Uma das causas mais comuns de paradas de emergência para manutenção em uma automação pneumática não é óleo ou contaminantes na linha, que são facilmente removidos com filtragem, mas sim vapor de água e a resultante água na linha que ficam presas dentro da linha de ar comprimido.
Agua na linha pneumática pode causar corrosão, ferrugem e outros resíduos que facilmente pode se soltar e bloquear as passagens de ar, que pode levar a um aumento da queda de pressão e redução do desempenho da máquina.
Como a água danifica os componentes pneumáticos
Os componentes da máquina vão sofrer desgaste prematuro e deterioração de suas partes devido a água:
- Os cilindros pneumáticos terão sua graxa removida, corroído e responderão mais lentamente
- As vedações das válvulas vão endurecer, ficando mais suscetível à ruptura e vazamentos
- A instrumentação vai ter problemas mesmo com uma pequena presença de água
- Ferramentas pneumáticas podem travar e ter uma redução de desempenho
A água no ar comprimido pode danificar seu produto final
Mesmo os produtos finais podem sofrer de problemas de qualidade por causa da água:
- Cabine de pintura e impressoras ink-jet será afetada por mudanças em cores, aderência e qualidade do acabamento final
- Injeção plástica pode sofrer com mudança na viscosidade do material
- Aplicações de cola ou adesivos podem ser afetados por presença da água
- Mistura de Produtos químicos serão afetados com a presença de água
- Aplicações com alimentos também serão afetadas com a criação de micro-organismos no sistema
Como o vapor de água entra no sistema de ar comprimido de um fábrica?
O ar atmosférico contém vários elementos e entre eles o vapor de água que é concentrado durante o processo de compressão do ar. O calor gerado durante o processo de compressão aumente a capacidade de o ar comprimido manter umidade, por isso não sendo condensado dentro do compressor.
Lubrificantes usados para aumentar a eficiência e vida útil do compressor também se tornam parte dos contaminantes no ar.
Um compressor com capacidade de 100 hp, operando a 30 graus Celsius de temperatura ambiente, com uma humidade de 80%, comprimindo o ar ate 100psi, pode produzir aproximadamente 110 litros de água condensada durante um turno de 8 horas.
Removendo água liquefeita do ar comprimido da fábrica
Aftercoolers
A ar comprimido que sai do compressor pode atingir temperaturas até 150 graus Celsius, o que torna o ar impossível de ser usado. Esse ar quente vai soltar até 80% de todo vapor dágua Simplesmente reduzindo a temperatura do ar para a temperatura ambiente.
O liquido condensado é removido do aftercooler por drenos automáticos e é descartado. O aftercooler normalmente é uma parte do compressor de ar. Mesmo assim o ar saindo do aftercooler ainda será vulnerável a condensação para liquido se exposto a temperaturas abaixo da ambiente. A tubulação na maioria de aplicações pode apresentar essa temperatura mais baixa, aumentando o risco de água condensada ser levada pela tubulação.
Secadores de ar
Os secadores de ar vão reduzir consideravelmente as partículas de água no ar comprido da rede. Eles podem ser do tipo refrigerante ou dessecante.
O secador por refrigeração basicamente funciona diminuindo consideravelmente a temperatura do ar e com isso fazendo mais vapor a se condensar, removendo a água facilmente.
Os secadores por adsorção usam uma substancia (alumina) para absorver as partículas de água do ar comprimido. A alumina fica em duas torres e o ciclo de secagem de ar alterna entre as duas torres. Enquanto uma torre vai secando o ar da linha a outra torre esta regenerando a alumina para ser utilizada novamente.
Drenos de linha
A próxima linha de defesa na remoção do vapor de água condensado é um dreno de linha. Ele é um dreno colocado em um ponto baixo da tubulação, para facilitar a remoção da água por gravidade. O dreno usa o princípio de expansão rápida do ar (ou expansão adiabática) para condensar o vapor em água e assim sendo removido. A água condensada deve ser removida por meio de um dreno automático ou manual para evitar que o copo do dreno se encha.
Filtros na unidade de preparação
Os filtros perto da aplicação usam técnicas mecânicas para separar as partículas de água no ar comprimido. Normalmente o filtro força o ar comprimido em um movimento espiral, usando a força centrifuga para separar a água do ar comprimido. Também remove água passando o ar comprimido por um elemento filtrante, reduzindo ainda mais a quantidade de partículas de água no sistema.
Filtro colescente
Os filtros coalescentes possuem elementos filtrantes ainda mais compacto do que um filtro comum, eliminando partículas acima de 0,01 microns. Os filtros coalescentes são muito eficientes na remoção de todo vapor de ar que ainda existia na linha.
