Presencia de Agua en Sistema de Aire Comprimido

Presencia de Agua en Sistema de Aire Comprimido

¿La presencia de agua en su sistema de aire comprimido le esta costando dinero?

Optimice la calidad de su sistema de aire comprimido mediante la medición del punto de roció.

Aire comprimido y la medición de la temperatura del punto de rocío.

Aire comprimido

  • La cuarta “Utility”
  • Una manera conveniente para “almacenar” energía

 

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Aplicaciones de aire comprimido

  • Fuente de potencia para robots y herramientas.
  • Bandas de transportadores
  • Aire para respiración
  • Secado y limpieza
  • Aplicaciones de rocío, como los procesos de pintura
  • Tremes-Ferros, puertas, A/C
  • Alimentos, bebidas y farma
    • Secado
    • Revestimiento
    • Llenado
    • Empaquetado

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¿Por qué medir la temperatura de punto de rocío?

La condensación en una línea presurizada puede ocasionar:

  • Bloqueos
  • Corrosión
  • Contaminación
  • Congelamiento
  • Maquinaria descompuesta
  • Retratos en la manufactura
  • Desperdicio de energía
  • Problemas de calidad del producto

La medición de la temperatura de punto de rocío puede:

  • Prevenir condensación
  • Optimizar el sistema
  • Ahorrar energía

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¿Qué es el punto de rocío?

Su importancia en sistemas de aire comprimido

  • ¡Existe una ‘capacidad de carga’ para H2O gaseosa!
  • Si se agrega demasiada H2O en estado gaseoso…se obtiene H2O líquida
  • Dicha ‘capacidad de carga’ se incrementa junto con la temperatura
  • Las mezclas de gases calientes “contienen” más H2O gaseosa que las mezclas frías

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  • Estas características no aplican para otros gases

Medición – Cilindro graduado

Cilindro graduado

Experimento de medición

El H2O gaseoso es constante
• 5.6 g/m3

La temperatura es variable
42°C – 10% RH
28°C – 20% RH
13°C – 50% RH
2°C – 100% RH

Punto de Rocío = 2°C

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Definiciones: Temperatura de punto de rocío

Definición #1
La temperatura a la cual se forma condensación se denomina “Temperatura de Punto de Rocío”.

Definición #2
La “temperatura de punto de rocío” es una medida de cuanto H2O en estado gaseoso está presente en una mezcla de gases.

Presiones Parciales

En una mezcla de gases que no reaccionan químicamente, la presión total es la sumatoria de todas las presiones parciales de los gases que la componen (Ley de Dalton):

Presión Total = P1 + P2 + P3 …

La cantidad de cualquier gas en una mezcla puede ser expresada como una presión,

Presión Total= PO₂ + PN₂ + PAr + PH₂O + PCO₂

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Recomendaciones de instalación

Captura 1

Instalación directa vs celda de muestreo

Instalación directa

  • Instrumento fijo
  • Se requiere apagar el Sistema para dar servicio
  • Requiere una selección cuidadosa del sitio de instalación

Celda de muestreo

  • Instrumento fijo o instrumento portátil
  • Acceso sin apagar el sistema
  • Selección sencilla del sitio

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Celdas de muestreo

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Recomendaciones de instalación

Contar con un sistema a prueba de fugas es crítico

  • Las fugas cambian la presión
  • El punto de rocío es muy sensible ante cambios de presión

Reglas para conexión:

1. Asegúrate de que las conexiones son lo suficientemente ajustadas.
2. Usa el mismo tipo de rosca
3. Para conexiones NPT utiliza cinta de teflón.
4. Para conexiones ISO utiliza las arandelas de sellado.

Evita el uso de mangueras o conectores plásticos – ¡estos absorben agua!

  • Acero inoxidable
  • PTFE (como el Teflón)

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Revisión de Estándares – Sistemas Supervisores y Control de combustión

Punto de rocío presurizado (p. ej. : 7 bar)
• El Punto de rocío del sistema de aire comprimido a la presión real del sistema.

Punto de rocío atmosférico (1 bar)
• El punto de rocío cuando es liberado (expandido) a la presión atmosférica.

Guía
• El punto de rocío presurizado siempre será más alto que el punto de rocío atmosférico
• Dado uno de los valores se puede calcular el otro
• La selección será afectada por la celda de muestreo o instrumento

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Instalación fija vs Instrumento portátil

Instalación permanente

  • Precisión más alta
  • Medición en tiempo real y registros
  • Menor error humano

Instrumento portátil

  • Costos de capital menores
  • “Mediciones tipo “Fotografía Instantánea”

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Rango de Medición y Precisión

Rango de medición

  • Td alto: -20 to 50°C
  • Td bajo: -70 to 60°C
  • Td ultra bajo: -80 to -10°C

Precisión

  • Td alto: ±1°C
  • Td bajo: ±2°C
  • Td ultra bajo: ±2°C

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Resumen de medición de punto de rocío

  • Instalación directa vs celda de muestreo
  • Seleccione la celda de muestreo correcta.
  • Instalación a prueba de fugas
  • Muestreo presurizado o de-presurizado
  • Instalación fija vs instalación portátil
  • Rango de medición de punto de rocío

Otras consideraciones

  • Precisión sobre el rango de medición completo
  • Requerimientos de calibración
  • Costo total de la propiedad a largo plazo

Problemas Comunes

  • Incorrecta selección de la ubicación de medición
  • Bajo flujo / Alto Flujo
  • Fugas
  • Tubería plástica
  • Contaminación por aceite
  • Contaminación del agua / Recuperación
  • Calibración

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¿Por qué medir el punto de rocío?

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¿Donde medir?

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Posibles ubicaciones para la medición

  • Compresor
  • Tanque receptor húmedo
  • Salida del secador
  • Tanque receptor seco
  • Lazos de distribución
  • Puntos de utilización

No medir en:

  • Uniones
  • Puntos muertos finales

Secador refrigerante

  • El aire es enfriado hasta formar rocío, este se colecta y se elimina.
  • Normalmente solo se mide la temperatura
  • El volumen completo de aire no se enfría de manera homogénea
  • El agua puede pasar como partículas de aerosol
  • Mejora el desempeño
  • Midiendo el punto de rocío para verificar la calidad del aire

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Rango típico de Td 0…+4.4°C (+32°F…+40°F )

Secador desecante (=regenerativo)

Dos torres

1. El aire se seca con un químico desecante
2. Se utiliza el aire seco para regenerar el desecante, mediante el calentamiento

Optimiza la eficiencia

Control bajo demanda de Td
• Reduce el aire de purga y la potencia de regeneración
• Cambia entre las torres dependiendo del Td y no de un ciclo fijo.

El aire comprimido utiliza 8 veces más energía que la electricidad para entregar la misma potencia.

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Td típico

-40…-80°C(-40°F…+112°F)

Resumen

Revisión del punto de rocío

  • Regla de oro: Presión, Punto de rocío
  • La compresión puede causar condensación

Medición del punto de rocío y selección del instrumento

  • Fijo vs. portátil
  • Celdas de muestreo
  • Punto de rocío atmosférico o punto de rocío bajo presión

¿Por qué medir el punto de rocío?

  • Evitar la condensación
  • Proteger la calidad
  • Mejorar la eficiencia
  • Ahorrar energía

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