Aplicaciones de los sensores industriales de punto de rocío

Gases industriales y aire comprimido

La medición de la humedad mediante sensores de punto de rocío o transmisores es uno de los parámetros que se controlan en una amplia gama de aplicaciones industriales. aplicaciones industriales; en particular, la producción de gases industriales y especializados, y el uso de sistemas de aire comprimido.

Controlar el contenido de humedad de los gases de proceso es fundamental tanto para mantener una calidad constante del producto como para proteger de posibles daños los equipos de distribución y producción de gas. Sin embargo, cada vez más la medición de la humedad también se utiliza como medio para mejorar la eficiencia energética y reducir los costes de explotación, especialmente cuando se emplean sistemas de secado de gases.

Medición de la humedad en sistemas de aire comprimido

El aire comprimido, llamado comúnmente "la cuarta utilidad industrial", proporciona la energía que que impulsa numerosos procesos y sistemas industriales, desde herramientas neumáticas y equipos de manipulación de materiales hasta unidades de preparación de alimentos y reciclado de residuos.

Un sistema típico utiliza un compresor que aspira y presuriza el aire atmosférico. A continuación, pasa por una combinación de filtros de tratamiento de aire y un secador antes de almacenarse en un depósito, desde donde se distribuye a demanda a través de tuberías hasta el punto (o puntos) de uso.

El aire atmosférico suele contener contaminantes como partículas, humedad y, según el entorno, aceite vaporizado. En condiciones normales, estos contaminantes no suelen considerarse peligrosos, pero a medida que el aire se comprime y reduce su volumen, la concentración de contaminantes aumenta. y el riesgo asociado de daños a los equipos o productos manufacturados con los que el aire entra en contacto. La humedad, por ejemplo, causará corrosión en las superficies internas de los equipos y tuberías y provocará la emulsificación de los aceites lubricantes, mientras que en aplicaciones como la producción de alimentos puede estimular el crecimiento de microorganismos nocivos.

En condiciones atmosféricas y ambientales normales, un metro cúbico de aire a 35°C y con una humedad relativa del 60% contendrá unos 23 gramos de agua en forma de vapor. Aumentar la presión a 7 bares multiplicará por ocho la concentración de vapor; en este ejemplo, cada metro cúbico de aire comprimido contendrá 184 gramos de vapor de agua. Hay que tener en cuenta que la temperatura del aire aumenta al pasar por el compresor. Al enfriarse, disminuye la capacidad del aire para retener el mismo volumen de agua, por lo que el vapor se condensa en forma líquida.

Un compresor típico de 90 kW que funcione ocho horas al día producirá 970 m³ de aire comprimido, además de 140 l de agua. a British Compressed Air Society (BCAS) ha publicado una guía de buenas prácticas (BPG104) sobre la filtración y el secado del aire comprimido. En ella se explica que "tras la compresión y posterior enfriamiento, el aire comprimido sale del postenfriador saturado al 100% de vapor de agua".

Secadores de aire comprimido

El papel de los secadores dentro de cada sistema de aire comprimido es, por tanto, crucial para minimizar o eliminar la presencia de humedad. Los secadores utilizan refrigerante membrana o adsorción (desecante) y, por lo general, se especifican para satisfacer la carga máxima de vapor de agua prevista para cada aplicación.

Tradicionalmente, el cálculo del ciclo de secado óptimo se ha basado en el tiempo necesario para acondicionar un volumen conocido de aire comprimido, A menudo, la elección del secador se basaba simplemente en el nivel de consumo energético indicado por cada fabricante. Aunque este enfoque puede ser aceptable cuando los costes energéticos son bajos, puede ser erróneo cuando los costes aumentan y los márgenes operativos están sometidos a una presión creciente, ya que puede dar lugar a que los secadores funcionen -y consuman energía- durante mucho más tiempo. y consuman energía- durante mucho más tiempo del necesario.

En su lugar, lo que se necesita es un control preciso del proceso de secado, para que se detenga en cuanto el contenido de humedad del aire comprimido haya alcanzado el nivel correcto. Aquí es donde los sensores y transmisores avanzados de punto de rocío desempeñan un papel crucial, ya que pueden eliminar el derroche de energía al tiempo que mantienen una calidad óptima del aire.

Es difícil generalizar sobre la cantidad exacta de energía que puede ahorrarse añadiendo sensores de humedad integrados, ya que cada aplicación es diferente. Sin embargo, es justo decir que cuando se genera aire comprimido durante periodos prolongados, como en la producción de alimentos, se producirá una reducción significativa del consumo de energía, en comparación con un secador sin un control eficaz de la humedad.

Medición de la humedad en la fabricación de gas industrial

Una situación similar se da en la fabricación de gases industriales, como el oxígeno y el nitrógeno.

Se ha producido un alejamiento constante del uso de gases embotellados y grandes tanques de almacenamiento de gas, debido a factores como la manipulación manual y los problemas de Salud y seguridad, y los costes de transporte y almacenamiento. En su lugar, cada vez más empresas utilizan generadores de gas in situ.

Estos sistemas suelen utilizar tecnologías de absorción por cambio de presión (PSA) o de membrana para separar flujos de alta pureza de oxígeno y nitrógeno a partir de fuentes de aire comprimido. Aunque el adsorbente utilizado en los sistemas PSA y las membranas semipermeables de fibra hueca eliminan la humedad durante el proceso de separación de gases, sigue siendo fundamental demostrar que cada secador produce un suministro de aire seco conforme a la norma correcta.

Una vez más, la integración de sensores de medición de la humedad o del punto de rocío garantizará que los sistemas de secado funcionen con niveles óptimos de eficiencia, garantizando una calidad óptima del aire y ayudando a reducir tanto el consumo de energía como los costes de funcionamiento.

Trazabilidad, seguridad y tranquilidad

Independientemente de la aplicación, una de las principales ventajas de poder controlar con precisión el contenido de humedad del aire comprimido o de las corrientes de gas separadas es la posibilidad de demostrar que el gas es seguro y adecuado para su fin. Esto es especialmente cierto en sectores de fabricación críticos como la producción alimentaria y farmacéutica, donde la presencia de humedad puede tener un efecto perjudicial en los productos que se fabrican. que se fabrican. La norma ISO que rige la calidad del aire comprimido es la ISO 8573.1, que especifica la concentración máxima admisible de partículas, humedad y contaminación por aceite.

Caption: Normas de calidad del aire comprimido

Una amplia gama de opciones

El uso de sensores de humedad o transmisores de punto de rocío avanzados de última generación, como nuestra gama SF, desempeñará un papel importante en la reducción del consumo de energía y la mejora de la calidad del producto o del proceso. Estos instrumentos son capaces de medir el punto de rocío contenido de humedad y trazas de humedad hasta concentraciones extremadamente bajas. Ofrecen niveles excepcionales de Repetibilidad, están disponibles con una selección de opciones y están diseñados para instalaciones OEM y retrofit.

Para obtener más información sobre el control de la humedad o la reducción de energía mediante sensores de humedad póngase en contacto con uno de nuestros expertos hoy mismo.

Más información

La página web de BCAS se encuentra aquí: Bcas.org.uk

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