Quando l’aria si raffredda, come tipicamente avviene con la compressione, il vapore acqueo crea condensa. Questo è il motivo per cui un compressore con una portata ad esempio di 5 lt /min “produce” in ogni turno di otto ore circa 30 litri di acqua.

Questa condensa deve necessariamente essere rimossa dal sistema per evitare danni e guasti, così come per evitare imperfezioni al prodotto finale. L’essiccazione dell’aria compressa è dunque una parte essenziale di ogni processo produttivo, e per risolvere questa esigenza specifica esistono degli appositi essiccatori per compressori industriali che hanno appunto la capacità di eliminare l’umidità dall’aria compressa.

Un esempio pratico

Se un compressore a vite raffreddato ad olio aspira 10 m³ di aria direttamente dall’atmosfera a 20°C e con un’umidità relativa del 60%, quell’aria conterrà circa 100 gr. di vapore. Se l’aria viene compressa con rapporto 1:10 ad una pressione assoluta di 10 bar, otterremo 1 metro cubo di aria compressa.

Ma se la temperatura raggiunge gli 80°C dopo la compressione, il suo contenuto d’acqua può raggiungere i 290 grammi per metro cubo. Poiché ci sono solo circa 100 gr, l’aria avrà un’umidità relativa del 35% più o meno, cioè sarà abbastanza secca, quindi non si formerà condensa.

Nel postrefrigeratore del compressore la temperatura dell’aria compressa scende nuovamente a circa – 30°C. A quella temperatura un metro cubo d’aria non può trattenere più di 30 grammi di acqua, quindi i restanti 70 grammi vengono condensati e possono essere separati.

In una giornata lavorativa di 8 ore si possono formare circa 35 litri di condensa. Altri 6 litri al giorno vengono separati nell’essiccatore a ciclo frigorifero collegato a valle. In questi essiccatori, l’aria compressa viene prima raffreddata a +3°C, quindi riscaldata a temperatura ambiente. Ciò significa avere un deficit di umidità di circa il 20%. e, di conseguenza, un’aria compressa più secca e di migliore qualità e, di conseguenza, un’aria compressa più secca e di migliore qualità.

Umidità dell’aria

L’aria che ci circonda contiene sempre una quantità (maggiore o minore, variabile in base alle condizioni del luogo e del momento della giornata) di umidità, cioè acqua. Questa umidità dipende anche dalla temperatura del momento. Ad esempio, un’aria satura di vapore acqueo al 100% a una temperatura di +25°C può contenere quasi 23 gr. di acqua per metro cubo.

Formazione di condensa

La condensa si forma quando il volume dell’aria e la sua temperatura si riducono contemporaneamente, poiché questi due fenomeni riducono la capacità di saturazione dell’aria. Questo è esattamente ciò che accade nell’unità del compressore e nel postrefrigeratore di un compressore.

Alcuni concetti di base brevemente spiegati

A) Umidità assoluta

Si intende per umidità assoluta la quantità di vapore acqueo contenuta nell’aria espressa in g/m³.

B) Umidità relativa

L’umidità relativa indica il grado di saturazione dell’aria, cioè il rapporto tra il suo reale contenuto d’acqua e il reale punto di saturazione. Questa umidità dipende dalla temperatura del momento: l’aria calda può contenere una maggiore quantità di vapore acqueo rispetto all’aria fredda.

C) Punto di rugiada atmosferico

Il punto di rugiada atmosferico è la temperatura alla quale l’aria raggiunge il grado di saturazione del 100% alla pressione atmosferica.

D) Punto di rugiada in pressione

Per punto di rugiada in pressione si intende la temperatura alla quale l’aria compressa raggiunge il suo punto di saturazione alla sua pressione assoluta.

Conclusioni

Questi sono i principali motivi per i quali può essere presente del vapore acqueo all’interno dell’aria compressa, fenomeno non trascurabile per evitare problemi ai macchinari prima ancora che alla qualità del prodotto finale. Oggi esistono in proposito filtri e accessori che sono in grado di essiccare l’aria compressa eliminando alla base il problema.