A bordo delle imbarcazioni trovano applicazione varie tipologie di essiccatori.
Dal momento che gli ambienti marini risultano particolarmente aggressivi sulle superfici metalliche, è quanto mai opportuno essiccare l'aria compressa per evitare che l'umidità si vada a combinare con gli agenti inquinanti, generando composti che possono risultare ancora più corrosivi.
La quantità di vapore acqueo aumenta con le temperature alte e si abbassa quando le temperature scendono. Questi dati sono molto importanti in relazione all'aria compressa e ai relativi dati di concentrazione dell'acqua, specie all'interno delle navi.
Immaginando l'assenza di un essiccatore d'aria ci troveremmo di fronte a un consistente aumento di acqua nei tubi unita a un residuo di olio e particelle troppo elevato, che nel tempo provoca sicuramente prima al malfunzionamento, poi al guasto delle valvole pneumatiche presenti in sala macchine e in sala motori
Non solo: la fornitura di aria compressa particolarmente ricca d'acqua e con la presenza di residui d'olio comporta una corrosione accelerata dei tubi a bordo dell'imbarcazione.
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Essiccazione dell'aria e punto di rugiada
Il punto di rugiada, o meglio, il punto di rugiada in pressione, è l'indicatore che rileva il contenuto di acqua in riferimento all'aria compressa.
Rappresenta, in pratica, la temperatura in cui il vapore acqueo si condensa in acqua alla pressione di esercizio legata al compressore o ai compressori presenti.
Se il punto di rugiada in pressione (abbreviato in PDP) è basso, significa che nell'aria compressa generata il livello di vapore acqueo è minimo.
Nel contesto navale, così come in relazione ad altri comparti industriali, si parte dalla misurazione del punto di rugiada in pressione (PDP), per individuare la tipologia di essiccatore più idonea alle necessità legate all'impianto di aria compressa.
Da un punto di vista manageriale e, conseguentemente, di attenzione alle spese d'esercizio associati all'essiccazione dell'aria, occorre sapere che i costi aumentano in relazione alla diminuzione del punto di rugiada.
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Essiccatori a ciclo frigorifero per il settore navale
Esistono poi varie modalità per risolvere il problema dell'umidità in relazione all'aria compressa, le principali tecniche sono: raffreddamento, sovra-compressione, membrane, adsorbimento ed essiccazione ad adsorbimento.
Gli essiccatori a ciclo frigorifero sono quelli che utilizzano un processo di raffreddamento dell'aria compressa che permette prima di condensare poi di separare notevoli quantità di acqua.
Tale tecnologia si basa sullo sfruttamento dell’abbassamento della temperatura per ottenere la condensa dell’acqua in essa contenuta.
Per "ciclo frigorifero" si intende ciclo termodinamico in grado di trasferire calore da un ambiente freddo ad uno caldo.
Come avviene questo? Sfruttando l’espansione di un gas refrigerante all’interno di uno scambiatore di calore, detto evaporatore; il gas viene poi compresso in un compressore e condensato in un altro scambiatore chiamato condensatore, chiudendo pertanto il ciclo.
Procedendo per fasi, dopo il raffreddamento e la conseguente condensazione, l'aria compressa è riscaldata fino a raggiungere la temperatura ambiente.
Questo processo serve a evitare il formarsi di condensa sulla parte esterna dei tubi presenti nell'impianto a bordo nave.
Lo scambio di calore che si registra tra l'aria compressa in ingresso e l'aria in uscita produce il primo effetto di abbassamento di temperatura della prima, oltre alla capacità di raffreddamento del circuito del refrigerante.
In questi casi il processo di raffreddamento dell'aria compressa si compie grazie a un impianto a refrigerazione chiuso.
L'essiccatore a ciclo frigorifero viene avviato da una serie di algoritmi di controllo. Ciò offre il vantaggio di una consistente riduzione del consumo energetico dello stesso essiccatore, per gli usi normali, prevedendo punti di rugiada compresi fra +2 e +10 °C.
Le stesse macchine presentano un limite di esercizio inferiore costituito dal punto di congelamento dell'acqua di condensa.
Essiccatori indipendenti o integrati
In ragione dei ridotti spazi presenti all'interno delle navi, è bene ricordare che gli essiccatori a ciclo frigorifero presenti oggi sul mercato sono disponibili sia come macchine autonome che come moduli integrati all'interno di specifici compressori.
Una soluzione in grado di offrire ingombri limitati, pur fornendo performance ottimizzate in termini di erogazione d'aria e di consumo.
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