Por Ted Henderson, Ingeniero en Aplicaciones de Donaldson Torit
Ahorre Dinero Cambiando todos los Filtros a la Vez
El mantenimiento adecuado de su colector de polvo es importante para extender la vida útil del filtro y garantizar que el colector consuma la menor cantidad de energía que sea posible. Los operadores y dueños de colectores 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 costos.
La Importancia de una Adecuada Relación de Aire a Medio
El tamaño de los colectores de polvo se basa en un número de variables que incluyen las partículas específicas que se espera que el colector 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 colector. 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 recolectado. Esto aumenta la resistencia a la presión y aumenta 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, llevando 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 para circulación de aire a través del medio filtrante. Parte de esta restricción se observa como un aumento en la resistencia que puede manejarse con limpieza periódica, pero eventualmente incluso los filtros de carga de superficie de mayor calidad experimentan aumentos a largo plazo en la resistencia o la caída de presión.
Medios de Carga de Superficie
Medios de Carga de Profundidad
Este inevitable incremento en la caída de presión suele ser una consideración de diseño cuando se dimensiona un ventilador. La selección del ventilador debe anticipar la caída 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 al eventual aumento en la caída 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. Una técnica involucra el uso de un Regulador de Flujo de Aire en combinación con un controlador 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 una Mala Idea un Cambio Parcial de Filtros?
El remplazo parcial de los filtros no es lo ideal porque la resistencia a través de todos los filtros de un colector de polvo debe ser uniforme durante la operación, pero cuando se instala un único filtro nuevo, tiene menos resistencia que los otros filtros sucios. De hecho, los filtros nuevos a menudo muestran menos de una pulgada de resistencia al flujo diseñado mientras que los que ya tienen uso a menudo ofrecen 3 a 4 veces más dicha resistencia. Cuando se instala un solo filtro nuevo en el colector 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 equipara a la resistencia de los filtros sucios.
En vez de que el filtro nuevo maneje 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, reduciendo radicalmente su vida útil y el colector funciona con una mayor caída 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 colector funciona con una mayor caída de presión, aumenta el consumo de aire comprimido y requiere más energía para mantener el flujo de aire a través del colector de polvo.
Beneficios de un Cambio Completo de Filtro
Un cambio completo de filtros permite una caída de presión uniforme en todos los filtros del colector de polvo. Esto permite que todos los filtros transporten una cantidad proporcional del volumen de aire, minimizando la caída de presión. Una caída de la presión uniforme producida por el cambio de todos los filtros también permite al operador controlar la velocidad de filtración a través de los filtros. Esto ahorra aire comprimido y extiende 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 colector. 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 operadores tendrán que detener el trabajo e investigar las diversas fallas de los filtros, lo que implica tiempo de inactividad, aumento de los costos de mano de obra y hace que el colector funcione con una caída de presión elevada por los filtros tapados y dañados por un tiempo más prolongado, aumentando los costos de operación.
Resultado final: Cuando descubra un filtro dañado en su colector, considere la edad relativa de los filtros y las posibles ventajas de reducir la caída de presión de funcionamiento del colector con un nuevo conjunto de filtros. Considere la posibilidad de evitar tiempos de inactividad no programados y costos 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.
