O ponto de orvalho sob pressão é a temperatura a que a água que resta no ar comprimido condensa, medida à pressão da rede. Um ar com +3 °C de ponto de orvalho mantém-se seco enquanto não arrefecer abaixo de +3 °C. Para o escolher, parte-se do ponto mais frio que o ar vai encontrar e escolhe-se um ponto de orvalho claramente inferior.
Este guia explica o conceito e dá os números. Para as classes de qualidade do ar, veja o nosso guia ISO 8573-1. Para comparar as tecnologias de secadores, leia que secador de ar comprimido escolher.
O que mede um ponto de orvalho
O ar contém sempre vapor de água, mas só consegue transportar uma quantidade limitada, que depende da sua temperatura. Quanto mais frio, menos retém. Ao arrefecer um ar húmido, chega-se a um momento em que fica saturado: é o seu ponto de orvalho. Abaixo dele, a água em excesso deposita-se em gotas.
A humidade relativa, em %, depende da temperatura. O ponto de orvalho, pelo contrário, descreve diretamente a quantidade de água presente. É por isso que se usa para o ar comprimido.
Quanta água pode o ar transportar?
Quantidade máxima de vapor de água em 1 m³ de ar saturado. São valores físicos padrão, arredondados:
| Temperatura | Água em 1 m³ de ar saturado |
|---|---|
| 35 °C | cerca de 39,6 g |
| 30 °C | cerca de 30,4 g |
| 20 °C | cerca de 17,3 g |
| 10 °C | cerca de 9,4 g |
| 3 °C | cerca de 6,0 g |
| 0 °C | cerca de 4,8 g |
| −20 °C | cerca de 0,9 g |
Esta tabela explica porque as purgas descarregam mais no verão: um ar aspirado a 30 °C pode transportar quase o dobro da água que a 20 °C.
Sob pressão ou atmosférico: não confundir
Comprimir o ar reduz o seu volume, mas mantém a mesma quantidade de água. Essa água fica concentrada e condensa a uma temperatura mais alta. Por isso, é preciso indicar a que pressão se refere:
- O ponto de orvalho sob pressão mede-se à pressão da rede. É o valor que conta para as suas tubagens e ferramentas, e o que os secadores e a ISO 8573-1 indicam.
- O ponto de orvalho atmosférico mede-se depois da expansão à pressão ambiente. É sempre mais baixo e, portanto, mais favorável na aparência.
Como ordem de grandeza, com a aproximação habitual dos gases perfeitos: um ar com +3 °C de ponto de orvalho a 8 bar tem um ponto de orvalho atmosférico de cerca de −23 °C. Se uma ficha indicar um ponto de orvalho sem dizer qual, pergunte.
Um cálculo passo a passo: para onde vai a água
Considere um compressor que aspira ar a 20 °C e 60 % de humidade relativa e o comprime a 8 bar relativos, cerca de 9 bar absolutos. Raciocina-se por 1 m³ de ar aspirado.
- Água aspirada: 17,3 g × 60 % ≈ 10,4 g.
- Volume após a compressão: 1 m³ ÷ 9 ≈ 0,11 m³.
- Água que esse volume consegue reter a 20 °C: 0,11 × 17,3 ≈ 1,9 g. Assim que o ar comprimido volta aos 20 °C, no reservatório ou nas tubagens, condensam cerca de 10,4 − 1,9 = 8,5 g.
- Depois de um secador com +3 °C de ponto de orvalho: restam 0,11 × 6,0 ≈ 0,7 g. No total, retiraram-se cerca de 9,7 g de água de cada m³ aspirado.
Aplicado ao caudal de um K 110, 1,7 m³/min a 8 bar segundo a ficha, ou seja, 102 m³ por hora: 102 × 9,7 g ≈ 1 litro de água por hora de funcionamento em carga, a evacuar pelas purgas. É uma ordem de grandeza, que aumenta bastante com tempo quente e húmido. Para a evacuação desta água, veja a água no ar comprimido.
O método para escolher o ponto de orvalho
1. Encontre a temperatura mais fria do percurso. Uma tubagem que passa junto a uma parede exterior, sob um alpendre ou para um edifício sem aquecimento dita a regra, e não a temperatura da oficina. Considere o valor mais baixo do ano, noites incluídas.
2. Mantenha uma margem. O ponto de orvalho deve ficar claramente abaixo dessa temperatura. Uma rede que nunca desce abaixo de 15 °C contenta-se com um secador frigorífico. Uma tubagem que chega aos 2 °C no inverno exige um ponto de orvalho negativo.
3. Verifique a exigência do processo. Alguns fabricantes de máquinas, pistolas ou automatismos impõem uma classe de água ISO 8573-1 e, portanto, um ponto de orvalho máximo. Nesse caso, é ela que decide.
4. Deduza a tecnologia. Um secador frigorífico não desce abaixo de 0 °C, porque a água congelaria no permutador: dá alguns graus acima de zero. Um ponto de orvalho negativo exige um secador por adsorção.
O que degrada o ponto de orvalho real
- Um secador demasiado justo para o caudal, ou instalado numa sala quente: seca pior do que o seu valor nominal.
- Um ar que entra quente no secador. O S 110, por exemplo, fornece ar no máximo 15 °C acima da temperatura ambiente, segundo a ficha: uma sala quente dá um ar quente, e uma sala ventilada ajuda o secador.
- Uma purga bloqueada: a água separada volta para a rede.
- Um by-pass que ficou aberto depois de uma intervenção.
O controlo faz-se com um sensor de ponto de orvalho à saída do secador. Na falta dele, água num filtro afastado do secador é um sinal claro.
O que oferecem os compressores AIRSTAHL
- A série K 4 em 1 integra um secador frigorífico e a filtração no mesmo chassis do compressor e do reservatório.
- A série L, para o corte a laser, integra um secador frigorífico anunciado para um ponto de orvalho de 3 a 10 °C, com filtração de precisão.
- Para os compressores isolados da série S, propomos secadores frigoríficos dimensionados por potência, e secadores por adsorção para as redes expostas ao frio.
O configurador dimensiona o compressor a partir das suas ferramentas. Para o tratamento do ar, descreva o percurso da sua rede e as suas exigências num pedido de orçamento: os nossos técnicos definem consigo o ponto de orvalho e a classe de ar.