No mundo da manufatura, existem três utilidades consideradas essenciais para a maioria dos processos: água, eletricidade e gás natural. Dito isto, há mais uma utilidade considerada quase tão importante quanto essas. O ar comprimido é considerado a quarta utilidade na fabricação.
Um secador de ar comprimido é uma máquina que aspira e reduz significativamente o teor de umidade do ar ambiente. Na fabricação, os secadores de ar desempenham o papel vital de tornar o ar mais higiênico e propício para trabalhadores e produtos. Dependendo dos níveis de umidade de um determinado ambiente, o uso de um sistema de ar comprimido pode fazer toda a diferença entre se uma produção é possível ou não. Os secadores de ar comprimido podem ser divididos nas seguintes categorias:
A principal diferença entre cada tipo de secador é o agente colocado dentro da máquina para secar o ar recebido.
De todos os secadores de ar comprimido, o secador refrigerado é o tipo mais popular e difundido. Fiel ao seu nome, o secador de ar refrigerado funciona de maneira semelhante aos refrigeradores domésticos, na medida em que é empregado um processo de resfriamento que evita a umidade. A principal diferença é que os objetos ou elementos estão sendo resfriados porque, enquanto uma geladeira de cozinha esfria e preserva alimentos e bebidas perecíveis, um secador de ar refrigerado mantém a qualidade do ar nas fábricas.
Em um secador refrigerado, o ar comprimido é resfriado a cerca de 35 graus Fahrenheit . Depois que o ar passa pela válvula de entrada, a umidade é extraída e drenada, e o ar seco é reaquecido pelo ar que entra. No final de cada ciclo, o ar comprimido enviado tem um ponto de orvalho na faixa de 35 a 40 graus Fahrenheit . No geral, o processo do secador refrigerado cria um ambiente de trabalho mais higiênico que também é muito mais propício para a fabricação.
Em um secador refrigerado sem ciclo, o refrigerante circula perpetuamente dentro da máquina. Isso permite respostas rápidas a mudanças na carga, seja baixa ou alta densidade de umidade no ar que entra. Como tal, ambientes de fábrica com motores a vapor podem ser desidratados da mesma maneira que ambientes com baixa umidade. O fluxo do refrigerante é regulado com uma válvula de desvio ou descarregador. Na maioria das unidades, o refrigerante é condensado por um trocador de calor após o processo de compressão concluir um ciclo.
Refrigerantes CFC como R12 e R22 foram usados em secadores de ar refrigerantes antigos, embora os tempos tenham mudado em relação à aceitabilidade de tais gases devido a preocupações com seu impacto no meio ambiente. Portanto, em secadores de refrigerante mais recentes, uma gama diferente de refrigerantes sem cloro é usada, como os eco-amigáveis R134A e R410A. A mudança foi provocada pelo Protocolo de Montreal, um tratado internacional contra a destruição da camada de ozônio que foi implementado em 1989.
Os secadores de refrigerante da variedade de ciclismo usam refrigerante para resfriar uma massa de glicol ou alumínio, que circunda a passagem de ar. O ar comprimido é então resfriado por um dissipador de calor controlado por termostato. As vantagens de um secador de ar refrigerante se decompõem da seguinte maneira:
Os secadores que usam agentes dessecantes para secar o ar comprimido empregam um processo conhecido como adsorção, que é distinto da absorção. A diferença pode ser descrita da seguinte maneira:
Em termos de secadores, a palavra “dessecante” refere-se não apenas a um tipo de secador, mas a uma categoria selecionada de secadores que são alternadamente chamados de secadores de adsorção e secadores regenerativos. Os secadores dessecantes recebem o nome do agente de secagem higroscópico contido. Basicamente, um secador dessecante funciona da seguinte maneira:
Nos secadores dessecantes regenerativos da variedade sem calor, os aquecedores não estão presentes interna ou externamente. A 100 psig, esse secador geralmente terá uma classificação de ponto de orvalho de menos 40 graus Fahrenheit , embora às vezes o ponto de orvalho possa cair tão baixo quanto 100 graus negativos .
Nos secadores dessecantes reativados pelo calor, um aquecedor pode fazer parte do sistema, interna ou externamente. Com um aquecedor interno, é necessário menos ar de purga para o processo regenerativo. Nos secadores dessecantes que usam aquecedores externos, o ar de purga aquecido é responsável por até 10% do fluxo de ar do secador . Um filtro coalescente é frequentemente necessário para proteger o agente dessecante da contaminação por óleo.
As vantagens de um secador dessecante regenerativo são as seguintes:
Os secadores dessecantes são importantes em uma vasta gama de aplicações industriais, onde o processo de secagem é necessário para manter a integridade das operações e também para manter a qualidade dos produtos. Em suma, os secadores dessecantes possibilitam a manutenção de ambientes de umidade controlada. Em alguns dos ambientes mais sensíveis, os desumidificadores de refrigerante são incapazes de fornecer os níveis corretos de secagem e, na verdade, teriam o efeito de serem muito bruscos ou insuficientes.
Os secadores dessecantes são frequentemente considerados mais fortes que os desumidificadores à base de refrigerante, porque estes desempenham um nível que é um pouco determinado pela temperatura do ar circundante em um determinado dia. Como tal, os desumidificadores de refrigerante funcionam melhor em temperaturas mais quentes, enquanto os secadores dessecantes operam com a mais alta eficiência em ambientes mais frios.
Os secadores dessecantes são comumente usados nas seguintes aplicações:
As seguintes indústrias, em particular, colhem enormes benefícios com a utilização de sistemas de secagem dessecante:
Basicamente, qualquer produto que possa perecer, atrair mofo ou danificar-se facilmente deve ser fabricado apenas em ambientes onde os secadores de ar comprimido são empregados o tempo todo.
Apesar de suas diferenças mecânicas, os secadores de refrigerante e dessecante têm mais semelhanças do que diferenças, porque ambos servem ao propósito de eliminar o ar ambiente próximo da umidade. Portanto, o debate entre os dois tipos de secadores não é tanto sobre qual é o melhor, mas qual é o mais adequado às necessidades de um determinado ambiente. De qualquer forma, as preocupações mais frequentemente levantadas pelos fabricantes incluem o seguinte:
As aplicações com maior probabilidade de favorecer um método predominantemente dessecante de secagem sobre refrigerantes estão nas indústrias de processamento de alimentos, produção de medicamentos, montagem de automóveis e armazenamento marítimo.
Na maioria das aplicações em que as temperaturas excedem o limite do dessecante em graus de dois dígitos, os secadores de refrigerante são a opção mais eficaz e financeiramente sensata. No entanto, mesmo em locais mais quentes, o uso ocasional de um secador dessecante ainda pode ajudar a reduzir os custos ao longo de um ano, quando utilizado nos momentos certos, como nas semanas mais frias do inverno. Por exemplo, os custos de resfriamento de um edifício equipado com HVAC podem ser reduzidos tratando o ar com um sistema dessecante, que pode ajudar a reduzir o consumo de energia de ventiladores e bombas, além de reduzir bobinas profundas e quedas de pressão.