Aplicações para sensores de ponto de orvalho industriais

Gases industriais e ar comprimido

A medição da umidade por meio de sensores ou transmissores de ponto de orvalho é um dos vários parâmetros monitorados em uma ampla gama de aplicações industriais. aplicações industriais; em particular, a produção de gases industriais e especializados e o uso de sistemas de ar comprimido.

O monitoramento do teor de umidade dos gases de processo é fundamental para manter a qualidade consistente do produto e proteger os equipamentos de distribuição e produção de gás contra danos. No entanto, cada vez mais, a medição da umidade também está sendo usada como um meio de melhorar a eficiência energética e reduzir os custos operacionais, especialmente quando são empregados sistemas de secagem de gás.

Medição de umidade em sistemas de ar comprimido

Comumente chamado de "a quarta utilidade industrial", o ar comprimido fornece a energia que aciona muitos processos e sistemas industriais diferentes, desde ferramentas pneumáticas e equipamentos de manuseio de materiais até unidades de preparação de alimentos e reciclagem de resíduos.

Um sistema típico usa um compressor, que aspira e pressuriza o ar atmosférico. Em seguida, ele é alimentado por uma combinação de filtros de tratamento de ar e um secador antes de ser armazenado em um receptor, de onde é distribuído sob demanda por meio de tubulações até o ponto (ou pontos) de uso.

O ar atmosférico normalmente contém contaminantes, como partículas, umidade e, dependendo do ambiente, óleo vaporizado. Em condições normais, esses contaminantes geralmente não são considerados perigosos, mas, à medida que o ar é comprimido e seu volume é reduzido, a concentração de contaminantes - e o risco associado de danos ao sistema de distribuição - aumenta. e o risco associado de danos aos equipamentos ou produtos manufaturados com os quais o ar entra em contato - aumentará. A umidade, por exemplo, causará corrosão nas superfícies internas de equipamentos e tubulações e levará à emulsificação de óleos lubrificantes, enquanto que em aplicações como a produção de alimentos ela pode estimular o crescimento de microorganismos nocivos.

Em condições atmosféricas e ambientais normais, um metro cúbico de ar a 35°C e a 60% de umidade relativa conterá cerca de 23 gramas de água na forma de vapor. Aumentar a pressão para 7 bar aumentará a concentração de vapor em um fator de oito; neste exemplo, cada metro cúbico de ar comprimido conterá, portanto, 184 gramas de vapor de água. Observe que a temperatura do ar aumentará à medida que ele passar por um compressor. À medida que ele esfria, a capacidade do ar de reter o mesmo volume de água diminui, de modo que o vapor se condensa na forma líquida.

Um compressor típico de 90 kW funcionando oito horas por dia produzirá 970 m³ de ar comprimido, além de 140 l de água. British Compressed Air Society (BCAS) publicou um Guia de Melhores Práticas (BPG104) sobre filtragem e secagem de ar comprimido. Isso explica que "após a compressão e o resfriamento subsequente, o ar comprimido sai do pós-resfriador 100% saturado com vapor de água".

Secadores de ar comprimido

A função dos secadores em cada sistema de ar comprimido é, portanto, crucial para minimizar ou eliminar a presença de umidade. Os secadores usam refrigerante, membrana ou adsorção (dessecante) e geralmente são especificados para atender à carga máxima de vapor de água prevista para cada aplicação.

O cálculo do ciclo de secagem ideal tem sido tradicionalmente baseado no tempo necessário para condicionar um volume conhecido de ar comprimido, e a escolha do secador geralmente é feita simplesmente com base no nível de consumo de energia indicado por cada fabricante. Embora essa abordagem possa ser aceitável quando os custos de energia são baixos, ela pode ser falha quando os custos estão aumentando e as margens operacionais estão sob pressão crescente, pois pode fazer com que os secadores operem - e consumam energia - por muito mais tempo. e consumindo energia - por muito mais tempo do que o necessário.

Em vez disso, o que é necessário é um controle preciso do processo de secagem, para que ele pare assim que o teor de umidade no ar comprimido atingir o nível correto. É nesse ponto que os sensores e transmissores avançados de ponto de orvalho desempenham um papel crucial, pois podem eliminar o desperdício de energia e, ao mesmo tempo, manter a qualidade ideal do ar.

É difícil generalizar a quantidade exata de energia que pode ser economizada com a adição de sensores de umidade integrados, pois cada aplicação é diferente. No entanto, é justo dizer que, quando o ar comprimido estiver sendo gerado por períodos prolongados, como na produção de alimentos, haverá uma redução significativa no consumo de energia, em comparação com um secador sem controle de umidade eficaz.

Medição de umidade na fabricação de gás industrial

Uma situação semelhante ocorre na fabricação de gases industriais, como Oxigênio e Nitrogênio.

Tem havido um afastamento constante do uso de gases engarrafados e de grandes tanques de armazenamento de gás, devido a fatores como manuseio manual e preocupações com saúde e segurança, e custos de transporte e armazenamento. Em vez disso, um número crescente de empresas está usando geradores de gás no local.

Em geral, esses sistemas usam tecnologias de absorção por oscilação de pressão (PSA) ou de membrana para separar fluxos de alta pureza de oxigênio e nitrogênio de fontes de ar comprimido. Embora o adsorvente usado nos sistemas de PSA e as membranas semipermeáveis de fibra oca removam a umidade durante o processo de separação de gás, ainda é fundamental demonstrar que cada fluxo de oxigênio e nitrogênio de alta pureza é separado, ainda é fundamental demonstrar que cada secador está produzindo um suprimento de ar seco de acordo com o padrão correto.

Novamente, a integração de sensores de medição de umidade ou de ponto de orvalho garantirá que os sistemas de secagem operem com níveis ideais de eficiência, garantindo a qualidade ideal do ar e ajudando a reduzir o consumo de energia e os custos operacionais.

Rastreabilidade, segurança e paz de espírito

Independentemente da aplicação, um dos principais benefícios de poder monitorar com precisão o teor de umidade no ar comprimido ou em fluxos de gás separados é a capacidade de demonstrar que o gás é seguro e adequado à finalidade. Isso é especialmente verdadeiro em setores críticos de fabricação, como a produção de alimentos e produtos farmacêuticos, em que a presença de umidade pode ter um efeito prejudicial sobre os produtos que estão sendo fabricados. que estão sendo fabricados. A norma ISO relevante que rege a qualidade do ar comprimido é a ISO 8573.1, que especifica a concentração máxima permitida de partículas, umidade e contaminação por óleo.

Capítulo: Padrões de qualidade do ar comprimido

Uma ampla variedade de opções

O uso da última geração de sensores de umidade avançados ou transmissores de ponto de orvalho, como a nossa linha SF, desempenhará um papel significativo na redução do consumo de energia e no aprimoramento da qualidade do produto ou do processo. Esses instrumentos são capazes de medir o ponto de orvalho, teor de umidade e traços de umidade até concentrações extremamente baixas. Eles oferecem níveis excepcionais de repetibilidade, estão disponíveis com uma variedade de opções e são projetados para serem adequados tanto para instalações OEM quanto para retrofit.

Para saber mais sobre o controle de umidade ou a redução de energia usando o sensoriamento de umidade fale com um de nossos especialistas hoje mesmo.

Mais informações

O site do BCAS pode ser encontrado aqui: Bcas.org.uk

Mais informações sobre nossos sensores de ponto de orvalho podem ser encontradas aqui