Ventajas de un cambio completo del filtro del captador de polvo

Por Ted Henderson, Ingeniero de aplicaciones de Donaldson Torit

Ahorre dinero cambiando todos los filtros a la vez

El mantenimiento adecuado de su captador de polvo es importante a la hora de alargar la vida útil del filtro y garantizar que el captador consuma la menor cantidad de energía que sea posible. Los operarios y dueños de captadores de polvo a veces asumen que están siendo prudentes al reemplazar un único filtro dañado, en lugar de reemplazar todos los filtros. Aunque esta solución más simple y más rápida puede parecer una opción económica, en realidad puede terminar en reemplazos más frecuentes de filtros, más tiempo de inactividad y facturas más elevadas de electricidad, lo que se traduce en un aumento de los costes.

La importancia de una adecuada relación de aire a medio

El tamaño de los captadores de polvo se basa en un número de variables que incluyen las partículas específicas que se espera que el captador elimine de una corriente de aire, así como el volumen de aire total. La velocidad de filtración o relación de aire a medio (AMR), es la relación entre el volumen de aire que se filtra en comparación con el área de filtración total en el captador. En general, cuanto menor sea la partícula filtrada, menor será la velocidad de filtración recomendada. Esto se debe en parte a que las partículas más pequeñas presentan retos específicos para la filtración.

En primer lugar, las partículas más pequeñas se juntan a una distancia mucho menor a medida que se acumulan en la superficie del filtro, dejando menos espacio abierto para que pase el aire por el polvo captado. Esto aumenta la resistencia a la presión y la frecuencia de limpieza necesaria del filtro. Una menor velocidad de filtración permite que las partículas se acumulen con más espacio entre las partículas depositadas, reduciendo la resistencia y disminuyendo la frecuencia de limpieza. En segundo lugar, las partículas más pequeñas tienen un potencial mucho mayor de penetrar en las fibras exteriores de un filtro llegando a incrustarse en el medio filtrante. Este fenómeno de carga en profundidad es muy difícil, si no imposible, de revertir y finalmente creará un aumento permanente de la presión en el medio, lo que llevará al reemplazo. Una menor velocidad de filtración reduce la energía disponible para conducir las partículas pequeñas hacia el medio, dando como resultado una carga a menor profundidad y una mayor vida útil del filtro.

Observe que las partículas (o polvo) que se juntan en la superficie de los filtros restringen las aberturas de circulación de aire a través del medio filtrante. Parte de esta restricción se traduce en un aumento en la resistencia que puede solucionarse con una limpieza periódica, pero incluso los filtros de carga de superficie de mayor calidad experimentan al final aumentos a largo plazo en la resistencia o la pérdida de presión.

Este inevitable incremento en la pérdida de presión suele ser una consideración de diseño cuando se dimensiona un ventilador. La selección del ventilador debe anticipar la pérdida de presión final a través de los filtros a medida que se reemplazan para asegurar que el ventilador pueda proporcionar el volumen de aire diseñado durante la vida útil del filtro. Esto suele significar que los ventiladores incluyen de cuatro a seis pulgadas adicionales de capacidad estática para poder hacer frente a un posible aumento en la pérdida de presión sobre la vida total de los filtros.

Para asegurar que el ventilador no extrae un volumen excesivo de aire cuando los filtros están limpios y no tienen su resistencia estática final, el diseñador debe incluir un regulador de tiro u otros medios para controlar el flujo de aire. Un método sería el uso de un regulador de flujo de aire junto a una transmisión de frecuencia variable (VFD) para ajustar la velocidad del ventilador con el fin de controlar el volumen de aire a los niveles de diseño manteniendo baja la resistencia a través de los filtros.

¿Por qué es mala idea cambiar solo algunos filtros?

La sustitución parcial de los filtros no es lo ideal, porque la resistencia a través de todos los filtros de un captador de polvo debe ser uniforme durante su funcionamiento, pero cuando se instala un único filtro nuevo, tiene menos resistencia que los otros filtros sucios. De hecho, los filtros nuevos suelen mostrar menos de una pulgada de resistencia al flujo diseñado, mientras que los usados ofrecen entre 3 y 4 veces más. Cuando se instala un solo filtro nuevo en el captador de polvo con otros filtros que tienen una resistencia existente debido al polvo, el nuevo filtro experimenta un aumento significativo del flujo de aire hasta que la resistencia del nuevo se equipara a la resistencia de los filtros sucios.

En vez de que el filtro nuevo se enfrente a un porcentaje proporcional del flujo diseñado, el flujo de aire aumenta muy por encima del flujo diseñado y, en consecuencia, el nuevo filtro experimenta inmediatamente una carga en profundidad, lo que reduce radicalmente su vida útil y el captador funciona con una mayor pérdida de presión.

Esta reducción en la vida útil del filtro reemplazado afectará a todos los filtros y puede resultar en más compras de filtros y, sin duda, en mayor tiempo de inactividad. Además, cuando un captador funciona con una mayor pérdida de presión, aumenta el consumo de aire comprimido y necesita más energía para mantener el flujo de aire a través del captador de polvo.

Beneficios de un cambio completo de filtros

Un cambio completo de filtros permite una pérdida de presión uniforme en todos los filtros del captador de polvo. Esto permite que todos los filtros transporten una cantidad proporcional del volumen de aire, minimizando la pérdida de presión. Una caída de la presión uniforme producida por el cambio de todos los filtros también permite al operario controlar la velocidad de filtración a través de los filtros. Esto ahorra aire comprimido y alarga la vida útil de los filtros al minimizar la limpieza que requieren. El flujo de aire diseñado también se puede mantener más fácilmente de modo que se mantiene una AMR adecuada y se minimiza la carga en profundidad del medio filtrante. Una menor carga de profundidad se traduce en una mayor vida útil del filtro y ahorro de dinero a largo plazo.

Y no se olvide de la probabilidad de que el filtro dañado que se reemplaza no sea el único filtro dañado en el captador. El reemplazo de ese único filtro deja en servicio los otros filtros parcialmente dañados solo para que fallen en los próximos días o semanas. El reemplazo posterior de los filtros más antiguos implica que los operarios tendrán que detener el trabajo e investigar los diversos fallos de los filtros, lo que implica tiempo de inactividad, aumento de los costes de mano de obra y hará que el captador funcione con una pérdida de presión elevada por los filtros obstruidos y dañados durante mayor tiempo, aumentando los costes de operación.

Resultado final: Cuando descubra un filtro dañado en su captador, considere la edad relativa de los filtros y las posibles ventajas de reducir la pérdida de presión de funcionamiento del captador con un nuevo conjunto de filtros. Considere la posibilidad de evitar tiempos de inactividad no planificados y costes de mantenimiento adicionales, y recuerde que a veces reemplazar todos los filtros que están a punto de cumplir su vida útil es una inversión más inteligente, que reemplazar solo los que ya han fallado.