Secadores frigoríficos serie MTA

Secadores frigoríficos serie MTA
Secadores frigoríficos
Energía seca para sus aplicaciones neumáticas
El aire comprimido procedente del compresor contiene una notable
cantidad de agua en forma de vapor. Si este agua fuera a parar a
la red de distribución, llegaría hasta las máquinas utilizadoras con
los consiguientes perjuicios económicos.
Alrededor de un 70% de este agua se condensa y se separa por
los refrigeradores posteriores acoplados al compresor de aire. El
30% restante sólo podrá ser eliminado con un secador frigorífico.
Por ejemplo, para un compresor que aspire un caudal de aire de
1000 Nm3/h a una temperatura de 25 °C y una humedad relativa
del 60%, comprimiéndolo a 7 bar y enfriándose en el refrigerador
final hasta 35 °C, permite eliminar 9,1 litros de agua por hora.
Si enfriamos seguidamente este aire en un secador frigorífico
hasta un punto de rocío de +3 °C, se evacuarán todavía 4,5 litros
más de agua cada hora.
El punto de rocío
La cantidad máxima de vapor de agua que un gas puede contener
depende de su presión y temperatura. Cuando a una determinada
temperatura y presión de servicio la concentración de vapor de
agua es la máxima, se dice que esta temperatura representa el
“punto de rocío a presión atmosférica”. El conocimiento de uno de
los dos implica también el conocimiento del otro.
Por ejemplo un punto de rocío de 3 °C a 7 bar equivale a un punto
de rocío de -21 °C a presión atmosférica.
La experiencia ha demostrado que el punto de rocío ideal para la
mayoría de aplicaciones es de 3 °C a presión atmosférica.
En climas cálidos o durante los meses de verano, se pueden
aceptar puntos de rocío superiores (hasta 30 °C).
Experiencia y Calidad
La investigación junto a la experiencia de nuestros técnicos e
ingenieros de proyectos, el contacto constante y la exigencia
técnica y comercial de nuestros clientes, han permitido mejorar el
producto líder : “Secador frigorífico de masa térmica sólida serie
DE” .
El perfeccionamiento de algunos componentes utilizados, la
introducción de la serie ecológica R134a y la norma de calidad con
la que se rige la empresa garantizan una dinámica encaminada
para la total satisfacción de nuestros clientes.
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Serie MTA
Secadores frigoríficos
Características principales y ventajas técnicas
Masa térmica e intercambiadores de calor
- Sólida, químicamente inerte y no tóxica.
- Grupos de intercambiadores de tipo batería aletada.
- Tubos intercambiadores del evaporador y del intercambiador aire/
aire en cobre de gran calidad.
- Estructura compacta y robusta.
Ahorro energético
- Del 30 al 80% gracias a la acumulación de frío en la masa térmica.
- Hasta el 60% gracias al uso del intercambiador de calor aire/aire (a
partir del modelo DE-103).
Funcionamiento similar al de un refrigerador doméstico
- Elevada fiabilidad.
- No necesita puesta en marcha o paradas diarias debido a su
regulación automática.
- Simplicidad de mantenimiento.
Ecológicos
- Aislamiento térmico realizado en poliestireno ignífugo de gran
densidad.
- Imposibilidad de contaminación del circuito del aire comprimido con
el gas refrigerante y viceversa.
Adaptación a climas cálidos
- Funcionamiento con elevadas temperaturas ambiente gracias al alto
caudal de aire de refrigeración y una superficie de intercambio en el
condensador generosamente dimensionada.
Purga de condensados temporizada
- Elevada fiabilidad.
- Todos los modelos incorporan electroválvula temporizada, con
posibilidad de modificar el tiempo de duración.
Baja pérdida de carga
- Baja pérdida de carga en el aire comprimido, gracias al
sobredimensionado de los intercambiadores de calor.
Exentos de inspección y homologación
- Los recipientes a presión no requieren la aprobación e inspección
de organismos oficiales.
Elevadas presiones de servicio
- Bajo demanda se fabrican secadores para presiones de servicio
superiores a 16 bar (hasta 50 bar).
Control por ordenador
- Todos los secadores están preparados para ser conectados al
ordenador de una sala de control situada incluso a varios kilómetros
de distancia mediante una interface RS-232.
Asimismo un paquete de software permite controlar y gestionar hasta
16 equipos al mismo tiempo.
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Serie MTA
Secadores frigoríficos
Serie MTA
Central con microprocesador small
(standard)
Central electrónica con
microprocesador stage 3 (opcional)
Disponible del modelo DE-101 al DE-115.
Carátula en policarbonato.
Medida y visualización del punto de rocío mediante
“bargraph” constituído por 5 LEDs.
3 pulsadores para:
- Controlar el funcionamiento de la electroválvula de
purga de condensados.
- Control de funcionamiento de los LEDs.
- Programación del tiempo de apertura de la
electroválvula de purga.
Disponibles del modelo DE-108 al DE-115
Carátula en policarbonato con sinóptico.
Display de 3 cifras.
Medida y visualización de 3 sondas de temperatura:
- Punto de rocío.
- Temperatura entrada de aire comprimido.
- Temperatura de masa térmica.
4 pulsadores para:
- Marcha y parada del secador.
- Controlar el funcionamiento de la electroválvula de
purga.
- Acceder a la programación de los parámetros
variables.
- Variar los parámetros programables.
LED de funcionamiento de purga de condensados.
Función termostatación de la masa térmica.
Función de temporización de purga de condensados.
Disponible del modelo DE-108 al DE-115.
Carátula de policarbonato con sinóptico.
Display de 3 cifras.
7 LEDs para indicar:
- El estado de la máquina (cant. 1).
- El estado del sistema de purga de condensados
(cant.1).
- La presencia de alarmas (cant. 5).
Posibilidad de visualizar hasta 16 estados de alarmas.
Función termostatación de la masa térmica.
Función de temporización de purga de condensados.
Posibilidad de programar hasta 16 parámetros, entre
los cuales:
- Tiempo de apertura y cierre de la electroválvula de
purga.
- Set point alarma de punto de rocío alto.
- Set point alarma de temperatura de ingreso de aire
comprimido alta.
- etc.
Relé de alarma general.
Se dispone de un kit para conectar y controlar de 1 a
16 máquinas con un ordenador para supervisión
(interface RS-232).
4
Secadores frigoríficos
Características técnicas
1. Carrocería
Construida con paneles de acero al carbono sometidos a un tratamiento de desengrasado y protegidos con pintura epoxi en polvo.
La carrocería no es de tipo autoportante, por lo que se desmonta con
gran facilidad, quedando el interior del secador perfectarnente accesible.
2. Compresor frigorífico
De tipo hermético, refrigerado por el fluido frigorífico aspirado y
protegido por un relé térmico y amperimétrico. El compresor está
montado sobre soportes antivibratorios de caucho y su nivel sonoro
es muy bajo.
El gas refrigerante empleado es el R-22 del modelo DE-104 al DE115. Existe la alternativa del R134a para todos los modelos, anticipándose así a las restricciones que serán adoptadas
internacionalmente sobre el uso de gases refrigerantes.
3. Condensador
De tipo refrigerado por aire, está formado por una batería de tubos de
cobre con aletas de aluminio y provisto de motoventilador. Tanto el
condensador como el motoventilador han sido diseñados generosamente para poder funcionar con temperaturas ambiente elevadas y
además garantizar al mismo tiempo una buena refrigeración de los
componentes electrónicos internos.
4. Intercambiadores de calor
El evaporador y el intercambiador aire/aire (este último a partir del
modelo DE-103 incluído), se construyen con una única batería de
tubos de cobre con aletas de aluminio. El aire comprimido y el
refrigerante circulan por el interior de los tubos y el intercambio
térmico se realiza a través de las aletas de aluminio.
El resultado es una construcción extremadamente compacta y robusta. El conjunto se aisla convenientemente a base de poliestireno
ignífugo de gran densidad.
5. Circuito frigorífico
Desde el punto de vista del principio de funcionamiento y la fiabilidad,
es comparable al de un frigorífico doméstico. En efecto, la regulación
se realiza mediante un termostato que detiene el compresor cuando
la masa térmica alcanza la temperatura deseada. Gracias al esmerado y profundo estudio de los componentes del circuito, no son necesarios otros elementos de regulación.
6. Sistemas de purgas de condensados
La separación de los condensados se realiza mediante un separador
de alta eficacia con filtro tipo ”demister” de malla de acero inoxidable.
La purga de los condensados se efectúa mediante una electroválvula
comandada por un temporizador con posibilidad de regulación del
tiempo de abertura y el de cierre (éste último solamente en los
modelos con microprocesador).
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Serie MTA
Secadores frigoríficos
Serie MTA
Principio de funcionamiento
El aire comprimido que entra al secador se preenfría en
el intercambiador aire/aire y seguidamente se introduce
en el evaporador donde se enfría hasta alcanzar la
temperatura del punto de rocío deseado.
A continuación penetra en el evaporador donde el agua
condensada es separada y evacuada por la purga
automática.
Antes de salir del secador el aire comprimido vuelve a
entrar al intercambiador aire/aire donde es recalentado
por el aire comprimido caliente de entrada.
El funcionamiento del circuito frigorífico es similar al de
un frigorífico doméstico. El compresor frigorífico aspira
vapor de gas refrigerante a baja presión procedente del
evaporador situado en el «acumulador de energía».
Seguidamente el gas es bombeado por el compresor
hacia el condensador donde se enfría mediante el aire
ambiente impulsado por el motoventilador. El paso a
través del filtro y del capilar, provoca la expansión del
refrigerante con el consiguiente enfriamiento del mismo.
Este cede sus frigorías en el evaporador al aire comprimido y a la masa térmica, volviendo así a su estado
gaseoso para iniciar de nuevo el ciclo. Cuando el frío
producido es superior al calor a evacuar, éste es acumulado en la masa térmica.
La temperatura de la masa térmica es controlada por un
termostato que detiene el compresor cuando alcanza la
temperatura prefijada.
Este es el único sistema donde todo el frío producido es
utilizado por el aire comprimido.
El resultado es un ahorro de energía y de horas de
trabajo del compresor frigorífico variable entre un 30 y un
80%.
1. Entrada aire comprimido húmedo.
2. Salida de aire comprimido seco.
3. Intercambiador aire/aire.
4. Acumulador de energía.
5. Separador de condensados.
6. Filtro mecánico.
7. Electroválvula de purga.
8. Compresor frigorífico.
9. Condensador de gas refrigerante.
10. Motoventilador.
11. Filtro del refrigerante.
12. Capilar de expansión.
13. Válvula de control.
14. Termostato.
Tratamiento del aire con secador colocado después
del depósito
Se recomienda esta instalación cuando los
compresores trabajan casi constantemente y el consumo total, en su punto más alto, es equivalente al caudal
del compresor.
1. Compresor de aire
2. Refrigerador posterior (*)
3. Separador de condensados (*)
4. Depósito
5. Derivación (bypass)
6. Secador frigorífico
Tratamiento del aire con secador colocado antes del
depósito
Este montaje se aconseja cuando la utilización es muy
variable y los consumos de aire en un momento dado,
son mayores o menores que el caudal del compresor. El
depósito debe ser lo suficientemente grande para hacer
frente a la demanda requerida de aire, que es de corta
duración y alto valor (fluido impulsado).
1. Compresor de aire
2. Refrigerador posterior (*)
3. Separador de condensados (*)
4. Depósito
5. Derivación (bypass)
6. Secador frigorífico
(*) El refrigerador con separador de condensados es indispensable cuando el compresor no incluye refrigerador final.
6
Secadores frigoríficos
Serie MTA
Modelos DE 111 - DE 115
Modelos DE 101 - DE 110
Modelos R22
1
Caudal con temperatura
de entrada de aire
30°C
m3/h
l/min
35°C
m3/h
l/min
40°C
m3/h
l/min
45°C
2 Potencia eléctrica nominal
3 Potencia eléctrica máxima
Modelos R134a
1
30°C
m3/h
l/min
35°C
m3/h
l/min
40°C
m3/h
l/min
45°C
2 Potencia eléctrica nominal
3 Potencia eléctrica máxima
Alimentación eléctrica
Presión máxima de servicio
Conexiones
4
m3/h
l/min
Kw
Kw
DE.../R134a
Caudal con temperatura
de entrada de aire
Dimensiones
104
167,3
2788
138,0
2300
115,7
1928
97,8
1630
0,57
0,94
DE.../R22
mm
Peso
m3/h
l/min
Kw
Kw
V/F/Hz
bar
BSPT
PN16DN
A
B
C
D
E
F
Kg
105
219,5
3658
180,6
3010
150,4
2507
126,1
2102
0,56
0,94
106
328,9
5482
271,6
4527
227,0
3783
191,2
3187
0,81
1,4
107
439,3
7322
361,4
6023
301,0
5017
252,5
4208
0,96
1,8
108
582,8
9713
482,0
8033
401,2
6687
335,1
5585
1,47
2,5
109
769,0
12817
631,5
10525
524,4
8740
437,7
7295
1,36
2,1
110
948,9
15815
780,0
13000
648,9
10815
542,9
9048
1,95
2,85
111
1215
20250
991,0
16517
814,9
13582
678,2
11303
1,83
2,85
112
1473
24550
1203,4
20057
1000
16667
831,3
13855
2,75
4,2
113
2250
37500
1853,3
30888
1530
25500
1270
21167
3,99
6,25
114
2944
49067
2404,2
40070
1997
33283
1652
27533
5,07
7,95
115
4120
68666
3361,2
56020
2781
46350
2300
38333
8,03
11,8
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
32,9
548
27,0
450
22,7
378
19,3
322
0,18
0,36
51,5
858
42,1
702
35,0
583
29,4
490
0,28
0,4
88,0
1467
72,4
1207
60,3
1005
50,3
838
0,27
0,5
179,4
2990
147,9
2465
124,4
2073
105,3
1755
0,58
1
229,9
3832
189,6
3160
156,8
2613
132,6
2210
0,56
1
358,1
5968
295,4
4923
247,0
4117
208,1
3468
0,87
1,4
432,5
7208
355,6
5927
297,1
4952
247,7
4128
0,92
1,7
584,0
9733
479,2
7987
399,1
6652
334,6
5577
1,28
2,3
783,5
13058
640,3
10672
533,7
8895
445,5
7425
1,46
2,6
974,5
16242
800,6
13343
659,8
10997
552,5
9208
2,09
3,3
1275,7
21262
1045,2
17420
861,3
14335
712,5
11875
2,04
3,5
1432,8
23880
1172,3
19538
967,8
16130
802,7
13378
2,64
4,3
2272,4
37873
1861,1
31018
1536,1
25602
1278,8
21313
4,19
6,9
2968,4
49473
2423,3
40388
2005,8
33430
1668,3
27805
5,24
8,5
3493,9
58232
2848,4
47473
2364,4
39407
1953,1
32552
6,62
11
220-240/1/50
380-415/3/50
16
1/2"
3/4"
1"
1 1/2"
2"
468
418
550
59,5
60
226
583
488
670
76,5
427
244
744
550
930
112
516
424
119 146
744
700
965
101
538
459
176 219
744
1020
1185
95
550
497
320
344
49
51
76
86
625
DN 80
866
1306
2075
124
618
140
630
900
DN 100
866
2236
2075
124
618
140
1140 1390
Coeficiente de corrección de capacidad (valores indicativos); capacidad (m3/h) = valor nominal (35 °C de entrada) x K1 x K2 x K3
Presión de servicio bar
K1
3
0,74
4
0,84
5
0,91
6
0,96
Punto de rocío °C
K2
3
1
5
1,12
7
1,24
9
1,38
Temp. Ambiente
K3
25
1
30
0,95
35
0,89
40
0,83
7
1,00
8
1,04
9
1,06
10
1,09
11
1,11
12
1,12
13
1,14
14
1,15
15
1,17
16
1,18
Nota
1. Los datos están referidos al rendimiento del aire liberado del compresor (a la aspiración
de 20 °C y 1 bar) y en las siguientes condiciones de trabajo:
- punto de rocío a presión 3 °C.
- punto de rocío a presión atmosférica -21 °C.
- presión de servicio 7 bar.
- temperatura ambiente 25 °C.
- condiciones conforme a la norma ISO 7183
2. Potencia absorbida a la red eléctrica en las condiciones normales de funcionamiento.
3. Potencia absorbida a la red eléctrica en condiciones extremas de funcionamiento, es decir,
temperatura máxima ambiente 43 °C, punto de rocío 10 °C.
4. Peso de expedición.
43
0,79
Importante: el caudal de aire comprimido a tratar es diferente según el modelo y el tipo de
refrigerante utilizado. Por lo tanto, es importante pedir el secador después de haber
evaluado la capacidad necesaria y especificado el tipo de refrigerante requerido.
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Secadores frigoríficos
Serie MTA
Informe técnico
Es un hecho conocido por muchos que el aire atmosférico contiene agua en estado de vapor, que comúnmente
se conoce como “humedad del aire”.
Bajo las condiciones atmosféricas normales, y dependiendo del “grado de humedad” del clima, el aire
contiene distintas cantidades de agua. Es interesante
evaluar, a través del uso de los gráficos
psicrométricos, de qué cantidad de agua estamos
hablando.
Determinación de la cantidad de agua contenida en el
aire
En la Figura 1 (página 10) podemos ver el diagrama
psicrométrico para el aire atmosférico. Ingresando con
el valor de la temperatura ambiente y el grado de
humedad (condiciones climatológicas), es posible
determinar la cantidad de agua contenida en el aire, en
gramos/Nm3 de aire atmosférico.
Supongamos entonces tener una instalación de aire
comprimido, con un compresor de 30 HP, que aspire Q =
3 Nm3/min de aire atmosférico. El aire aspirado se
encuentra a 25 °C , y tiene una humedad del 60%.
Entrando en el gráfico de la Figura 1 (página 10),
obtenemos Xat = 15,5 g/Nm3. Esa es la cantidad de agua
que posee un metro cúbico de aire atmosférico en
condiciones normales (p abs = 1 bar ; T = 20°C).
Siendo que el caudal aspirado es 3 Nm3/min, el caudal
aspirado en 10 horas de trabajo será:
G1 = (15,5 g/Nm3 - 5,7 g/Nm3). 1800 Nm3 = 17,6 kg
O sea que en este punto se decantan por día de
trabajo 17,6 kg de agua (aproximadamente 88 kg por
semana), que corresponden a aproximadamente el
60% del total del agua contenida en el aire. El resto
circula por la tubería de distribución y llegará a los
componentes neumáticos. Los filtros de las unidades
FRL contribuyen a separar parte del 40% restante, pero
sin ninguna duda gran parte continuará hasta pasar
por las válvulas y cilindros.
QT = 3 Nm3/min x 60 min/h x 10 h = 1800 Nm3
Cálculo del agua condensada en el secador frigorífico
Con ayuda del diagrama de la Figura 3 (página 12) es
posible determinar la cantidad de agua a condensar en
el secador frigorífico. Para esto es importante definir la
Temperatura de Rocío con que trabajaremos. Esta
temperatura es la que permite la formación de condensados, y en la instalación en estudio debe ser fijada
teniendo en cuenta la mínima temperatura a la que
podría estar sometida la tubería de distribución.
En este punto es extremadamente importante verificar
que no existan zonas de tubería a la intemperie, ya que
esto podría significar que en esa zona se produzcan
condensados no previstos en el cálculo. En general, y
dado que las instalaciones industriales están bajo
techo y en ambientes medianamente protegidos, es
normal fijar la Temperatura de Rocío en + 3 °C. Con
este valor y la presión de la línea (7 bar), entramos al
diagrama de la Figura 3 (página 12) y obtenemos el
contenido de agua Xpr = 0,76 g/Nm3 de aire aspirado.
La diferencia entre el contenido de agua del aire a la
salida del postenfriador y la del aire en estas condiciones será el agua que se condensará al pasar el aire
por el secador frigorífico:
Por lo tanto, la cantidad de agua contenida en el aire
aspirado durante 10 horas, será:
G = 1800 Nm3 x 15,5 g/Nm3 = 27,900 kg
y en una semana de trabajo de 5 días:
GS = 27,900 kg/día x 5 días = 139,5 kg
Como vemos, la cantidad de agua enviada a la línea es
un valor realmente elevado.
Cálculo del agua condensada en el postenfriador del
compresor
El mayor porcentaje del agua contenida en el aire
comprimido se decanta en el postenfriador del compresor. La cantidad puede ser determinada utilizando el
diagrama de la Figura 2 (página 11).
Suponiendo que en el ejemplo anterior el aire sale del
postenfriador del compresor a 35 °C y a 7 bar, es
posible ingresar al gráfico y obtener el valor de contenido de agua Xp = 5,7 g/Nm3. La diferencia entre el
contenido de agua del aire atmosférico y la del aire en
estas condiciones corresponde a la que inevitablemente
será condensada en el postenfriador, por cada Nm3 de
aire. Entonces, para el total del caudal aspirado será:
G2 = (5,7 g/Nm3 – 0,76 g/Nm3) . 1800 Nm3 = 8,90 kg
8
Secadores frigoríficos
Serie MTA
y en una semana de cinco días hábiles:
Informe técnico
Software de cálculo
Contamos con un software de cálculo que es de libre
copiado y que permite obtener una selección automática. Agradecemos solicitarlo a través de nuestro Departamento Comercial.
G2S = 8,90 x 5 = 44,5 kg
Esto significa que la decisión de poner o no un secador
frigorífico en una instalación mediana (30 HP) significa
incorporar o no un tambor de 200 litros de agua en la
cañería de aire comprimido.
Se puede observar que el remanente de humedad en el
aire luego de pasar por el secador no llega al 5% del
valor de humedad contenido en el aire atmosférico
(0,76/15,5 x 100 = 4,9%).
Del diagrama de la Figura 3 (página 12) también puede
observarse el nuevo punto de rocío para el aire a la
salida del secador, y a presión atmosférica. En este
caso es de – 20,7 °C (bajo cero).
Es importante considerar que para lograr un óptimo
rendimiento del secador frigorífico no se supere una
temperatura del aire de 35 °C en el ingreso al mismo. Si
así fuera se aconseja instalar un postenfriador antes del
secador.
Determinación rápida del modelo necesario
En la práctica, y en condiciones normales de instalación,
se puede hacer una selección rápida del equipo necesario.
En principio es necesario determinar el caudal de aire a
enfriar. Si no se tienen los datos precisos, es posible
hacer una estimación en función de la potencia del
motor del compresor. Debe considerarse que aproximadamente:
10 HP equivalen a 1 Nm3/min = (1000 Nl/min ó 60 Nm3/
hora) de aire aspirado.
El segundo punto a observar es la presión de la red de
aire comprimido. Si la misma tiene 6 ó 7 bar no es
necesario utilizar el diskette. Por debajo de 4 bar es
imprescindible hacer el cálculo con el diskette, ya que la
humedad contenida es mucho mayor (ver Figura 2,
página 11).
Con esta situación puede considerarse una temperatura
de aspiración de 35 °C y buscar en el catálogo la
máquina que tenga el caudal deseado a esa temperatura.
Inconveniencia del agua en una instalación
Los efectos nocivos del condensado en una instalación
neumática pueden resumirse en:
- Corrosión en tuberías metálicas
- Obstrucción de boquillas de arenado
- Proyección de gotas en instalaciones de pintura
- Oxidación de internos en componentes y herramientas
- Degradación de los lubricantes
- Desgaste prematuro de componentes y herramientas
- Atasque de los accionamientos neumáticos
- Formación de hielo en los escapes
- Bajo rendimiento de la instalación en general
Consideraciones ecológicas:
Casi todos los equipos poseen como gas refrigerante el
R 134a, el cual es NO CONTAMINANTE.
Algunos aún son provistos con el gas refrigerante R 22,
el cual debe cesar en su uso en el año 2004 según lo
acordado en el Protocolo de Montreal. Sin embargo es
posible solicitar, a pedido de los interesados, los
equipos mencionados con gas R 134a.
ElrestodelequipoestáproducidoconmaterialesRECICLABLES.
En términos económicos lo anterior equivale a:
- Mermas de producción en calidad y cantidad
- Elevados gastos en repuestos y reposición de componentes
- Altas cargas de mantenimiento
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Secadores frigoríficos
Serie MTA
Figura 1
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Informe técnico
Secadores frigoríficos
Serie MTA
Figura 2
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Informe técnico
Secadores frigoríficos
Serie MTA
Figura 3
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Informe técnico