Necessità di un essiccatore

Quando l'aria atmosferica contenente umidità, particolato contaminante e olio viene compressa, la concentrazione di tali particolato e umidità aumenta di 6-10 volte. Altri contaminanti, come olio e tracce di metallo, si aggiungono durante il processo di compressione effettuato con il compressore d'aria.

Quando l'aria compressa si raffredda, il vapore acqueo (umidità) precipita sotto forma di condensa, che deve essere rimossa dall'impianto dell'aria compressa. L'essiccazione dell'aria compressa costituisce una parte importante del processo di trattamento dell'aria.

Cerchiamo di comprendere i problemi derivanti dalla presenza di umidità nell'aria compressa:

danneggia apparecchiature e strumenti ad aria compressa e ne provoca malfunzionamento
corrode le tubazioni dell'aria compressa, provocando perdite e una maggiore impurità dell'aria
causa degrado della qualità del prodotto e incremento di contaminanti microbiologici laddove l'aria entra a diretto contatto con il prodotto finale, come alimenti, farmaci, prodotti chimici, ecc.

Un essiccatore riduce il contenuto di umidità, evita la formazione di condensa nelle tubazioni ed è quindi un accessorio ideale che può essere utilizzato per un'ampia gamma di applicazioni.

Secondo la norma internazionale ISO 8573-1:2010 i contaminanti dell'aria compressa, come particelle, acqua e olio, sono distinti in base a classi di purezza. Questa norma non include microrganismi e altri gas. Di conseguenza, la purezza dell'aria è indicata come [Polveri, Acqua, Olio] e ordinata in base alla quantità di particelle, acqua e olio.

In base ai requisiti dell'applicazione, il vapore acqueo deve essere rimosso dall'aria compressa utilizzando l'essiccatore più adatto

Con un essiccatore d'aria a refrigerazione, è possibile raggiungere le classi 4, 5, 6 di vapore acqueo, ovvero ISO 8573-1:2010 [-: 4 :-]
Con un essiccatore ad adsorbimento, è possibile ottenere le classi 1, 2, 3 di vapore acqueo, ovvero ISO 8573-1:2010 [-: 1 :-]

Come rimuovere l'umidità?

Di seguito è riportata la sequenza di installazione consigliata per qualsiasi tipo di essiccatore.

I separatori di umidità aiutano a rimuovere l'acqua dall'aria compressa. È necessario disporre di un adeguato scarico automatico insieme al separatore di condensa, in quanto vengono utilizzati principalmente dopo il refrigeratore. Una rimozione ottimale della condensa assicurerà che non si introduca acqua nell'apparecchiatura a valle. Per ottenere questo risultato con la minima perdita d'aria, si consiglia di utilizzare uno scarico a perdita zero con rilevamento del livello e un separatore di condensa.

Il serbatoio dell'umidità (prima dell'essiccatore) funge da scambiatore di calore, raffreddando l'aria e quindi condensando l'umidità prima che raggiunga l'essiccatore. L'acqua può essere scaricata dal fondo della vasca con uno scarico temporizzato motorizzato. Se si rimuove in precedenza un po' di umidità, il serbatoio dell'aria riduce il carico sull'essiccatore d'aria. Questo vale per qualsiasi tipo di essiccatore, ad aria refrigerata o ad adsorbimento.

Per esigenze di qualità dell'aria di classe 4, 5, 6, si può scegliere scegliere un essiccatore a refrigerazione.

Gli essiccatori a refrigerazione si suddividono ulteriormente in due tipi

Essiccatore a refrigerazione non ciclico
Essiccatore a refrigerazione (ciclico) a risparmio energetico

Essiccatore a refrigerazione non ciclico

Gli essiccatori d'aria a refrigerazione non ciclici sono dotati di compressori a refrigerazione che si avviano non appena si accende l'essiccatore e non si arrestano finché non si spegne l'essiccatore, tranne in alcune condizioni eccezionali. Sono meno costosi degli essiccatori ciclici e sono adatti alle applicazioni in cui dovranno funzionare costantemente a piena capacità.

Tuttavia, durante i periodi di scarso utilizzo di aria compressa, possono presentare problemi, come il congelamento che porta alla formazione di ghiaccio. Per evitare questi inconvenienti, gli essiccatori a refrigerazione non ciclici sono dotati di valvola di bypass del gas caldo, che convoglia il calore che il compressore a refrigerazione normalmente scaricherebbe nell'atmosfera verso il lato freddo dell'impianto per evitare che si congeli, mantenendo così il sistema stabile e funzionante in modo continuo.

Essiccatore ciclico: consente di risparmiare energia

L'essiccatore ciclico a risparmio energetico entra in scena quando non c'è carico o in una situazione di carico parziale. A differenza dell'essiccatore a refrigerazione non ciclico, l'essiccatore ciclico entra in modalità ECO e si spegne, consentendo così di risparmiare molta energia.

L'essiccatore a risparmio energetico può aiutare a ridurre il consumo energetico in situazioni come quelle riportate di seguito:

Durante l'inverno/di notte, quando la temperatura del mezzo di raffreddamento (aria o acqua) è generalmente inferiore rispetto alla condizione nominale, determinando una variazione della temperatura dell'aria in ingresso/ambientale nell'essiccatore e riducendo il carico sull'essiccatore
Quando viene utilizzato con un compressore VFD e funziona a un flusso inferiore, l'essiccatore regola la propria capacità in base al carico di flusso
Durante gli scarichi del compressore, anche l'essiccatore passa in modalità ECO e consente di risparmiare energia

Confronto fra essiccatore a refrigerazione non ciclico ed essiccatore a refrigerazione ciclico

Parti di un essiccatore non ciclico	Parti di un essiccatore ciclico
Compressore a ref.	Compressore a ref.
Condensatore	Condensatore
Scambiatore di calore in alluminio (aria-refrigerante)	Scambiatore di calore in alluminio (aria-glicole)
Centralina elettronica	Scambiatore di calore SS (glicole–refrigerante)
Scarico temporizzato/Scarico a perdita zero	Serbatoio per glicole
	Pompa per glicole
	Centralina elettronica
	Pre-filtro e filtro fine
	Scarico a perdita zero

Il vantaggio dell'essiccatore Airmate Refrigerated Premium (Essiccatore a refrigerazione ciclico a risparmio energetico) di ELGi è che l'apparecchio risparmia energia utilizzando il circuito di risparmio energetico; questo circuito immagazzina l'energia necessaria per il raffreddamento durante il normale funzionamento e la utilizza in modalità ECO per seccare l'aria nelle operazioni a carico parziale al fine di mantenere il punto di rugiada desiderato. In modalità ECO, i motori dell'essiccatore, del compressore e della ventola vengono spenti per ottenere un risparmio energetico.

Il grafico sottostante rappresenta il risparmio invernale a vari carichi per essiccatore a risparmio energetico a ref. ciclico rispetto all'essiccatore a ref. non ciclico. Rappresentazione del delta di temperatura di 15°C tra condizioni estive e invernali/notturne

Risparmio energetico fino al 60% con gli essiccatori a refrigerazione AR Premium*

*In base all'essiccatore selezionato e alle sue condizioni operative

Condizioni per l'illustrazione di cui sopra:

Essiccatore selezionato: AR 2990P con portata 1.600 cfm a temperatura ambiente di 40°C, temperatura di ingresso di 50°C e pressione di esercizio di 7 bar.

Le condizioni inverno/notte sono temperatura ambiente 20°C, temperatura ingresso 30°C; 30% delle ore complessive annue di funzionamento.

6.000 ore di funzionamento all'anno con il 25% del tempo al 100% del carico, il 40% del tempo al 75% del carico, il 25% del tempo al 50% del carico e il 10% del tempo al 25% del carico.