Eficiencia y Ecología juntas con el programa KAESER CARBÓN CERO
En esta oportunidad vamos a ver las ventajas y desventajas de los sistemas de secado frigorífico del aire comprimido en sus 2 variantes, equipos compactos o convencionales
Ventajas y desventajas
En la actualidad el secado de aire comprimido por refrigeración es el estándar de calidad para uso profesional y, como consecuencia y existe una tendencia de la miniaturización en la tecnología de aire comprimido. Fiel al lema “El espacio es el dinero”, un número creciente de unidades compactas que combinan la producción de aire y el tratamiento con el requisito mínimo de espacio están llegando al mercado.
La cuestión de si estos ahorros en realidad se están haciendo en el lugar correcto sin embargo vale la pena examinar con más detalle: en general las instalaciones de aire comprimido con modernos sistemas de uno o más compresores están equipados con un sistema de control interno y tanques de aire, en el caso de las instalaciones de múltiples compresores, un sistema de control maestro, y dependiendo de la aplicación de aire comprimido este equipo se complementa con secadores de aire y diversos filtros.
Esa es la teoría, pero en la práctica los sistemas de aire comprimido están bien diseñados, son más complejos. Por ejemplo, los separadores ciclónicos o tanques de aire tienen que ser instalados aguas abajo del post-enfriador de los compresores para asegurar la separación efectiva del agua. Los tanques acumuladores de aire también proporcionan la capacidad de amortiguación para compensar las fluctuaciones de la demanda de aire comprimido y ahorrar energía en la compresión.
“Plug and play” con el requisito de un mínimo espacio
Sin embargo, muchos sistemas de aire comprimido aún tienen un largo camino por recorrer para que sea capaz de completar plenamente estos requisitos, o que siquiera se acercan a hacerlo. Los problemas pueden comenzar con la instalación del compresor, ya que los compresores suelen terminar escondido en un rincón, con poco espacio y ventilación insuficiente. Por otra parte, cuando se trata de ventilación de la sala de compresores y diseño de la red de distribución de aire, es fácil cometer errores que pueden conducir a un mal funcionamiento y reducir drásticamente la disponibilidad de aire comprimido. Producción de aire comprimido eficiente y confiable se vuelve imposible cuando estos factores se combinan con una sucia sala de compresores.
Teniendo esto en cuenta, es comprensible que un número creciente de usuarios están recurriendo a soluciones técnicas que reducen gran parte de la planificación y la instalación que promete considerables ahorros de espacio. Por consiguiente, los sistemas de aire comprimido compactos parecen ser la elección correcta en estas situaciones.
Un secador frigorífico en un horno
Sin embargo, la construcción de estas unidades compactas de aire comprimido con sistemas de tratamiento integrado (e incluso en algunos casos con sistemas velocidad variable), presenta un verdadero desafío para los fabricantes. La razón: Compresores y secadores frigoríficos estándar se han opuesto por completo a estas características. Un compresor convierte casi toda su energía de entrada en calor, el cual posteriormente vertidas en el entorno ambiental. Un secador frigorífico por otro lado, requiere un entorno de temperaturas frías a fin de utilizar el mínimo de energía posible enfriar y secar el aire comprimido.
Los fabricantes de sistemas compactos de aire comprimido por lo tanto tienen que hacerse la pregunta: ¿Cómo se integra un secador frigorífico y otros componentes sensibles al calor, en un horno (llámese compresor de aire) de manera que las unidades proporcionen un excelente rendimiento?
Aunque esto parece una paradoja, es técnicamente posible con la experiencia que tiene Kaeser Compresores.
Los sistemas compactos
Sería falso suponer que la capacidad de amortiguación, es decir el volumen del tanque de aire, se puede reducir con sistemas de aire compactos. Al igual que los sistemas de aire comprimido convencionales que tienen componentes individuales, estos sistemas llamados “compactos” no pueden desafiar las leyes de la física: De acuerdo con la potencia, el compresor y el secador frigorífico siempre se descargará un determinado volumen de calor, que luego tiene que ser procesado por el sistema de ventilación. Los sistemas de ventilación de las unidades compactas pueden llegar a ser más complicados que los de las instalaciones convencionales.
Los sistemas compactos, ¿cuándo tienen sentido práctico?
Compresores KAESER con secadores frigoríficos integrados modelos T
Las ventajas de los sistemas de aire comprimido compactos integrados con tratamiento de aire realmente son muy buenas en las aplicaciones que requieren menores volúmenes de aire comprimido, como talleres y las PYMEs. Sin embargo, también la calidad del aire comprimido es menor para satisfacer las necesidades del consumo.
El secador refrigerativo individual se adapta con mayor precisión a las condiciones ambientales, es decir a la temperatura del aire y su humedad relativa, obviamente debemos corregirlos a las condiciones ambientales y operativas del sitio. Esto hace que sea posible para lograr un punto de rocío de presión confiable de 3°C (de conformidad con la clase 4 según ISO 8573-1), incluso a temperaturas ambiente de +35°C a +45°C.
Por la naturaleza de su diseño, los sistemas compactos sólo pueden utilizar el secador refrigerativo integrado para tratar el aire comprimido y no es posible adicionar o usar uno mayor.
Estas limitaciones implican que el punto de rocío a presión confiable de 3°C es logrado en condiciones estándar definidas según la norma ISO 7183 (temperatura ambiente: 25°C, temperatura de entrada del aire: 35°C), pero no para una mayor temperatura, en consecuencia, aumenta la temperatura del punto de rocío a presión. Esto no causa ningún problema para aplicaciones que sólo requieren una baja calidad de aire comprimido. Sin embargo, para las aplicaciones más exigentes donde la demanda se define precisamente la calidad del aire comprimido, tales como los de recubrimiento de superficies, la producción de productos farmacéuticos o componentes electrónicos, diversos procesos de tejidos, etc.
Las instalaciones que comprenden unidades individuales de tratamiento de aire son generalmente esencial en estas áreas, influenciada por la presión y temperatura (ambiente y la temperatura de entrada de aire comprimido) y estas deben ser tomadas en consideración con los factores de corrección (presión operativa, temperaturas ambientales y de entrada de aire al secador) para adaptar con precisión el rendimiento del equipo de tratamiento de aire.
La ubicación es fundamental
A menudo puede ser tan importante tener en cuenta la ubicación del compresor – secador y donde se utiliza realmente el aire comprimido, ya que es considerar la propia aplicación: Por ejemplo, esto puede ser el caso si la temperatura ambiente llega a 40°C a tiempos más cálidos del año, pero el aire comprimido se utiliza en un ambiente controlado con aire acondicionado a tan sólo 20°C. Con un sistema compacto en esta situación el punto de rocío a presión sería muy cerca de o marginalmente por encima de 20°C, el límite de precipitación condensado. También habría un alto riesgo de corrosión cuando la humedad del aire ambiental es superior al 50%.
Diseño del sistema de aire comprimido con compresores y secadores frigoríficos independientes acorde a altas exigencias de calidad de aire requerida de acuerdo a la Norma ISO 8573-1
Sin embargo, una instalación de compresor con equipo de tratamiento de aire individual que ha sido calculado con precisión para satisfacer estas demandas específicas puede entregar de forma confiable de aire comprimido con un punto de rocío de presión de 3°C, incluso bajo tales condiciones de funcionamiento difíciles. Por consiguiente, no existe ningún riesgo de daño de la acumulación de condensado o corrosión en la aplicación del aire comprimido.
Ahorro de espacio: No necesariamente es el ahorro de energía
Aquellos que buscan un sistema de suministro de aire comprimido con ahorro de energía deben examinar si un sistema compacto es la solución correcta. Esto es debido de que el secador de refrigerativo integrado no puede ser equipado con una masa térmica que permitiría un funcionamiento cíclico, es decir, resultando un significativo ahorro de energía. Además, en los sistemas compactos se pueden acomodar a limitadas variaciones de caudal para un óptimo secado.
Una buena aislación térmica entre el compresor y el secador de refrigeración integrado, es la clave para lograr la eficiencia energética aceptable en este sistema, es el diseño que utiliza Kaeser Compresores en sus equipos integrados.
Componentes de compresores con secadores frigoríficos integrados con el novedoso diseño constructivo KAESER, con la separación de los gabinetes del compresor, armario eléctrico y secador integrado, obteniendo un eficaz sistema de refrigeración independiente en forma integral.
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Fotos fuente: KAESER Kompressoren
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