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Indústria

Secadores e filtros para ar comprimido industrial

O manual de referência de ar comprimido do Departamento de Energia dos Estados Unidos (terceira edição, 2016) descreve o secador frigorífico como o mais comum na indústria e os secadores de dessecante de duas torres como os mais eficazes a remover a humidade, normalmente especificados para um ponto de orvalho sob pressão de −40 °F, com filtros de partículas, coalescentes ou adsorventes escolhidos para a pureza exigida.

Porque se seca o ar comprimido

O ar que sai de um pós-arrefecedor e de um separador de humidade está normalmente saturado, e o arrefecimento adicional na tubagem de distribuição provoca condensação, com corrosão e contaminação dos processos nos pontos de utilização. O manual nota que, em geral, baixar 20 °F a temperatura do ar comprimido saturado reduz o seu teor de humidade em aproximadamente 50 por cento. Diz também que a secagem só deve ser feita até ao grau necessário para o equipamento e a utilização final: secar para lá do ponto de orvalho sob pressão necessário traz energia e custos desnecessários.

Tipos de secador

TipoComo funciona, segundo o manual do DOE (2016)
FrigoríficoOs secadores não cíclicos arrefecem o ar num permutador de calor fluido frigorigéneo-ar, onde a evaporação de um fluido frigorigéneo líquido faz condensar a humidade; esta é drenada por um separador e um purgador, e uma válvula de bypass de gás quente controla a temperatura do ar à saída do evaporador. Os secadores cíclicos arrefecem o ar indiretamente através de um meio de armazenamento térmico. É o tipo mais comum, com custos iniciais e de funcionamento relativamente baixos; não é recomendado com temperaturas ambiente abaixo de zero. A perda de carga no secador é normalmente de 3 a 5 psid.
Dessecante regenerativoUm dessecante poroso (gel de sílica, alumina ativada ou peneiro molecular) adsorve a humidade, normalmente em duas torres: uma seca enquanto a outra é regenerada a pressão reduzida com ar de purga previamente seco. Os secadores de dessecante de duas torres são os mais eficazes a remover a humidade e são normalmente especificados para um ponto de orvalho sob pressão de −40 °F.
Calor de compressãoUm secador de dessecante regenerativo que usa o calor gerado na compressão para regenerar o dessecante; usado quase exclusivamente com compressores centrífugos ou de parafuso rotativo isentos de lubrificante.
MembranaO vapor de água atravessa os poros da membrana mais depressa do que o ar; o ponto de orvalho obtido é normalmente de 40 °F, e pontos de orvalho mais baixos, até −40 °F, custam ar de purga adicional.
DeliquescenteO meio de secagem absorve a humidade, gasta-se e não pode ser regenerado.

Filtros

Conforme a pureza do ar exigida, o manual descreve filtros de partículas para as partículas sólidas, filtros coalescentes para o lubrificante e a humidade, e filtros adsorventes. Recomenda um filtro coalescente antes de um secador de dessecante, para evitar a contaminação do leito de dessecante, e um filtro de partículas depois dele, para remover os finos de dessecante. Filtrar só até ao nível que cada aplicação exige minimiza a perda de carga e o consumo de energia, e os elementos devem ser substituídos conforme indicado pela pressão diferencial.

Tratamento de ar da Ultra Controlo

  • Secador frigorífico ULTRASEC: permutador de calor em alumínio para temperaturas do ar comprimido à entrada até 70 °C (100 °C no ULTRASEC-HT), válvula de bypass de gás quente para um ponto de orvalho constante, indicador digital de temperatura e purgador de condensados de comando eletrónico. A ficha técnica estima que cada bar adicional no compressor custa cerca de 7% da potência instalada do motor, e associa uma menor perda de carga no secador e nos filtros a um menor consumo de energia.
  • Secador de adsorção ULTRADRY: dessecante em cartuchos substituíveis, filtro coalescente à entrada e filtro de poeiras à saída, gama de ponto de orvalho sob pressão de −40 °C a −70 °C, pressão de 4 a 16 bar g e temperatura de entrada de +5 °C a +50 °C.
  • Torre de carvão ativado ULTRAK: separa os vapores de óleo do ar comprimido por adsorção (separação a seco); é obrigatório um filtro coalescente a montante e recomenda-se um filtro de poeiras de 1 µm a jusante. Pressão de serviço de 16 bar, classe de qualidade ISO 8573-1 para óleos 0/1, teor nominal de vapor de óleo residual inferior a 0,003 mg/m³ e perda de carga de 20 mbar quando nova e seca.

Mais perguntas

Secador frigorífico ou de dessecante?

O manual do DOE (2016) diz que os secadores frigoríficos são os mais comuns e não são recomendados com temperaturas ambiente abaixo de zero, enquanto os secadores de dessecante de duas torres são os mais eficazes a remover a humidade; secar para lá do ponto de orvalho necessário desperdiça energia.

Onde ficam os filtros à volta de um secador de dessecante?

O manual recomenda um filtro coalescente antes de um secador de dessecante, para evitar a contaminação do leito, e um filtro de partículas depois dele, para remover os finos de dessecante.

Fontes

Os números da Ultra Controlo vêm das suas fichas técnicas. Os factos de terceiros foram lidos na fonte na data indicada.

Revisto: · Engenharia da Ultra Controlo · Versão em Markdown

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