Tratamento de ar comprimido

Selecionar o tratamento do ar comprimido em função da qualidade pretendida

O tratamento do ar comprimido não consiste apenas em instalar dispositivos individuais a jusante do compressor. A questão decisiva é saber que qualidade de ar comprimido é efetivamente necessária no ponto de consumo. A água, as partículas e o óleo podem ocorrer sob diferentes formas e, por isso, têm de ser tratados com diferentes níveis de preparação.

O sortido atual permite combinar vários níveis de qualidade. Para muitas aplicações de oficina e industriais, é suficiente um sistema composto por separação de condensados, filtração adequada e secagem por refrigeração. Para processos mais sensíveis, podem ser necessários pontos de orvalho sob pressão significativamente mais baixos, níveis de filtração mais finos e uma adsorção adicional com carvão ativado.

Ponto de orvalho sob pressão: de cerca de +3 °C a −40 °C

O ponto de orvalho sob pressão descreve até que temperatura o ar comprimido pode ser arrefecido à pressão de funcionamento antes de o vapor de água remanescente voltar a condensar-se. Quanto mais baixo for o ponto de orvalho sob pressão, mais seco estará o ar comprimido.

Os secadores por refrigeração do sortido estão dimensionados, nas suas condições de referência, para um ponto de orvalho sob pressão de aproximadamente +3 °C. Isto é suficiente para muitas redes de ar comprimido em oficinas e pavilhões de produção climatizados. Desde que a tubagem a jusante se mantenha acima deste ponto de orvalho sob pressão à pressão de funcionamento, evita-se em grande medida a nova formação de condensados.

Para aplicações com tubagens exteriores frias, risco de congelamento ou requisitos muito elevados relativamente à humidade residual, estão disponíveis secadores por adsorção até um ponto de orvalho sob pressão de −40 °C. Assim, é possível secar o ar comprimido de forma consideravelmente mais eficaz do que com um secador por refrigeração convencional.

Reduzir seletivamente o teor de óleo residual

O óleo pode ocorrer no ar comprimido sob a forma de líquido, aerossol ou vapor gasoso. Por isso, uma única etapa de filtração não é suficiente quando são exigidos teores de óleo residual particularmente baixos. Os filtros coalescentes e finos reduzem os componentes de óleo líquido e os aerossóis. Para vapores gasosos de óleo e hidrocarbonetos, pode ser utilizada a jusante uma etapa de carvão ativado.

O adsorvedor de carvão ativado separado do sortido está especificado, sob condições definidas, para um teor de óleo residual de ≤ 0,003 mg/m³. Este valor deve ser entendido como o desempenho de uma cadeia de tratamento corretamente dimensionada, nas condições de funcionamento previstas. A pré-filtração, a temperatura, o caudal volumétrico e o estado de manutenção influenciam a qualidade efetivamente alcançável.

O que faz cada nível de filtro de ar comprimido DFF?

Os filtros de ar comprimido DFF têm uma estrutura escalonada. Desta forma, um filtro fino não tem de suportar toda a carga de sujidade e aerossóis do ar comprimido bruto. Os filtros instalados a montante protegem os níveis mais finos, reduzem a sua carga e permitem adaptar o sistema à qualidade de ar comprimido necessária.

DFF-P – Filtração grosseira até 5 µm: O DFF-P é o nível robusto de pré-filtração. Retém partículas sólidas mais grosseiras e impurezas até à finura de filtração indicada de 5 µm, servindo sobretudo para aliviar os filtros finos e os secadores instalados a jusante. Por si só, este nível ainda não é suficiente para obter uma elevada pureza do ar comprimido.

DFF-M – Microfiltração até 0,1 µm: O DFF-M assegura a separação mais fina de partículas e aerossóis. A finura de filtração indicada é de 0,1 µm; o teor de óleo residual especificado é de < 0,1 mg/m³. Este nível é adequado quando, além das partículas sólidas, também se pretende reduzir significativamente os aerossóis finos de óleo e água.

DFF-S – Superfiltração até 0,01 µm: O DFF-S vai ainda mais longe. Com uma finura de filtração indicada de 0,01 µm e um teor de óleo residual especificado de < 0,01 mg/m³, é adequado para aplicações com requisitos consideravelmente mais elevados relativamente à pureza de partículas e aerossóis. Uma pré-filtração adequada protege o elemento filtrante muito fino de uma carga desnecessariamente elevada.

DFF-A – Nível final de carvão ativado: O DFF-A não é um filtro de partículas convencional. É instalado após uma pré-filtração adequada para reduzir ainda mais os vapores residuais de óleo e hidrocarbonetos. A 20 °C, está especificado para um teor de óleo residual de < 0,005 mg/m³. Assim, complementa os níveis de filtração mecânica ou coalescente nos casos em que é necessário ar comprimido com um teor de óleo particularmente baixo.

Nem todas as instalações de ar comprimido necessitam automaticamente dos quatro níveis. A combinação de filtros adequada depende da qualidade do ar comprimido de entrada e do consumidor. Para ferramentas pneumáticas robustas, uma filtração mais simples pode ser suficiente, enquanto os processos sensíveis necessitam de vários níveis. É também importante efetuar o dimensionamento correto em função do caudal volumétrico real e da pressão de funcionamento; a série DFF abrange, consoante o tamanho de construção, caudais volumétricos de aproximadamente 1,2 a 36,0 m³/min e está concebida para até 16 bar.

Distinguir o DFF-A do adsorvedor de carvão ativado separado

O DFF-A pertence à cadeia modular de filtros DFF e está especificado, a 20 °C, para um teor de óleo residual de < 0,005 mg/m³. O adsorvedor de carvão ativado separado do sortido é um nível de tratamento autónomo e alcança, sob condições definidas, um teor de óleo residual até ≤ 0,003 mg/m³. Ambas as soluções têm, por isso, um objetivo semelhante, mas não são tecnicamente equivalentes.

Remover primeiro o condensado líquido

Os separadores ciclónicos são especialmente adequados para remover do fluxo de ar comprimido o líquido já condensado. Na série atual, é indicada uma eficiência de separação de mais de 99 % para o condensado líquido livre. Este nível reduz significativamente a carga dos filtros e secadores instalados a jusante.

É importante, contudo, fazer a distinção técnica: um separador ciclónico remove gotículas de água líquida, mas não vapor de água. Por isso, não cria um ponto de orvalho sob pressão definido e não substitui um secador por refrigeração nem um secador por adsorção.

Avaliar a qualidade do ar comprimido com base em vários parâmetros

Na prática, é sempre necessário considerar em conjunto vários critérios de qualidade: partículas residuais, óleo residual e humidade residual ou ponto de orvalho sob pressão. Uma instalação de ar comprimido pode, por exemplo, estar muito seca e, ainda assim, conter demasiados componentes de óleo. Inversamente, o ar comprimido filtrado de forma muito fina pode continuar a apresentar um teor de água demasiado elevado.

Por isso, o tratamento deve ser planeado a partir do consumidor: que dimensão de partícula ainda pode estar presente? Que teor de óleo residual é admissível? Que ponto de orvalho sob pressão é necessário? Só a partir destas respostas se obtém a combinação adequada de componentes.

ISO 8573-1 como referência para a qualidade do ar comprimido

Para o ar comprimido industrial, a qualidade é frequentemente descrita segundo a ISO 8573-1. As partículas, a água e o óleo são avaliados separadamente. A classe alcançável não resulta de um único componente, mas de toda a cadeia de tratamento e das condições reais de funcionamento.

Com os filtros, secadores por refrigeração e por adsorção, adsorvedores de carvão ativado e separadores de condensados disponíveis, é possível criar seletivamente diferentes níveis de qualidade. Quando é exigida uma classe ISO concreta, deve ser coordenada a combinação completa de caudal volumétrico, pressão, níveis de filtração, ponto de orvalho sob pressão e objetivo de óleo residual.

Tratamento do ar comprimido para a indústria e utilizadores profissionais

A categoria abrange, assim, não apenas filtros ou secadores individuais, mas toda a cadeia técnica, desde a remoção do condensado livre, passando pela filtração de partículas e aerossóis, até à secagem e à purificação fina. Deste modo, o ar comprimido pode ser adaptado de forma direcionada a aplicações industriais, de oficina, de tecnologia de decapagem por jato abrasivo e a outros processos profissionais.