El aire recién comprimido está 100% saturado con vapor de agua que comienza a precipitar tan pronto como el aire se enfríe en el post enfriador, el separador, el depósito de aire, etc. Este precipitante de agua y otros contaminantes transportados en el aire ingerido por el compresor, se conoce como condensado.
La eliminación adecuada del sistema es vital para la protección de la propia maquinaria y la calidad de aire comprimido entregado al consumidor.
Los drenajes de condensado evacuan de la red de aire comprimido la humedad que se forma en los separadores centrífugos, los secadores refrigerativos y los filtros. Son imprescindibles para un tratamiento eficaz del aire comprimido y para garantizar un suministro de aire comprimido sin averías.
Cálculo del caudal de condensado
El volumen de condensado que se encontrará se calcula restando el agua admisible del contenido de agua en el aire aspirado por el compresor y del contenido en el aire operativo de trabajo a presión. Resultando el caudal de condensado en litros por hora.
Fórmula:
Donde:
K: Volumen de condensado Litros / hora
Compresor VL: FAD m³ / min
fr: Humedad relativa %
p: Presión bar (a)
X: Contenido de agua a saturación en gr/m³ (dependiendo de la temperatura, valor encontrado en la tabla)
Cálculo de condensado en condición ambiental y comprimido del aire
FAD Compresor: 10 m³ / min
Presión de trabajo: 11,5 bar (g)
Presión de entrada: 1,0 bar (a)
Temperatura ambiente: 45 ° C
Humedad relativa: 45%
1- Condición del aire de entrada
2- Aire de aplicación (después del tratamiento, secador frigorífico, etc.)
Solución
| Datos / Medición | Filtro Aspiración (Punto 1) | Post Enfriador Separador centrífugo Secador Frigorífico (Punto 2) | Unidades |
| Temperatura o Punto de Rocío a presión | 45 | 3 | ºC |
| fr | 45 | 100 | % |
| X | 64,848 | 5,953 | g/m3 |
| p | 1,0 | 12,5 | bara |
Tabla de contenido de agua en gr/m³ en el aire a diferentes temperaturas
Más ejemplos del uso de la tabla
• Ejemplo 1: Calidad de aire comprimido requerida en la aplicación
Aire comprimido a la salida del compresor a + 25°C, 100% saturado con vapor de agua (equivalente a un punto de rocío de + 25°C) que contiene 22,830 gr de agua/m³
La humedad requerida en la aplicación del aire comprimido es de 0,117 gr/m³ (equivalente a un punto de rocío de – 40°C)
Agua a eliminar por el secador Δx = (22,830 – 0,117) gr/m³ = 22,713 gr/m³
• Ejemplo 2: Cantidad del volumen de condensado a una presión operativa
Tenemos el dato por tabla de 1m3 de aire atmosférico a 50°C y 100% HR contiene 82,257 gr de vapor de agua. A una humedad relativa del 70% HR, será 82,257 x 0,7 = 57,799 gr/m3
Operando el sistema a una presión de 7 bar(g) = 8 bar(a): 57,799 gr/m³ x 8 = 462,392 gr/m³
Para 1m3 de aire a 8 bar(a) y 50°C puede contener el máximo de 82,257 gr/m³
Así se condensarán en el sistema de 1m³ a 7 bar(g): (462,392- 82,257) gr/m³ = 380,135 gr
Métodos disponibles para drenar el condensado en el aire comprimido
Drenador controlado por tiempo
Es una válvula solenoide controlada por temporizador que abre a intervalos establecidos en minutos, por períodos ajustables entre segundos, para permitir que el condensado acumulado sea drenado.
• Ventaja: drenaje automático
• Desventaja: Pérdida de aire; la válvula puede abrirse en momentos en que no hay condensado para drenar; tendencia a emulsionar el condensado a medida que se expulsa a alta velocidad.
Drenador de nivel flotante
Un sensor capacitivo registra el nivel de condensado y abre y cierra el puerto de drenaje respectivamente
• Ventaja: drenaje automático; drena solo cuando se haya acumulado condensado; sin electricidad de accionamiento
• Desventaja: altamente susceptible a fallas debido a la suciedad en el condensado; sin indicación externa que el dispositivo está funcionando o no.
Drenador con sensor de nivel electrónico ECO-Drain
Un sensor capacitivo registra el nivel de condensado y abre y cierra el puerto de drenaje respectivamente.
• Ventaja: drenaje automático; drenaje solo cuando se haya acumulado condensado; sin aire; Pérdida autocontrol; contacto libre de tensión para señalización adicional.
• Desventaja: ninguna.
Los drenadores electrónicos de condensado ECO-DRAIN de Kaeser son muy eficientes y confiables – gracias a su control según el nivel, sus válvulas resistentes a la suciedad y la posibilidad de conectar un contacto de alarma (a partir del modelo 31).
Existen drenadores de condensado ECO-DRAIN para caudales de hasta 1.700 m³/min.
Kaeser ofrece también variantes para casos especiales, como aplicaciones con condensado agresivo, presiones de servicio hasta 63 bar, producción de vacío o zonas con peligro de congelación (Calentamiento eléctrico de tuberías = Heat Tracing)
Sin pérdidas de presión
Cuando el sensor por nivel del ECO-DRAIN registra que se ha alcanzado el nivel de llenado máximo, su sistema electrónico inteligente abre la membrana de la válvula el tiempo imprescindible y vuelve a cerrarla. De esta manera solo se drena condensado, y no aire comprimido. Así se ahorra energía.
1. Conducción de alimentación
2. Depósito colector
3. Sensor de nivel
4. Válvula solenoide
5. Membrana de la válvula
6. Conducción piloto
7. Asiento de válvula
8. Conducción de salida
Drenador confiable, también con partículas
El sensor por nivel que registra el nivel de llenado no cuenta con componentes mecánicos que puedan averiarse.
Los conductos piloto que llevan a las válvulas siempre están limpios. El uso de una válvula de membrana servo asistida permite una amplia sección de apertura. El drenador también trabaja perfectamente bajo condiciones altamente contaminantes, aun cuando se llene únicamente con aceite.
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Hay tablas o fórmulas que indiquen según el modelo de compresor, que temperatura tenemos a las salida (pos enfriamiento)?
gracias
Buenas tardes. El delta T o salto térmico de un compresor a tornillos lubricados varia de acuerdo a los criterios constructivos y tipos del sistema refrigeración por aire o agua.
Se mide en grados Kelvin, y es la suma de la temperatura ambiente + salto térmico.
Para tener una idea del tema:
Para equipos antiguos: +15 K
Para equipos modernos: +10 K
Para equipos de alta eficiencia termica (KAESER) :+7 K
Ejemplo,
Temperatura ambiente 20* C
Salida del compresor: 20 + 10 = 30 * C
Saludos, Atte. KAESER Compresores de Argentina
Muy buena información, muchas gracias
Buenas tardes Carlos. Nos alegra que le haya sido de utilidad la información de la nota. Para nosotros es importante recibir sus comentarios para poder ofrecerles contenidos que sean de su interés y utilidad. Muchas gracias gracias por su comentarios. Saludos, Atte. KAESER Compresores de Argentina.