ARIA E VAPORE D’ACQUA

Alcune nozioni teoriche

L’aria è una miscela composta da circa il 78% in volume di azoto e il 21% di ossigeno; l’1% restante è costituito da altri 14 gas. La composizione rimane costante dal livello del mare fino a un’altezza di 20 km, ma la densità diminuisce e varia insieme alla temperatura e alla pressione. Al livello del mare, a una pressione di 1 bar e a una temperatura di 0°C, la densità dell’aria è di 1,275 kg/m³ (a pressione standard di 1,01325 bar, la densità è di 1,292 kg/m³). Di conseguenza, 1 kg di aria, al livello del mare e a 1 bar, occupa un volume di 0,784 m³.

Normalmente l’aria contiene una certa quantità di vapore acqueo. La pressione totale dell’aria umida è la somma delle pressioni parziali dell’aria secca e del vapore acqueo. L’aria è satura quando la pressione parziale del vapore acqueo è pari alla sua pressione di saturazione alla temperatura reale.

L’umidità assoluta è la quantità effettiva di grammi di vapore acqueo contenuta in un metro cubo di aria umida. Il punto di rugiada è la temperatura alla quale la pressione parziale del vapore raggiunge la pressione di saturazione. Raffreddando l’aria al di sotto del punto di rugiada, l’acqua contenuta si separa dall’aria, formando il cosiddetto condensato. E questo lo conosciamo molto bene.

Alcune applicazioni pratiche

In tutti i nostri impianti, l’aria, dopo essere stata compressa, deve essere raffreddata per ridurre il contenuto di vapore acqueo e olio, mediante condensazione, prima di essere inviata alla rete di distribuzione del cliente.

Un tipico esempio di inquinanti a valle del compressore è il seguente:

• Particelle solide fino a 20 mg/Nm³
• Vapore acqueo fino a 80 g/Nm³
• Aerosol di olio fino a 100 mg/Nm³
• Vapore di olio fino a 20 mg/Nm³
• Altri gas (ad es. CO₂, CO, NOx, SOx, H₂S, idrocarburi, NaCl) in concentrazioni (ppm o ppb) legate al microclima locale
• Microrganismi (da considerare solo se si mira ad aria batteriologicamente pura)

Per trattare efficacemente l’aria compressa e rimuovere tali inquinanti, è necessario conoscere, nei diversi punti dell’impianto, i seguenti parametri:

• Pressione
• Temperatura
• Umidità specifica
• Umidità relativa
• Entalpia
• Punto di rugiada