Probleme cu condensul aerului comprimat

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

În termeni mai simpli, temperatura aerului, umiditatea, dimensiunea compresorului și presiunea necesară determină cantitatea de apă produsă de o unitate. Această umiditate afectează întregul sistem, inclusiv conductele. Deoarece aerul cald și umed prezintă un conținut 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 și uscătoare cu adsorbție . 

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

Acești factori determină care combinație de răcitoare și uscătoare este adecvată.

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

• Debit sau dimensiune compresor.Aplicațiile care necesită debite mai mari (CFM sau l/w) vor produce niveluri mai mari ale conținutului de apă din sistem.
• Temperatura ambiantă/conținutul de umiditate.Compresoarele care funcționează la temperaturi ambiante și niveluri de umiditate mai ridicate produc cantități 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 conținut 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 stoarceți puternic un burete umplut cu apă, apa este împinsă afară.
• Punct de rouă sub presiune (PDP).Punctul de rouă sub presiune este o modalitate obișnuită de a măsura conținutul de apă din aerul comprimat. PDP se referă la temperatura la care aerul sau gazul sunt saturate cu apă și încep să se transforme într-o stare lichidă prin condensare. PDP este, de asemenea, punctul în care aerul nu mai poate reține vaporii de apă.

Pentru a minimiza conținutul de apă din aerul comprimat, este necesar un nivel PDP mai scăzut. Acest lucru este important, deoarece valorile PDP mai ridicate se referă la cantități mai mari de vapori de apă din sistem. Tipul și dimensiunea uscătorului determină nivelurile PDP și 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 menține costurile scăzute, este important să evitați utilizarea unei soluții de uscare excesiv de puternice, care depășește nevoile dumneavoastră reale. În schimb, alegeți un sistem de uscare aer care se potrivește cerințelor dumneavoastră specifice, pentru a menține eficiența și a controla cheltuielile.

Când efectuați un test de aer comprimat, este important să înțelegeți 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 capacității determinate de nivelurile de umiditate, furnizând date în timp real. Acest lucru ajută la menținerea condițiilor optime de uscare și 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 curățare frecventă, un operator instruit și calibrare periodică, făcându-le mai puțin potrivite pentru monitorizarea continuă.

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

Înțelegerea acestor instrumente poate îmbunătăți semnificativ eficiența procesului dumneavoastră de testare a aerului comprimat.

Condensul netratat din aerul comprimat poate deteriora și cauza probleme sistemelor, motoarelor și 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 umidității:

• Corodarea sistemului de conducte și a echipamentelor (adică CNC și alte echipamente de fabricație).
• Deteriorarea comenzilor pneumatice, care poate duce la opriri costisitoare.
• Ruginirea și uzura crescută a echipamentelor de producție din cauza spălării lubrifiantului.
• Probleme de calitate din cauza riscului de decolorare, calității scăzute și aderenței vopselei.
• În timpul operațiunilor pe vreme rece, se poate produce înghețul, cauzând deteriorarea liniilor de comandă.
• Întreținerea excesivă a compresorului de aer și durată de viață mai scurtă a echipamentului.

În plus, umiditatea aerului comprimat poate avea multe efecte dăunătoare asupra aerului din instalație, aerului instrumental, supapelor și cilindrilor, precum și asupra uneltelor alimentate cu aer. Pentru a evita costurile de întreținere inutile și excesive și eventualele perioade de inactivitate, se recomandă să fiți proactivi. Este recomandată implementarea corespunzătoare a pașilor necesari pentru a menține aerul comprimat uscat, curat și adecvat pentru aplicația dumneavoastră.

Selectarea metodei de uscare corespunzătoare pentru aerul comprimat depinde în mare măsură de cerințele specifice necesare pentru a întruni standardele de control al calității pentru aplicația dumneavoastră.

1. Unul dintre primii pași pentru eliminarea umidității 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 și 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 rezervor de aer poate ajuta la reducerea conținutului de apă. Este important să rețineți că un rezervor umed colectează excesul de umiditate și trebuie golit zilnic. Acest lucru este important pentru a evita coroziunea și uzura.
4. Dacă aplicația dumneavoastră necesită îndepărtarea suplimentară a umidității, este necesar să introduceți 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 puțin -40 grade Celsius, rezultând un aer complet uscat. Aceste niveluri sunt esențiale pentru operațiunile de vopsire prin pulverizare, imprimare și alte aplicații pentru unelte pneumatice.