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Flujo de aire insuficiente en los extractores

Por Bob Walters, ingeniero de servicio regional de Donaldson Torit

Hay muchos artículos y recursos con respecto al diseño e instalación adecuados de nuevos sistemas de colección de polvo, así como listas de verificación y protocolos para el mantenimiento preventivo. Por el contrario, esta serie de artículos busca abordar el tema de “Mi colector de polvo no está funcionando. ¿Qué debo hacer ahora?” Los artículos identificarán y definirán los modos de falla más frecuentes en un colector de polvo. Luego, explicarán los pasos para diagnosticar y posiblemente solucionar los problemas. Para fines de este artículo, un colector de polvo generalmente se definirá como una unidad autolimpiante tipo medio, específicamente un colector con filtro tipo bolsa o tipo cartucho. (Aquí no se consideran ciclones, colectores de neblina y otros dispositivos)

Esta Serie de Artículos de Sugerencias de Mantenimiento se Centrará en los Siguientes Cuatro Modos de Falla Principales:
  1. Colector de polvo con fuga
  2. Flujo de aire insuficiente en los extractores (este artículo)
  3. Corta vida útil del filtro
  4. Problemas eléctricos

Un modo de falla es un problema o deficiencia específica que es el resultado o síntoma de que un sistema no está funcionando o está funcionando con un bajo rendimiento. El modo de falla no tiene que significar falla completa o sin funcionamiento. El término se usa aquí para identificar áreas objetivo que no funcionan según lo diseñado. En los casos más extremos, el modo de falla hace que la unidad o el sistema (o proceso de fabricación) no esté operativo. Ciertamente hay muchos otros modos de falla, pero los cuatro mencionados anteriormente son los más frecuentes. Esté atento a los dos artículos de sugerencias de mantenimiento restantes.

Nota: Esta serie excluye intencionalmente los modos de falla en caso de incendio y explosión, que son más complejos y merecen un análisis por separado. Además, se debe tener extrema precaución al considerar las sugerencias de soluciones de problemas o medidas correctivas. Incluso las acciones aparentemente simples deben ser realizadas sólo por personal calificado y capacitado con los niveles apropiados de equipo de protección personal y precauciones de seguridad, como bloqueo-etiquetado, protección contra caídas, protocolos para espacios confinados, etc. Sólo electricistas calificados deben hacerse cargo de artículos eléctricos. En caso de duda, llame a un profesional para que realice todo el trabajo. Es probable que un fabricante de colectores de polvo pueda hacer una recomendación local.

Sugerencia de Mantenimiento N.º 2: Flujo de aire insuficiente en los extractores

Muchos factores pueden influir en el rendimiento de un extractor en un sistema de colección de polvo, incluido un flujo de aire deficiente en el extractor. Los factores que podrían reducir el rendimiento incluyen:

Diseño Inicial del Sistema

Siempre verifique los requisitos iniciales de flujo de aire del extractor, ya que ese valor debe cumplir con una serie de criterios de diseño, como determinar la ubicación óptima del extractor. Las variables que determinan el volumen de aire requerido incluyen el grado en que un extractor encierra o cubre el proceso, así como la forma y estructura del extractor. Cada una de estas variables influirá en el aire total requerido para que el extractor funcione de manera eficaz. El manual Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice (publicado por la ACGIH) describe los métodos para calcular los volúmenes de aire suficientes en función de la ubicación física y la forma de los extractores. La reconfirmación de los supuestos utilizados en las estimaciones iniciales del volumen de aire a menudo revelarán diferencias entre la intención del diseño inicial y la realidad actual en la configuración del extractor.

Modificaciones al Diseño del Sistema

Si el diseño del extractor se ve bien, pero aún parece haber un rendimiento inadecuado debido a la insuficiencia de volumen de aire, el siguiente paso es confirmar que la disposición del conducto permita la distribución adecuada del aire a cada extractor. Una revisión del diseño inicial puede revelar desafíos o modificaciones de diseño involuntarias que ajustaron la distribución de aire en el sistema.

Disposición de los Ductos

La disposición de los ductos y el diseño del sistema incorporan muchas decisiones de diseño para garantizar que el volumen de aire de diseño se extraiga desde cada una de las ubicaciones de los extractores en un sistema. En algunos casos, las normas o códigos pueden involucrar requisitos como que todos los extractores estén abiertos, mientras que en otras situaciones las disposiciones pueden permitir que algunos extractores se cierren cuando el equipo asociado no está en uso. En algunas otras situaciones, un componente de diseño común (puertas de granallado) que se utiliza para ajustar o equilibrar el sistema puede ser ajustado por empleados que podrían no entender el diseño del sistema o por abrasión/desgaste. Ambos crean de manera inadvertida nuevos patrones de distribución de flujo de aire en el sistema. La revisión del diseño inicial en comparación con las condiciones actuales puede ayudar a identificar los factores que contribuyen a la mala distribución del aire. Si tiene la suerte de ubicar un documento de resumen de un sistema cuando se puso en marcha, puede comparar los valores iniciales con los que tiene hoy. Si no tiene acceso a la documentación de diseño inicial, es posible que necesite una evaluación del diseño para determinar qué problemas de diseño están influyendo en la mala distribución del flujo de aire hacia los extractores. Esta evaluación del sistema debe incluir disposiciones para las pérdidas de presión estática en los colectores, así como los requisitos de presión estática y capacidad de flujo para los ventiladores. Durante su revisión de diseño, hay muchos factores que puede verificar para asegurarse de que las suposiciones hechas ahora coincidan con la configuración del sistema. Al considerar la conformidad del diseño del sistema con su sistema actual, piense en lo siguiente:

  • ¿Consideró el diseño inicial alguna aceleración de aire en el sistema?
  • ¿Coincide el diseño con la longitud y el tamaño reales de los ductos?
  • ¿Coincide el diseño con el número y tamaño de todos los codos y entradas derivadas?
  • ¿Consideró el diseño las formas de los ductos de escape y la entrada de los colectores de polvo existentes?
  • ¿Cuánta energía asumió el diseño que sería necesaria para el colector de polvo? (Considere la caída de presión en los filtros cuando estén sucios, en lugar de limpios.)
  • ¿Consideró el diseño la influencia de los ductos en el rendimiento del ventilador (efectos del sistema)?

Revise:

  • Los codos en la entrada y salida del ventilador
  • El tamaño de los ductos (¿Son más pequeños que la entrada del ventilador?)
  • Regulador en la entrada o salida
  • No hay ducto en el escape del ventilador
  • ¿Se consideraron otros componentes en el sistema en los requisitos de presión estática del ventilador?

Considere:

  • Filtros secundarios en el escape
  • Ductos de aire de retorno
  • Reguladores de corrientes inversas
  • Dispositivos de aislamiento de explosión
  • Tubo de escape
Mayor Resistencia en los Ductos

Muchos de los factores anteriores pueden influir en el rendimiento de uno o más extractores en un sistema al impedir que el volumen de aire adecuado entre en cada extractor. La acumulación de material dentro de un ducto, como consecuencia de una velocidad de transporte deficiente en el sistema, también puede crear una reducción en el flujo a uno o más extractores en un sistema.

Operaciones del Sistema

Si los filtros de un colector funcionan a una caída de presión elevada, la mayor resistencia reduce el volumen total de aire en cada extractor. Si los filtros han estado en servicio por un tiempo, es posible que simplemente hayan alcanzado el final de su vida útil y deban reemplazarse. Sin embargo, si los filtros relativamente nuevos presentan una caída de presión diferencial elevada, puede ser necesario analizar otra causa.

¿Ha experimentado el recolector una condición desfavorable reciente que puede haber reducido prematuramente el rendimiento del filtro? ¿O el colector ha experimentado una falla temporal en su sistema de limpieza, lo que causa que los filtros no se limpien o reacondicionen adecuadamente? La corrección de este último problema puede permitir que los filtros vuelvan a los valores de caída de presión más esperados, restaurando así la capacidad de aire del sistema y aumentando el flujo de aire y el rendimiento del extractor. Los problemas típicos que reducen el rendimiento del sistema de limpieza para los filtros limpiados por pulsos incluyen presión inadecuada o volumen de aire comprimido disponible. Si la presión del aire comprimido es adecuada, una verificación de la temporización de los pulsos (tanto la frecuencia como la pausa) puede revelar el problema. Y una revisión de las condiciones del herraje siempre es beneficiosa para garantizar que todos los componentes estén en buenas condiciones de funcionamiento. Muchos sistemas de limpieza por pulsos incluyen elementos como válvulas solenoides, que pueden desgastarse y pueden requerir un reemplazo ocasional.

El rendimiento del extractor define el rendimiento máximo del sistema que su colector puede alcanzar, por lo que es importante prestar atención a qué tan bien funcionan los extractores. Prestar atención al flujo de aire que requieren los extractores puede garantizar su rendimiento continuo. Además, los extractores diseñados correctamente pueden lograr el rendimiento que necesita mientras conserva el aire y la energía de su planta para el funcionamiento del sistema.

Preste atención a sus extractores y el flujo de aire. ¡Tiene mucho en juego en ambos!

Podemos ayudarte a obtener la solución óptima para tu aplicación.

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