¿Qué es un secador de aire comprimido?
Un secador de aire comprimido es una máquina que reduce significativamente el contenido de humedad en el aire del ambiente o en el caudal de aire. Los secadores de aire ayudan al tratamiento del aire comprimido, haciendo que sea más limpia y la humedad no genere mayor corrosión en los equipos o conexiones neumáticas. Existen diferentes tipos de secadores, el uso de cada uno dependerá de los niveles de humedad y temperatura ambiente.
Tipos de secadores:
- Secadores refrigerantes.
- Cíclicos.
- No cíclicos.
- Secadores desecantes:
La diferencia principal entre cada tipo de secador es el agente colocado dentro de la máquina para secar el aire entrante.
Secadores refrigerativos
De todos los secadores de aire comprimido, los secadores refrigerantes son el tipo más popular y generalizado. Fiel a su nombre, este secador funciona de manera similar a los refrigeradores caseros en que se emplea un proceso de enfriamiento que evita la humedad. La principal diferencia son los objetos o elementos que se enfrían, ya que mientras que un refrigerador de cocina se enfría y conserva los alimentos perecederos y bebidas, un secador de aire refrigerado mantiene la calidad del aire en un sistema de aire comprimido.
En un secador refrigerante, el aire comprimido se enfría a unos 35 grados Fahrenheit (1.666 º Celsius). Después de que el aire haya pasado a través de la válvula de entrada, la humedad es extraída y drenada, y el aire recién secado es recalentado por el aire entrante. Al final de cada ciclo, el aire comprimido que se produce tiene un punto de rocío dentro de un rango de 35 a 40 grados Fahrenheit . En general, el proceso de un secador refrigerativo crea un ambiente de trabajo con menor humedad eliminando los contaminantes y el efecto corrosivo de la misma.
En un secador refrigerante no-cíclico, el refrigerante circula perpetuamente dentro de la máquina. Esto permite respuestas rápidas a los cambios en la carga, ya sea baja o alta densidad de humedad dentro del aire entrante. El flujo del refrigerante se regula con una válvula de derivación o descarga. En la mayoría de las unidades, el refrigerante es condensado por un intercambiador de calor después de que el proceso de compresión ha completado un ciclo.
Los secadores refrigerante cíclicos utilizan refrigerante para enfriar una masa de glicol o de aluminio, que rodea el paso de aire. A continuación, el aire comprimido se enfría mediante un disipador de calor controlado por termostato.
A continuación, presentamos ventajas y desventajas de cada tipo:
- Ventajas de los secadores de refrigerante en general:
- Fácil de instalar.
- Fácil y económica de operar.
- Bajos costos de mantenimiento
- Resistente a las partículas de aceite suspendidas en el aire.
- Desventajas de los secadores de refrigerante en general:
- Capacidad mínima de punto de rocío.
- Ventajas de los secadores refrigerantes no-cíclicos:
- Punto de rocío constante
- Funcionamiento continuo
- Desventajas de los secadores refrigerantes no-cíclicos:
- No conservan la energía durante flujo menor de aire.
- Ventajas de los secadores refrigerante cíclicos:
- Conservan energía durante el flujo de aire bajo
- Desventajas de los secadores refrigerante cíclicos:
- Punto de rocío variable.
- Más grande y más pesado debido al disipador de calor.
- Costos de mantenimiento más altos.
Secadores Desecantes
Los secadores que utilizan agentes desecantes para secar el aire comprimido emplean un proceso conocido como adsorción, que es distinto de la absorción. La diferencia podría describirse como sigue:
- Adsorción: la humedad se adhiere al desecante sin disolverse
- Absorción: la humedad es absorbida por un agente secante.
En términos de secadores, la palabra “desecante” se refiere no sólo a un tipo, sino a una categoría seleccionada de secadores que se denominan alternativamente secadores de adsorción y secadores regenerativos. Los secadores desecantes obtienen su nombre del agente de secado higroscópico contenido en el interior. Básicamente, un secador de desecante funciona de la siguiente manera:
- El aire comprimido se envía a través de un recipiente que contiene un par de torres, las cuales se llenan con un cierto agente de secado, gel sílice o alúmina activada.
- El agente de secado aspira la humedad del aire comprimido a través del proceso de adsorción. A medida que esto continúa, el agente desecante se satura.
- El proceso de secado cambia de una torre a otra, y el aire comprimido dentro del sistema sopla el material desecante seco.
En los secadores desecantes regenerativos que no utilizan calor, los calentadores no están presentes internamente o externamente. A 100 psig, un secador de este tipo tendrá generalmente una puntuación de punto de rocío de menos 40 grados Fahrenheit , aunque a veces el punto de rocío puede caer tan bajo como menos 100 grados .
En secadores desecantes reactivados por calor, un calentador puede ser parte del sistema, internamente o externamente. Con un calentador interno, se necesita menos aire de purga para el proceso regenerativo. En los secadores desecantes que utilizan calentadores externos, el aire de purga calentado representa hasta el 10 por ciento del flujo de aire de la secadora . A menudo se necesita un filtro coalescente para proteger el agente desecante de la contaminación por aceite.
Las ventajas de estos secadores son las siguientes:
- Ventajas de los secadores desecantes regenerativos:
- Puntos de rocío bajos
- Costos de operación razonables.
- Para ambientes extremos o peligrosos.
- Desventajas de los secadores de desecantes regenerativos:
- Costo de instalación alto.
- El desecante debe ser reemplazada cada tres a cinco años
- Las partículas de aceite en el aire pueden degradar el agente desecante sin filtración adecuada.
- A menudo se requiere realizar purgas.
Los secadores desecantes son importantes en una amplia gama de aplicaciones industriales, donde el proceso de secado es necesario para mantener la integridad de las operaciones y también para mantener la calidad de los productos. En resumen, los secadores desecantes permiten mantener ambientes de humedad controlados. En algunos de los ambientes más sensibles, los deshumidificadores de refrigerante son incapaces de proporcionar los niveles de secado adecuados, y tendrían realmente el efecto de ser demasiado bruscos o insuficientes.
Los secadores desecantes a menudo se consideran más fuertes que los secadores refrigerantes porque estos últimos se comportan a un nivel determinado en cierta medida por la temperatura del aire circundante en un día dado. Como tal, secadores refrigerantes funcionan mejor en temperaturas más cálidas, mientras que los secadores desecantes funcionan a su máxima eficiencia en ambientes más fríos.
Los secadores desecantes se usan comúnmente en las siguientes aplicaciones:
- Prevención del moho. Cuando se deja evaporar en superficies, la humedad se convierte en moho, lo que reduce el saneamiento en cualquier ambiente de trabajo. Con un sistema de secado de aire comprimido en su lugar, las fábricas se salvan de moho.
Las siguientes industrias en particular cosechan tremendos beneficios de la utilización de sistemas de secado de desecantes:
- Cuidado de la salud. En ambientes donde los pacientes son tratados y los medicamentos son prescritos y administrados, el saneamiento del aire es de suma importancia.
- Industria alimenticia. La humedad puede descomponer los alimentos antes de que salga de la fábrica si el aire ambiente no es deshumidificado y despojado de las partículas de agua por un secador desecante.
- Producción de tejidos. La humedad en el aire puede dañar las superficies de las telas en las plantas de prensado que carecen de medios suficientes para controlar la calidad del aire ambiente.
Básicamente, cualquier producto que pudiera perecer, atraer moho o dañarse fácilmente sólo debería fabricarse en entornos donde se utilicen secadores de aire comprimido en todo momento.
Secador de aire desecante vs. refrigerativos
A pesar de sus diferencias, los secadores refrigerantes y desecantes tienen más similitudes que las diferencias porque ambos tienen la misma finalidad. Por lo tanto, el debate entre los dos tipos de secado no es tanto sobre cuál es mejor, sino qué es más adecuado a las necesidades de un entorno dado. En cualquier caso, las preocupaciones más frecuentes planteadas por los fabricantes son las siguientes:
- Los secadores refrigerantes y desecante trabajan mejor en combinación unos con otros, porque las fuerzas de un secador compensan las debilidades del otro y viceversa.
- En entornos de alta temperatura, los secadores refrigerativos son más económicos que los desecantes. De hecho, los secadores refrigerativos se utilizan raramente a temperaturas más bajas.
- En entornos de baja temperatura, donde los niveles de humedad también están obligados a ser más bajos, los secadores desecantes son la opción más asequible. Como tal, los secadores desecantes se utilizan en ambientes de 40 º grados Fahrenheit y menos .
- En entornos donde el costo de la energía térmica es mayor que el de la electricidad, los secadores desecantes son el sistema más rentable. En contraste, los secadores refrigerativos son la opción más rentable en lugares donde los costos eléctricos superan a los de vapor o gas. Por lo tanto, los costos de energía podrían ser un factor determinante en si ir para un sistema sobre el otro. Sin embargo, esto sólo determinaría qué tipo de secador sería más óptimo durante la mayoría de las aplicaciones sin descartar la otra completamente.
Las aplicaciones que tienen más probabilidades de favorecer un método predominantemente desecante de secado sobre refrigerantes se encuentran en las industrias de procesamiento de alimentos y producción de medicamentos.