Come avrai imparato dal nostro post Il buono, il cattivo e l'umido, l'aumento della concentrazione di umidità e condensa nell'aria (compressa) può essere un vero problema. Tra le altre cose, può compromettere la sicurezza, le prestazioni, l'efficienza e la durata dell'infrastruttura, ma anche la qualità del prodotto finale.
Ecco perché questo post parla di uno dei metodi più comuni per far "sparire" l'acqua. Come vedrai, non è un trucco di magia, ma scienza al 100%.
2 aprile 2020
Umidità relativa: dove tutto ha inizio
Quando si tratta di rimuovere l'acqua dall'equazione e dall'aria del sistema, tutto dipende da quanto è inizialmente umida quell'aria, dal livello di essiccazione che si desidera ottenere e quanto velocemente.
Innanzitutto, parliamo dell'umidità già presente nell'aria. Questa viene generalmente espressa in termini di "umidità relativa".
L'umidità relativa (RH%) è una percentuale della quantità massima di umidità che l'aria può contenere (a una data temperatura e pressione) prima che condensi. In altre parole, quanto è pieno il bicchiere prima che inizi a traboccare. Ma l'umidità relativa non è solo un'indicazione della quantità di acqua presente nell'aria, ma anche della quantità di acqua che l'aria può ancora assorbire, cioè la sua capacità di essiccazione! Ad esempio, se l'umidità relativa dell'aria ambiente nello stabilimento è pari al 20%, ciò significa che c'è ancora un 80% che può essere utilizzato per assorbire l'umidità ovunque non la si desideri. Quindi, dal nostro punto di vista, il bicchiere non è mai mezzo pieno, ma mezzo vuoto! Oppure, in questo caso, vuoto per 4/5. Supponendo che sia possibile generare un flusso d'aria continuo, che 4/5 possono essere utilizzati per estrarre l'acqua dall'equazione e dal sistema.
Punto di rugiada: dove si desidera arrivare
Il livello di secchezza che si desidera raggiungere è generalmente espresso in termini di punto di rugiada, ossia la temperatura alla quale l'acqua in quella particolare aria si condenserà, come la condensa sul prato mattutino, la nebbia sulla finestra del bagno o ghiaccio sulle pareti del congelatore.
Più l'aria è umida, più alta sarà la temperatura alla quale si formerà la condensa. Più asciutta è, più freddo dovrà essere prima che ciò accada. Questo è utile da ricordare poiché se si ha in mente un determinato punto di rugiada da raggiungere, l'aria iniettata per l'essiccazione deve avere lo stesso valore o (preferibilmente) un valore inferiore.
Prendiamo quest'ultimo esempio: lo scongelamento del congelatore. In genere, rimuovere il ghiaccio (che è semplicemente condensa congelata) significa scioglierlo, assorbirlo con una spugna e asciugarlo con un panno. Ma quando pensi che il congelatore sia perfettamente asciutto, lo riaccendi e prima che te ne accorga, inizia a formarsi nuovo ghiaccio. Perché? Perché l'aria che abbiamo "iniettato" nel congelatore presentava un punto di rugiada superiore alla temperatura di esercizio del congelatore. Quando la temperatura scende al di sotto di tale punto di rugiada, anche la piccola quantità di umidità all'interno dell'aria si condensa e quindi si congela. E anche se a casa questo è solo un po' fastidioso, in un ambiente di tubazioni di processo, può essere decisamente pericoloso! Ecco perché l'uso di essiccatori industriali che raggiungono punti di rugiada di -40 °C o inferiori è una pratica standard presso Atlas Copco Rental.
Temperatura: accelerazione del processo
Quando si tratta di influenzare la velocità con cui viene raggiunto il livello di secchezza desiderato, l'arma più importante nel nostro arsenale è la temperatura.
Se ti sei mai chiesto perché gli asciugacapelli soffiano aria calda, ecco perché! Aumentando la temperatura dell'aria, l'asciugacapelli riduce l'umidità relativa, aumentando la capacità dell'aria di assorbire l'umidità. Allo stesso tempo, apporta energia al sistema, facendo evaporare una maggiore quantità di acqua.
C'è solo un piccolo inconveniente, tuttavia: mentre l'apporto di calore accelera il processo di asciugatura, non aiuta a raggiungere un livello di secchezza più elevato. Indipendentemente dal livello di calore dell'aria, questa non sarà mai in grado di raggiungere un punto di rugiada inferiore a quello dell'aria utilizzata per l'asciugatura.
Purezza: l'ingrediente segreto
Abbiamo parlato di quanto dovrebbe essere umida, asciutta, calda e fredda l'aria utilizzata per l'essiccazione. Ma c'è un altro elemento molto importante nell'equazione ed è il livello di pulizia!
Studi dimostrano che la presenza di particelle o aerosol nell'aria può agire da catalizzatore, causando saturazione e quindi condensa a temperature molto più elevate del normale. In altre parole, l'aria sporca o impura avrà una capacità molto inferiore di trattenere l'acqua. Così come i motori diesel più puliti hanno ridotto lo smog, più l'aria è pulita, maggiore sarà la sua capacità di assorbire l'umidità. Ecco perché Atlas Copco produce soffianti e compressori oil-free di "Classe 0" che rimuovono praticamente tutta la polvere, gli aerosol d'olio e i vapori d'olio dall'aria di essiccazione, per un'essiccazione estremamente efficiente.
Quindi, la prossima volta che utilizzi l'essiccazione ad aria per rimuovere umidità o acqua dai sistemi e dalle apparecchiature, tieni presente che il livello di secchezza ottenuto dipenderà dal punto di rugiada dell'aria utilizzata e che il tempo necessario per l'intera operazione dipende dalla temperatura e dalla purezza. E siamo sicuri di non doverti ricordare che il tempo è denaro.
