindrilor, precum şi asupra uneltelor alimentate cu aer. Pentru a evita costurile de întreţinere inutile şi excesive şi eventualele perioade de inactivitate, se recomandă să fiţi proactivi. Este recomandată implementarea corespunzătoare a paşilor necesari pentru a menţine aerul comprimat uscat, curat şi adecvat pentru aplicaţia dumneavoastră.

Selectarea metodei de uscare corespunzătoare pentru aerul comprimat depinde în mare măsură de cerinţele specifice necesare pentru a întruni standardele de control al calităţii pentru aplicaţia dumneavoastră.

1. Unul dintre primii paşi pentru eliminarea umidităţii aerului comprimat din interiorul compresorului. Acest lucru este important, deoarece un separator de umiditate sau un răcitor final poate elimina 40-60% din apa vaporizată.
2. După ce aerul comprimat iese din răcitorul final, acesta rămâne saturat cu apă şi poate avea efecte dăunătoare asupra întregului sistem, dacă este lăsat netratat.
3. Deoarece rezervorul unui compresor de aer este mult mai rece decât aerul comprimat fierbinte de intrare, utilizarea unui receptor de aer poate ajuta la reducerea conţinutului de apă. Este important să reţineţi că un rezervor umed colectează excesul de umiditate şi trebuie golit zilnic. Acest lucru este important pentru a evita coroziunea şi uzura.
4. Dacă aplicaţia dumneavoastră necesită îndepărtarea suplimentară a umidităţii, este necesar să introduceţi un uscător extern sau intern (integrat). 

• Cu un uscător de aer cu refrigerare, temperatura aerului este redusă la 3 grade Celsius (37 de grade Fahrenheit). Acest proces determină condensarea vaporilor din aerul comprimat. Dacă punctul de rouă al unui uscător cu refrigerare nu este suficient, trebuie utilizat un uscător de aer cu material adsorbant.
• Un uscător cu material adsorbant reduce punctul de rouă la cel puţin -40 grade Celsius, rezultând un aer complet uscat. Aceste niveluri sunt esenţiale pentru operaţiunile de vopsire prin pulverizare, imprimare şi alte aplicaţii pentru unelte pneumatice.