Secador de aire para compresor: Qué tipos existen y cuál reduce los costes de forma eficaz

Suministros industriales / Secador de aire para compresor

¿Qué secadores de aire permiten una reducción real de los costes energéticos? El secado con aire comprimido es una parte muy importante del proceso de tratamiento. Lo que ocurre en un compresor tras la fase de compresión y el posterior enfriamiento en un refrigerador es crucial para el ciclo de vida de todo el sistema: el vapor de agua del aire comprimido se condensa y precipita.

Un compresor de 30 kW con una capacidad de 5 m³/min a 7,5 bar que funcione en condiciones estándar producirá aproximadamente 20 litros de condensado por turno. Esta agua debe eliminarse del sistema de distribución para evitar daños en los equipos y los consiguientes problemas de producción.

Tipos de secadores de aire

Los cuatro tipos principales de secadores de aire comprimido son los refrigerados, los químicos, los desecantes y los de membrana. Es importante entender cómo funciona cada tecnología de secado para saber cuál es la mejor para su aplicación.

Secadores frigoríficos

Los secadores refrigerados funcionan enfriando el aire a bajas temperaturas y condensando gran parte del vapor de agua. No es posible alcanzar puntos de rocío por debajo del punto de congelación con un secador refrigerado. Los secadores frigoríficos óptimamente diseñados pueden producir aire con puntos de rocío de aproximadamente 36°F (2°C). Dado que queda algo de vapor de agua en el aire, estos secadores no deben utilizarse en aplicaciones sensibles al agua.

Secadores desecantes

Los secadores desecantes hacen pasar el aire comprimido por un lecho de material desecante que absorbe las moléculas de vapor de agua. Cuando la capacidad del lecho está casi saturada, el flujo de aire pasa a un segundo lecho de material desecante. El primer lecho se regenera entonces.  Se pueden utilizar temporizadores o equipos de control del punto de rocío para controlar la fase de regeneración. Los secadores desecantes pueden suministrar aire a puntos de rocío constantemente bajos, normalmente -40°F/°C o menos.

Esta tecnología es una buena opción cuando el aire comprimido está sujeto a condiciones de congelación. Hay dos tipos de secadores desecantes: con y sin calefacción.

• Los secadores desecantes con calefacción utilizan el calor para eliminar el vapor de agua del material desecante que no se utiliza en ese momento del ciclo. Estos secadores necesitan grandes cantidades de vapor o electricidad para funcionar.
• Los secadores desecantes sin calor utilizan el aire seco generado por el secador para eliminar el vapor de agua del material desecante.

La principal ventaja de esta tecnología es la menor dependencia de servicios externos excesivos (por ejemplo, vapor, electricidad o gas) para obtener calor. Un secador desecante regenerativo puede situarse convenientemente cerca del punto de uso para suministrar aire comprimido seco con puntos de rocío de hasta -100°F (-73°C). Los secadores desecantes sin calor son ideales para suministrar aire de calidad para aplicaciones críticas.

Secadores químicos

Los secadores químicos utilizan un proceso que consiste en hacer pasar el aire comprimido por lechos de productos químicos, normalmente cloruro de calcio y cloruro de litio, que atraen el vapor de agua. Los productos químicos se saturan de vapor de agua y se desechan.  El punto de rocío más bajo que se puede alcanzar con este tipo de secador es de 27 °F (15 °C).  La instalación de un filtro coalescente de alta eficiencia antes del secador de productos químicos es esencial porque la vida útil de los productos químicos se reduce significativamente si entra agua líquida en el secador. Se necesita un filtro de eliminación de partículas aguas abajo para evitar el arrastre de las partículas químicas.

Secadores de aire de membrana

Los secadores de aire de membrana utilizan microtubos de membrana especialmente formulados que son selectivamente permeables al vapor de agua. Los microtubos proporcionan un medio excelente para producir aire seco a partir de aire comprimido estándar. A medida que el aire comprimido viaja a lo largo de la membrana, el vapor de agua se difunde a través de la membrana, produciendo aire comprimido limpio y seco en la salida. Una pequeña fracción del aire seco se dirige entonces a lo largo de la superficie exterior de la membrana para barrer el aire cargado de humedad de la membrana. Estos secadores pueden reducir el punto de rocío del aire comprimido hasta -40°F/°C.

Los secadores de membrana están diseñados sin piezas móviles y sin necesidad de suministro eléctrico. Funcionan con muy poco ruido: sólo se emite una pequeña cantidad de aire de purga a través de pequeños puertos de escape. Los secadores de membrana requieren un mantenimiento mínimo y son intrínsecamente a prueba de explosiones.  Son ideales para zonas remotas, entornos explosivos, entornos bajo cero y aplicaciones que requieren un punto de rocío constante.

¿Qué secador de aire elegir para reducir los costes energéticos?

Los secadores frigoríficos sólo consumen el 3% de la energía necesaria para producir el aire comprimido que procesan. En comparación, los secadores de adsorción consumen entre un 10 y un 25% más. Por lo tanto, en los casos normales es aconsejable utilizar un secador de aire frigorífico.

El uso de secadores desecantes es valioso si se requiere aire extremadamente seco con un punto de rocío a presión de hasta -20°C, -40°C o -70°C. La elección del tipo de secador debe guiarse por el grado de humedad admisible en los usuarios.

Los secadores de adsorción son necesarios para aplicaciones especialmente exigentes, en las que deben garantizarse puntos de rocío de -20°C, -40°C o -70°C. Sin embargo, estos secadores requieren un alto consumo de energía.

Los secadores frigoríficos, en cambio, son extremadamente versátiles y económicos y pueden garantizar un secado por aire ideal para la gran mayoría de las aplicaciones, en las que un punto de rocío de +3°C es más que suficiente.

La rentabilidad de estas máquinas es especialmente evidente en los secadores de bajo consumo, que ofrecen los más altos niveles de eficiencia y flexibilidad. Además, el uso de pequeñas cantidades de gas refrigerante garantiza un impacto medioambiental mínimo, ofreciendo niveles reducidos de GWP (potencial de calentamiento global) y CO2 equivalente.