Ley de Charles

que es conocida como Ley de Charles


Por último, otro aspecto que debe ser considerado en los sistemas de aire comprimido es la presencia de agua en el aire. En efecto, el aire exterior de la atmósfera puede ser considerado como una mezcla entre aire seco y vapor de agua. La cantidad o el porcentaje de vapor de agua presente en el aire se denomina humedad relativa. Los extremos estarán en el aire seco (contenido cero de agua) y en el aire saturado (cantidad máxima de agua que puede contener ese aire).

La capacidad del aire para contener agua depende de la temperatura, aumentando cuando esta aumenta, es decir, que un aire caliente puede contener más vapor de agua que un aire frío, pero a medida que este aire se enfríe su capacidad para retener la humedad se hace menor por lo que empezará a condensar gotitas de agua conforme la temperatura del aire baje.

Precisamente, el punto de rocío (PR) es esa temperatura a la que se satura el aire, es decir, la temperatura a la que el vapor de agua presente alcanza su presión de saturación. Si sigue bajando la temperatura por debajo de la temperatura de rocío entonces comienza a condensar agua, dado que el aire no tiene capacidad de contener esa humedad.

En la siguiente tabla se muestra los diferentes valores de la temperatura de rocío, según la humedad relativa y temperatura ambiental del aire a presión atmosférica:

Temperatura de rocío del aire a presión atmosférica

Tabla 2. Temperatura de rocío a presión atmosférica

La Tabla 2 es muy sencilla de entender. Por ejemplo, supongamos un aire exterior con una temperatura ambiente de 25 ºC y una humedad relativa del 65%. Según la Tabla 2 le correspondería un punto de rocío de 18 ºC, es decir, que para que se produzcan condensaciones de agua en ese aire su temperatura debería bajar hasta los 18 ºC.

La anterior definición del punto de rocío está referida a la presión atmosférica, pero igualmente existe una punto de rocío a presión, cuando la presión a la que se encuentra el aire es superior a la atmosférica. Como se puede apreciar en la siguiente tabla, conforme aumenta la presión, la temperatura del punto de rocío también se hace mayor.

Punto de rocío para distintos valores de presión del aire

Tabla 3. Puntos de rocío para distintos valores de presión

CALIDAD DEL AIRE. 

Los sistemas y procesos de producción modernos necesitan aire comprimido de alta calidad. Esta calidad se define en la norma internacional ISO 8573-1:2001 que califica la calidad del aire de acuerdo a los valores de suciedad (por el tamaño de las partículas sólidas suspendidas y su concentración), de agua (según el punto de rocío a presión alcanzado y el contenido de vapor de agua presente en el aire) y de aceite (por la concentración total de aceite presente en el aire en forma de aerosoles, líquidos o vapores). Una vez definido la calidad de aire que se requiere según la aplicación, entonces se hace necesario someter al flujo de aire a un proceso de tratamiento mediante etapas de filtrado, separación de agua y secado que consiga unos niveles de suciedad, contenido en agua y aceite que queden por debajo de los límites establecidos. A continuación se muestra la tabla que define la calidad del aire clasificándolo en diferentes clases según la normativa vigente: Calidad del aire comprimido, según ISO 8573-1 

CLASE PARTÍCULAS SÓLIDAS

 Número máximo de partículas por m3

 HUMEDAD Punto de rocío a presión (ºC)

 ACEITE Concentración total mg/m3 (aerosoles, líquidos o vapores) 0,1-0,5 µm 0,5-1,0 µm 1,0-5,0 µm 1 100 1 0 -70 0,01 2 10000 1000 10 -40 0,1 3 - 10000 500 -20 1 4 - - 1000 3 5 5 - - 20000 7 - 6 - - - 10 - Tabla 1. Calidad del aire comprimido según ISO 8573-1 De esta forma para designar la clase de pureza del aire comprimido se debe seguir el siguiente formato: ISO 8573-1 X.Y.Z, donde: X es la cifra que indica la clase de partículas sólidas, según la Tabla 1 anterior, Y es la cifra que indica la clase de humedad, según la Tabla 1 anterior, Z es la cifra que indica la clase de aceite, según la Tabla 1 anterior. Ejemplo: Aire comprimido Calidad ISO 8573-1 1.2.1, significaría un tipo de aire con la siguiente calidad: - calidad de clase 1 en partículas sólidas (nº partículas por m3 de aire