Em certas situações, nos perguntamos se o nosso compressor envia realmente ar para a linha, pois ao abrir as válvulas encontramos uma grande quantidade de água. Ao detectar a água, se deduz que o compressor não é dos melhores e se pensa em substituí-lo. No entanto, a substituição do compressor não resolve o problema do surgimento de água no sistema de ar comprimido.

O aparecimento de água em um sistema de ar comprimido é inerente à compressão do ar. A umidade presente na atmosfera é a responsável por isso.

Na captação, esta umidade é transportada e multiplicada em função da pressão gerada pelo compressor, aumentando a saturação de umidade do ar comprimido. As regiões mais úmidas são, portanto, as mais afetadas.

Como no processo de compressão existe atrito, a temperatura do ar comprimido é elevada a índices superiores a 100°C em alguns casos, o que favorece o transporte de vapor de água.

O ar tem a propriedade de absorver moléculas de água até atingir uma saturação de 100% de sua umidade relativa (UR). A representação desta saturação de 100% de UR em gramas de água por metro cúbico de ar comprimido (g/m³), o que chamamos de ponto de orvalho, dependerá das variações de pressão e temperatura do ar comprimido.

Considerando-se uma mesma pressão de ar em um sistema, quanto menor a temperatura do ar comprimido, menor será sua capacidade de condução das moléculas d'água. Levando-se em consideração que no momento da compressão a temperatura pode chegar a 100°C, teríamos então a condição de transporte de até 588,208 g/m³ de água.
Ao percorrer a tubulação, o ar comprimido troca calor com o meio ambiente, o que diminui a sua temperatura. A cada instante em que a temperatura baixa, parte da água que se encontrava na forma gasosa se condensa e transforma-se em líquido, pois a condição de transporte de moléculas de água pelo ar foi diminuída.

Como isto ocorre instantaneamente, este "orvalho" resultante da condensação é arrastado pelo ar devido a velocidade de consumo do sistema, se concentrando em pontos de menor velocidade.

A tabela reproduz alguns valores de ponto de orvalho, o que ajuda na compreensão do fenômeno.

Normalmente são encontradas temperaturas na ordem dos 30°C nos pontos de consumo, o que, como pode ser observado na tabela, equivale a um residual máximo de água de 30,078 g/m³. Num caso extremo de na geração, haver a injeção de água de 588,208 g/m³ e no ponto de consumo uma temperatura de 30°C, haverá 558,138 g/m³ de água que saiu do estado gasoso e passou para o estado líquido, ou seja, pouco mais de ½ litro de água por metro cúbico de ar gerado.

Que tal agora corrigir os dados para sua instalação?

Como resolver?

A água está presente de duas formas no ar comprimido: gasosa e condensada. Analise, portanto, separadamente o problema, de acordo com o seu estado físico.

1ª Etapa: Combate ao condensado.

Para remoção do condensado, concentra-se primeiramente em separá-lo do ar comprimido. Esta separação normal-mente é feita pela diminuição da velocidade do ar, o que favorece a precipitação das gotículas de água. Os separadores de condensado realizam esta tarefa. Porém, preste atenção para a perda de pressão nos equipamentos, os separadores do tipo ciclone são os de menor perda de carga.

Após a passagem por um separador de condensado, se atinge uma eficiência de até 99% de separação de condensado, no entanto o ar que segue está saturado em 100% de UR.

Será encontrado novamente condensado no sistema, caso existam, após o separador, pontos de menor temperatura ou velocidade, o que sugere instalar este tipo de equipamento o mais próximo possível do ponto de consumo.

Existem também pontos naturais de separação e concentração de condensado, como: reservatórios de ar, coletores, pontos baixos e pontos finais de linha. Nesses pontos, bem como nos separadores, é importante que haja uma purga eficiente.

Basicamente existem purgadores para ar comprimido dos tipos bóia (mecânico) e eletrônicos temporizados ou eletrônicos com sensores de nível (o que impede a saída de ar comprimido).Os purgadores de comando eletrônico são

normalmente os mais confiáveis, pois reagem melhor às agressões de condensado que não é composto apenas de água, mas também de óleo, partículas sólidas e de gases frutos da reação da elevação da temperatura e pressão, o que confere ao condensado um PH ácido.

Outro aliado nesta luta é o filtro coalescente, que tem como objetivo principal a remoção de partículas sólidas e spray de óleo. No entanto, por meio do processo de coalescência, o condensado é separado do ar.

A remoção do condensado é um importante progresso. Porém, devido a ausência de instalações bem dimensionadas ou mesmo aplicações para movimentação pneumática, instrumentação ou em processos nos quais o ar requer melhor qualidade, apenas a remoção do condensado não é suficiente, restando, então, remover o vapor de água .

2ª Etapa: Combate ao vapor de água

Os dois processos mais utilizados para a secagem do ar comprimido são: secagem por refrigeração e secagem por adsorção.

A secagem do ar por refrigeração consiste em fazer com que o ar comprimido passe por uma serpentina de gás refrigerante (tipo freon), que por meio de um circuito fechado com compressor frigorífico e radiador, mantém o gás a baixa temperatura trocando calor com o ar comprimido. A temperatura do ar baixa bruscamente e, com isso, parte do vapor de água se condensa e é separado e purgado fora do sistema.

Como se trata de troca de calor, deve-se atentar para que a temperatura do ar não chegue a 0(zero)°C, pois haveria congelamento do condensado e obstrução do sistema. O ponto de orvalho pressurizado que um secador por refrigeração atinge é normalmente +3°C, o equivalente a 6,0 g/m³ de residual de água.

Por meio da secagem por adsorção, se atingi pontos de orvalho pressurizado de até 70°C. Isso é possível devido ao fato de não haver troca de calor. A secagem é feita por meio de duas torres de material dissecante, um composto de sílica e alumina.
Estas duas torres A e B trabalham em ciclos alternados, nos quais o ar comprimido, ao passar pela torre A, por exemplo, tem suas moléculas de água atraídas pelo material dissecante.
Removendo a umidade do ar, ao final de sua passagem o ar teria então um residual de vapor de água equivalente a pontos de orvalho pressurizados de 20°C ou 70°C, de acordo com a necessidade. Após algum tempo de exposição, o material dissecante estará saturado. Neste momento, o ar será desviado para a torre B, que fará a secagem da mesma forma. A regeneração da torre que se encontra saturada é feita por meio do uso de uma pequena quantidade de ar seco desviado por um by-pass que, entrando em contato com a torre saturada, remove a umidade do material dissecante, jogando-o na atmosfera.

Os ciclos são controlados por tempos pré determinados, podendo-se também instalar sensores de leitura do ponto de orvalho do ar na saída do secador e realizar a troca de torres somente no momento adequado.

A eficiência deste processo é bem superior ao de secagem por refrigeração podendo-se atingir residual de água de até 0.003 g/m3.

Antes de escolher entre os dois processos, procure na norma ISO 8573-1 as recomendações para cada aplicação:


As classes do ar para cada quesito correspondem a um valor máximo de residual de contaminantes, conforme a tabela:

Portanto, de acordo com estas aplicações, pode-se então especificar o tipo de equipamento necessário para o tratamento adequado do sistema de ar comprimido, gerando assim economia e produtividade.