Importancia de la deshumidificación del Aire comprimido

Antes de empezar con el artículo, hay que entender por que se produce humedad dentro de los       sistemas neumáticos, así como también los problemas que esto nos puede ocasionar dentro de una empresa.

La humedad es producida debido a que el aire atmosférico es una mezcla de gases, principalmente de oxígeno y nitrógeno, además de que contiene contaminantes de tres tipos básicos: agua, aceite y polvo.

Fuente de Imagen: FUDA DEHUM

Las partículas de polvo y el aceite quemado en el sistema de lubricación del compresor, normalmente son los responsables de manchas en los productos de una empresa, por otro lado, el agua es responsable de otra serie de inconvenientes, como oxidación en los mecanismos que están dentro de los componentes que forman parte de un sistema neumático.

Esto es inevitable, ya que el compresor al admitir aire, aspira también sus compuestos y al comprimir, adiciona calor a esta mezcla, motivo por el cual es indispensable contar con un sistema de enfriamiento para el compresor, además de un sistema de secado de aire comprimido.

Algunos de los problemas que nos trae el no tener un sistema de deshumidificación son los     siguientes:

- Oxidación en las tuberías y componentes neumáticos.

- Reducción de la vida útil de las piezas, válvulas, cilindros, etc.

- Perjudicar la producción de piezas.

- Arrastrar partículas sólidas que perjudicarán el funcionamiento de los componentes neumáticos.

- Aumentar el índice de mantenimiento.

- Imposibilitar la aplicación en equipos de pulverización (Pistolas normalmente).

- Provocar golpes de ariete en las superficies adyacentes, etc.

Motivos por los cuales es de gran importancia que la mayor parte de agua, así como los residuos de aceite sean removidos del aire, ya que evitaremos que la vida útil de todos los dispositivos y maquinas neumáticas que estén vinculadas a la red, sean disminuidos.

¿Ahora la pregunta es, como podremos resolver estos problemas?

La respuesta es simple, implementando un sistema de secado de aire a nuestra red neumática, a continuación, veremos como es que estos sistemas trabajan.

Deshumidificación del Aire

Como lo mencionamos anteriormente, la presencia de humedad en el aire comprimido es siempre perjudicial para las automatizaciones neumáticas, pues causa serias consecuencias.

Por lo cual es necesario eliminar o reducir al máximo esta humedad, lo ideal sería eliminarla por completo del aire comprimido, lo cual es imposible, los sistemas de secado nos ayudan a que, con las debidas preparaciones, consigamos una distribución de aire con valor de humedad bajo, consiguiendo así, que la calidad obtenida del aire sea aceptable para los componentes con los que vayamos a trabajar.

Medios utilizados para el secado del Aire

Los medios utilizados para el secado del aire son múltiples, en este post nos estaremos refiriendo a los tres más importantes: Secado por refrigeración, Secado por absorción, Secado por adsorcion.

Secado por Refrigeración

Este método consiste en someter el aire a una temperatura suficientemente baja, con el fin de que la cantidad de agua existente sea retirada en gran parte y que no perjudique de algún modo el funcionamiento de los equipos, ya que la capacidad del aire de retener humedad está directamente en función con la temperatura a la que este se encuentre. Este tipo de secados además de remover el agua, produce una emulsión lubricante del compresor en el compartimiento de enfriamiento, ayudando a la remoción de cierta cantidad de aceite.

¿Como funciona?

Fuente de Imagen: Tecnología Neumática Industrial - Parker Traning

El aire comprimido (A.C.) entra, inicialmente, en un preenfria-dor

(cambiador de calor) (A), sufriendo una caida de temperatura causado por el aire que sale del enfriador principal (B).

En el enfriador principal el aire es enfriado   aún más, pués está en contacto con un circuito de refrigeración.

Durante esta fase, la humedad presente en A.C. forma pequeñas gotas de agua corriente llamadas condensadas

y que son eliminadas por el separador (C), donde el agua depositada es evacuada a través de un dreno (D) para la atmósfera.

La temperatura de A.C. es mantenida entre 0,65 y 3,2 oC en el enfriador principal, por medio de un termostato

que actúa sobre el compresor de refrigeración (E).

El A.C. seco se retorna nuevamente al intercambiador de calor inicial (A), causando el pre-enfriamiento en el aire húmedo de entrada, recogiendo parte del calor de este aire.

El calor adquirido sirve para recuperar su energía y evitar el enfriamiento por expansión, que ocasionaría la formación de hielo, en caso que fuese lanzado a una baja temperatura  en la red de distribución, debido a la alta velocidad.

Secado por Absorción

Fuente de Imagen: Tecnología Neumática Industrial, Parker Traning

Es el método en el cual se utiliza en un circuito una sustancia sólida o líquida, con capacidad de absorber otra sustancia líquida o gaseosa.  
A este proceso también se le conoce como proceso químico de secado, ya que el aire es conducido en el interior de un contenedor a través de una masa higroscópica insoluble y delicuescente que absorbe la humedad del aire, ocurriendo una reacción química.

Las principales sustancias utilizadas en este tipo de procesos de secado son:

• Cloruro de Calkcio
• Cloruro de Litio
• Dry-o-Lite

La humedad retirada y las sustancias diluidas son depositadas en la parte inferior del tanque en el punto de dreno, de donde son eliminadas hacia la atmósfera.

Secado por adsorción

Este es el proceso de depositar moléculas de una sustancia, en la superficie de otra sustancia generalmente sólida, a este proceso también se le conoce como proceso físico de secado

Una de las ventajas de este tipo de secado es que es regenerativo es decir la sustancia absorbente, después de estar saturada de humedad, permite la liberación de agua cuando es sometida a un calentamiento regenerativo.

               Fuente de Imagen: Tecnología Neumática Industrial, Parker Traning

El método mas común para secar el aire por adsorcion es el de torres dobles.

Las torres son rellenadas con Óxido de Silicio, Alumina Activa y otros materiales.

A través de una válvula direccional, el aire húmedo es orientado hacia una torre donde se realizará el secado del aire.

En la otra torre ocurrirá la regeneración de la substancia absorbente que podrá ser hecha por la inyección de aire caliente; en la mayoría de los casos, por resistencia y circulación de aire seco.

Habiendo un calentamiento de la substancia, provocaremos la evaporación de la humedad, por medio de un flujo de aire seco y agua en forma de vapor se arrastrará hacia la atmósfera.

Una vez terminado el período de trabajo preestablecido, se invierte la función de las torres, por control manual o automático en la mayoría de los casos; la torre que seca el aire pasa a ser regenerada y la otra inicia el secado.

Costos de un sistema de secado

La adquisición de un secador de aire comprimido puede figurar en el presupuesto de una empresa como una alta inversión. En algunos casos, se verifica que un secador llega a costar un 25% del valor total de la instalación del aire.

Aunque esto de inicio se pueda considerar como una alta inversión, no lo es, ya que los problemas que nos trae el no tener estos sistemas dentro de nuestra red neumática son peores, ya que tendríamos los siguientes gastos:

• Sustitución de componentes neumáticos
• Filtros
• Válvulas
• Cilindros dañados
• Imposibilidad de aplicar el aire en determinadas operaciones como pintura, pulverizaciones, etc.
• Además de productos defectuosos causados por las manchas de aire contaminado.

Por lo tanto, se concluye que el emplear un secador se torna altamente beneficioso, ya que este se paga en poco tiempo de trabajo.