La necesidad de un secador

Cuando se comprime el aire atmosférico que contiene humedad y partículas contaminantes, la concentración tanto de esas partículas como de la humedad aumenta entre 6 y 10 veces. Otros contaminantes como el aceite o trazas de metal se añaden durante el proceso de compresión con el compresor de aire.

Cuando el aire comprimido se enfría, el vapor de agua (humedad)aparece en forma de condensado y debe eliminarse del sistema de aire comprimido. El proceso de secado del aire comprimido es una parte importante del tratamiento del aire.

Analicemos cuáles son los problemas derivados de la presencia de humedad en el aire comprimido:

Daños y fallos de funcionamiento en equipos e instrumentos accionados por aire
Corrosión de las tuberías de aire comprimido, lo que provoca fugas y añade impurezas al aire
Degradación de la calidad del producto y proliferación de contaminantes microbiológicos cuando el aire entra en contacto directo con el producto final, que pueden ser alimentos, medicamentos, productos químicos, etc.

Con un secador se reduce el contenido de humedad y se evita la condensación en las tuberías. Por lo tanto, es un accesorio ideal y necesario que aplica a todas las aplicaciones.

De acuerdo con la norma internacional ISO 8573-1:2010, los contaminantes del aire comprimido, como partículas, agua y aceite, se separan según las clases de impurezas. En esta norma no se incluyen los microorganismos y otros gases. Como resultado, la pureza del aire se indica como [P, W, O] y se ordena según el número de partículas, agua y aceite.

En función de los requisitos de la aplicación, se debe eliminar el vapor de agua del aire comprimido utilizando el secador adecuado

Con un secador de aire frigorífico se puede alcanzar la clase 4, 5, 6 de vapor de agua, es decir, ISO 8573-1:2010 [-: 4 :-]
Con un secador de aire desecante se puede alcanzar la clase 1, 2, 3 de vapor de agua, es decir, ISO 8573-1:2010 [-: 1 :-].

¿Cómo se puede eliminar la humedad?

A continuación, se muestra el proceso de instalación recomendado para cualquier tipo de secador.

Los separadores de humedad ayudan a eliminar el agua líquida del aire comprimido. Es obligatorio disponer de un buen sistema de drenaje automático junto con el separador de humedad, ya que después del refrigerador siempre se produce condensado. La correcta eliminación del condensado garantizará que no pase agua líquida a los equipos aguas abajo. Se recomienda utilizar un sistema de drenaje sin pérdidas y con sensor de nivel, así como un separador de humedad para poder completar este proceso con la mínima pérdida de aire.

El depósito húmedo (antes del secador) actúa como intercambiador de calor, es decir, enfría el aire y, por tanto, condensa la humedad antes de que llegue al secador. El agua puede drenarse desde el fondo del depósito con un sistema de drenaje temporizado o de otro tipo. Gracias a la eliminación previa de parte de la humedad, el depósito receptor reduce la carga del secador de aire. Esto es aplicable a todo tipo de secadores, tanto frigoríficos de aire como desecantes.

Para los requisitos de calidad del aire de clase 4, 5, 6, puede optar por el secador frigorífico.

Los secadores frigoríficos se dividen, a su vez, en dos tipos

Secador frigorífico no cíclico
Secador frigorífico (cíclico) de bajo consumo energético

Secador frigorífico no cíclico

Los secadores de aire frigoríficos no cíclicos tienen compresores frigoríficos que se activan en cuanto se enciende el secador y no se detienen hasta que se apaga, salvo en determinadas condiciones excepcionales. Son menos costosos que los secadores cíclicos y son una buena opción para aquellas aplicaciones en las que tienen que estar funcionando constantemente a pleno rendimiento.

Sin embargo, es posible que se produzcan problemas durante los períodos de bajo uso de aire comprimido. En determinadas condiciones, hay posibilidad de congelación, lo que da lugar a la formación de hielo. Para evitar que esto ocurra, los secadores frigoríficos no cíclicos están equipados con una válvula de derivación de gas caliente que devuelve el calor que el compresor de refrigeración descargaría normalmente a la atmósfera a la parte fría del sistema con el fin de evitar que se congele. De esta forma, el sistema se mantiene estable y en funcionamiento continuo.

Secador cíclico: para ahorrar energía

El secador cíclico de bajo consumo es la opción ideal cuando no hay carga o hay una carga parcial. A diferencia del secador frigorífico no cíclico, el secador cíclico entra en modo ECO y se apaga, por lo que se ahorra mucha energía.

El secador de bajo consumo puede ayudar a reducir el consumo de energía en situaciones como las siguientes:

En invierno/de noche, cuando la temperatura tanto del medio refrigerante (aire o agua) como del aire comprimido a la entrada suele ser inferior a la nominal, se produce una disminución de la carga térmica y un refrigerante más frío.
Cuando se utiliza con un compresor VFD y funciona con un caudal menor, el secador regula su capacidad en función de la carga de caudal
Durante las descargas del compresor, el secador también entra en modo ECO y ahorra energía

Comparación entre el secador frigorífico no cíclico y el secador frigorífico cíclico

Partes de un secador no cíclico	Partes de un secador cíclico
Ref. del compresor	Ref. del compresor
Condensador	Condensador
Intercambiador de calor de aluminio (aire-refrigerante)	Intercambiador de calor de aluminio (aire-glicol)
Controlador electrónico	Intercambiador de calor de acero inoxidable (glicol-refrigerante)
Drenaje temporizado/Drenaje sin pérdidas	Depósito de glicol
	Bomba para glicol
	Controlador electrónico
	Prefiltro y filtro fino
	Drenaje sin pérdidas

La ventaja del secador frigorífico Premium Airmate de ELGi (secador frigorífico cíclico de bajo consumo) es que ahorra energía mediante el uso del circuito de ahorro energético. Este circuito almacena la energía necesaria para la refrigeración durante el funcionamiento habitual y la utiliza en el modo ECO para secar el aire en operaciones de carga parcial con el fin de mantener el punto de rocío deseado. Durante el modo ECO, los dos motores del secador, el compresor y el ventilador se apagan para ahorrar energía, manteniéndose en funcionamiento la bomba de glicol

El siguiente gráfico representa el ahorro en invierno con distintas cargas para el secador frigorífico cíclico ES en comparación con el secador frigorífico no cíclico. Representación de 15 °C de diferencial de temperatura entre las condiciones de verano e invierno/de noche

Ahorro energético de hasta el 60 % con los secadores frigoríficos AR Premium*

* En función del secador seleccionado y de sus condiciones de funcionamiento

Condiciones para la ilustración anterior -

Secador seleccionado: AR 2990P para un caudal de 45.28 m3/min a una temperatura ambiente de 40 °C, una temperatura de entrada de 50 °C y una presión de funcionamiento de 7 bares.

Las condiciones de invierno/de noche son una temperatura ambiente de 20 °C y una temperatura de entrada de 30 °C; un 30 % del total de horas de funcionamiento anuales

6000 horas de funcionamiento al año con un 25 % de tiempo al 100 % de carga, un 40 % de tiempo al 75 % de carga, un 25 % de tiempo al 50 % de carga y un 10 % de tiempo al 25 % de carga.