Medición de punto de rocío en plantas de aire comprimido

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

 Sensor de caudal para aire comprimido y gases DS 400

Dependiendo de cada caso individual, diferentes demandas se hacen en el aire comprimido. Mantener un cierto grado de humedad o punto de rocío es la base para asegurar un funcionamiento óptimo de la planta de aire.

CS Instruments GmbH ha desarrollado un instrumento de medición de punto de rocío a presión multifunción DS 400 con un montón de nuevas ventajas para plantas de aire comprimido y gases.

Por lo general, el aire comprimido se produce a partir del aire ambiente, mediante el uso de compresores de pistón o de tornillo y que luego tiene que ser secado más o menos según la aplicación. El objetivo es secar el aire y eliminar el aceite y partículas de polvo, con el menor esfuerzo posible. Las partículas de aceite y polvo residual, se pueden eliminar por medio de sistemas complejos de filtración. Sin embargo, la humedad tiene que ser reducida por medio de secadores (secadores frigoríficos, secadores de membrana, secadores de adsorción, etc…) que idealmente funciona independiente de cualquier carga.

 

¿Cómo se introduce el agua en el aire comprimido?

El aire es capaz de acumular más vapor de agua, si la temperatura es mayor y el volumen es más grande. En el caso contrario, si el aire es comprimido, tiene una pobre capacidad de acumular agua. Un compresor comprime aire ambiente atmosférico en una fracción de su volumen original. En cierto punto del proceso de compresión, el agua contenida en el aire, ya no es capaz de seguir acumulando agua. El aire se satura y parte del agua cae como condensado.

Por medio de adicionales bajadas de temperatura, incluso bastante más cantidad de agua condensará.

Esto significa que la humedad relativa en el extremo de un compresor será siempre el 100% y habrá gotas de agua en la salida del aire. La cantidad de líquido que se produce bajo presión, puede ser grande. Por ejemplo, un compresor de 30 kW, libera aproximadamente, 20 litros en la línea de aire comprimido, para una humedad relativa del 60% y una temperatura ambiental de 20°C. En caso de grandes compresores, este valor será muy superior

 

Efectos de la humedad en el aire

Dependiendo de las diferentes aplicaciones, las demandas del aire comprimido son diversas. Para cada proceso, el asegurar el grado de humedad óptimo del sistema, es la condición para un funcionamiento duradero y sin fallos del sistema completo. La mayoría de las líneas de aire comprimido están hechas de acero ó acero no galvanizado. La velocidad de corrosión se incrementa rápidamente desde una humedad relativa del 50%. Este valor no debería superarse en ningún caso. Con el trascurso del tiempo, altas humedades darán lugar a peligrosas corrosiones en las líneas no galvanizadas.

Gradualmente se va produciendo corrosión en las tuberías y se deposita en los puntos de muestreo. Esto genera, por ejemplo, el bloqueo de boquillas, defectos en los elementos de control y paradas de producción. Altos costos de reparación e intervalos cortos para el mantenimiento, son inevitables.

Además, los problemas con la corrosión y los resultados descritos por el contenido de humedad, tiene una influencia directa, sobre la calidad del producto final. ¿Qué problemas surgen en caso de alto contenido de humedad en la línea de aire comprimido?.

Observe algunos ejemplos de los problemas más habituales:

  • Productos higroscópicos (especias, azúcar, etc…) se aglutinan durante el transporte, a través del sistema de transporte neumático.
  • Durante los procesos de recubrimiento y barnizado, se producen burbujas
  • obstrucciones debido al polvo contenido
  • En invierno, las válvulas de control se congelan, en naves sin calefacción.

Sensor de caudal VA 500

Objetivos de los secadores

En la práctica, se utilizan diferentes tipos de secadores para controlar los problemas con la alta humedad. En la tecnología de medición del aire comprimido, la presión del punto de rocío, es el parámetro para indicar, lo seco que está el aire. La presión del punto de rocío es la temperatura a la cual, la humedad que contiene el aire comprimido condensa (saturación, 100 % humedad relativa).

Cuando más baja sea la temperatura del punto de rocío, más pequeña es la cantidad de vapor de agua contenida en el aire comprimido.

 

Secadores de refrigeración para punto de rocío de alrededor de 2ºCtdp.

Existen diferentes tipos de secadores de aire comprimido, secadores de refrigeración o adsorción son los más habituales. Los secadores frigoríficos enfrían el aire comprimido a aproximadamente 2 a 5°C. En este caso el punto de rocío a presión es también de 2 a 5°C. El exceso de vapor de agua se condensa y cae.

Después el aire es nuevamente calentado a la temperatura ambiente. En la mayoría de los casos, los secadores de refrigeración sólo monitorizan con indicación, la temperatura de enfriamiento. Hasta ahora, los sistemas de monitorización de humedad fijos, son sólo instalados en grandes plantas, en caso de aplicaciones importantes particulares.

Sin embargo, no es suficiente si sólo se indica la temperatura de enfriamiento.

Los siguientes fallos me pueden conllevar a temperaturas de punto de rocío muy elevadas, incluso, si la temperatura de enfriamiento indicada es correcta:

 

  • Los condensados en el secador de refrigeración no se drenan (problemas en el sistema de drenaje)
  • Derivación de aire comprimido en el secador frigorífico (tubos del intercambiador de calor desgastados, corroídos y así sucesivamente)
  • Derivación de aire comprimido en la tubería de bypass (aire comprimido húmedo pasa la derivación en lugar de pasar la secadora)
  • Sobrecarga de condensados del secador de refrigeración debido a una pobre pre-separación de condensados.

 

Si el secador de refrigeración falla, es inevitable llegar a tener considerables problemas con los condensados en la línea de aire comprimido. Es especialmente problemático (además de los problemas ya descritos) si los condensados se pueden concentrar en partes ciegas y no drenan automáticamente.

Los condensados en líneas ciegas sólo se pueden quitar con grandes esfuerzos o secado y drenado por medio de grandes cantidades de aire comprimido.

Esto a menudo conduce a incrementar los valores de punto de rocío a bajos caudales sin ningún síntoma de ningún problema del secador de refrigeración. En este caso, es difícil para la persona responsable de la planta de aire comprimido, encontrar la razón del incremento de la humedad en el sistema.

 

Secadores de adsorción para puntos de rocío -30…-40°Ctd

El funcionamiento de los secadores de adsorción está basado en el principio de la atracción entre dos masas. El vapor de agua es absorbido en la superficie del desecante.

Los secadores de adsorción son capaces de secar el aire comprimido a un punto de rocío de -40ºCtd e incluso menos.

Existen secadores de adsorción regenerativos de dos tanques que se llenan con desecante. En diferentes procedimientos hay un tanque regenerándose, mientras el otro seca el aire. Dependiendo del procedimiento y las condiciones de operación, el desecante tiene que ser cambiado en ciclos de 3 a 5 años.

Ciertas condiciones acortan la vida del desecante:

  • Sobrecarga debido a demasiado consumo de aire comprimido
  • Pobre pre-separación de condensados
  • Aceite en el aire
  • Tiempos de regeneración demasiado largos

 

Nuevo: DS 400 Medidor de punto de rocío con alarmas que garantiza procesos seguros

Para garantizar un proceso seguro, es necesario monitorizar el punto de rocío exigido por el proceso en cualquier momento y obtener una alarma, en caso de que se excedan los niveles de alarma pre-establecidos.

Set de puntos de rocío DS 40

Único en el mundo con pantalla táctil de 3.5” y función imprimir.

Con el nuevo set de punto de rocío DS 400 “listo para conectar”, para secadores de refrigeración, membrana y adsorción, el punto de rocío hasta -80°Ctd, puede ser monitorizado de una forma sencilla y segura. El set se suministra totalmente conexionado con lo que no se necesita perder ningún tiempo en el estudio del manual de instrucciones.

Si se exceden los valores de alarma pre-establecidos, se genera una alarma visual. Se dispone de dos relés para pre-alarma y alarma principal, libremente ajustables, con opción de retardo en la activación para cada uno de ellos.

Esto garantiza que sólo las alarmas importantes, que se mantienen en el tiempo, son indicadas. Además, cada relé, puede ser reseteado.

El set de punto de rocío DS 400 consta de un instrumento de medida multifunción DS 400 y el transmisor de punto de rocío FA 410, incluyendo cámara de medición para la medida del punto de rocío del aire comprimido y gases hasta 16/50/350bar. Para mediciones de más de 16bar, por favor, utilice la cámara de medición de alta presión.

El corazón del transmisor de punto de rocío, es el sensor de humedad, probado mundialmente y fabricado por CS Instruments GmbH. Para obtener rapidez y exactitud en la medición, es necesario que el sensor de humedad tenga8 un flujo constante de aire a través del sensor. Para este propósito disponemos de la cámara de medición que, a través de un tubo capilar, provoca un caudal mínimo constante a través del sensor.

La cámara de medición se puede conectar a la instalación mediante una conexión rápida, estándar de mercado, sin ningún esfuerzo.

La gran diferencia con los registradores sin papel tradicionales la gran simplicidad del DS 400 en la iniciación y evaluación de los datos almacenados.

Su intuitiva operativa con el display gráfico con pantalla táctil, función zoom y tecla de impresión pantalla, es único en el mundo, en este rango de precios.

Por medio del display gráfico con pantalla táctil de 3.5 “ con función zoom, la curva de evolución del punto de rocío, se puede ver de un vistazo y los datos almacenados en memoria.

De esta forma, el usuario puede analizar las curvas de datos almacenados sin ningún ordenador y en cualquier momento in situ. Esto garantiza un rápido y sencillo análisis del comportamiento de secado.

Por medio de la tecla especial PRINT, los valores indicados en pantalla, pueden ser almacenados como un archivo de imagen a la tarjeta interna SD o a un Stick USB e imprimirlo desde un PC sin necesidad de ningún software adicional.

Ideal para la documentación de los valores/curvas de medida in situ. Las curvas de medición en color se pueden enviar, como archivo de imagen, por email o integrar en un informe de servicio. La función de registro interna permite almacenar los datos medidos durante varios años. Estos datos pueden ser analizados vía Stick USB o vía Ethernet por medio del Software CS Soft Basic.

 

Principales funciones

  • Display gráfico de 3.5”, operatividad intuitiva vía pantalla táctil
  • Función Zoom para precisos análisis de los valores almacenados
  • Curvas de medición en color con nombres
  • Función calculo matemáticos para el cálculo de la distancia del punto de rocío
  • (Interruptor de condensados)
  • Tecla impresión: los datos mostrados en pantalla pueden ser almacenados como archivo de imagen en un USB Stick y enviados por email sin ningún tipo de software adicional
  • 2 contactos de alarma para valores excedidos del valor seleccionado
  • Retardos de alarma libremente ajustables con función reset
  • Hasta 4 sensores de entrada para: caudalímetros, punto de rocío, presión, temperatura, consumo, medidores de potencia, opcionalmente se pueden conectar sensores de terceros fabricantes: Pt100/1000, 0/4..20 mA, 0-1/10 V, Modbus, pulsos
  • Data logger integrado 2 GB
  • USB, Ethernet interface, RS 485
  • Webserver.