Se han publicado muchos artículos que se centran en los avances en los filtros de colectores de polvo industriales, pero la mayor parte de ellos se centró en los colectores de polvo que utilizan filtros tipo cartucho. Mientras que los colectores con cartuchos ofrecen muchas ventajas, hay miles de instalaciones en América del Norte que siguen comprando y usando filtros tipo bolsa. Este documento aborda las necesidades de filtración de estos propietarios y operadores de filtros tipo bolsa.
Los filtros tipo bolsa pueden estar fabricados con una amplia variedad de materiales. Si el flujo de aire que entra al colector está por encima de 135 °C (275 °F), se puede usar P84, Aramida, Ryton y otros materiales. Si hay un alto contenido de humedad en el flujo de aire de los secadores, o si existen condiciones de alto contenido de ácido o álcali en el flujo de aire, debería considerarse seriamente usar polipropileno. Pero cada una de estas aplicaciones es especial y requiere filtros de tipo bolsa hechos de materiales especiales que satisfagan sus necesidades específicas.
En la mayoría de los casos y las aplicaciones, el poliéster estándar ha sido el medio filtrante de elección en filtros tipo bolsa porque filtra bien el aire, dura un tiempo aceptable y el costo inicial de instalación es económico. Otro filtro de tipo bolsa de poliéster que puede proporcionar un mejor rendimiento, y hacerlo de forma económica, son las bolsas de filtro de poliéster hidroentrelazado.
Los filtros tipo bolsa para colectores de poliéster Dura-Life™ se utilizan en aplicaciones generales para mejorar el rendimiento de los filtros. Estos filtros tipo bolsa ofrecen un aire más limpio y una mayor vida útil que los medios filtrantes de poliéster convencionales gracias a su exclusivo proceso de fabricación de hidroentrelazado que no requiere punzonado, que llena el medio tradicional con poros grandes donde se incrusta el polvo, inhibe la limpieza y acorta la vida útil del filtro. Los filtros tipo bolsa de poliéster Dura-Life pueden optimizar el rendimiento de las marcas más populares de colectores con filtros de bolsa.
Los siguientes puntos proporcionan una descripción general de las ventajas de los filtros de poliéster spunlace que lo ayudarán a optimizar el rendimiento de su filtro tipo bolsa para su aplicación:
1. Medio filtrante más uniforme
Los filtros de bolsa de poliéster más comunes están hechos de un fieltro fabricado mediante un proceso de punzonado. En este proceso, un gran conjunto de agujas con lengüetas se mueve rápidamente hacia arriba y hacia abajo a través de un lecho de fibras de medios para entrelazar las fibras de poliéster y crear el fieltro.
En 1976, DuPont introdujo un nuevo proceso en el que se utilizaban chorros de agua micro-finos para entrelazar las fibras. Este proceso de hidroentrelazado, o entramado, proporciona un material más fuerte y uniforme con poros más pequeños que el poliéster de fieltro punzonado común. El producto filtrante final se denomina tejido hidroentrelazado, spunlace o tela no tejida spunlace.
2. Vida útil más prolongada del filtro
Cuando se filtra el polvo en un filtro tipo bolsa mediante filtros de bolsa hidroentrelazados spunlace, se captura un porcentaje mucho mayor del polvo en la superficie externa de la bolsa que el que se captura en la superficie exterior del filtro tipo bolsa de poliéster común. Este fenómeno se conoce como carga en la superficie. Cuando llega el momento de expulsar el polvo de la bolsa mediante un pulso inverso de aire dentro de la bolsa, el polvo cargado en la superficie sale fácilmente de la bolsa y cae en la tolva del filtro tipo bolsa. Cuanto más eficaces sean la limpieza y los pulsos del filtro, mejor será el flujo de aire (y la caída de presión) a través de la bolsa. Un flujo de aire adecuado significa que el filtro tipo bolsa continúa funcionando de forma eficaz para filtrar el polvo del aire.
Por el contrario, los filtros fabricados con fieltros punzonados comunes no son tan uniformes en el tamaño de poros o la estructura como las bolsas de poliéster hidroentrelazado. Es probable que tengan muchos poros más grandes y, debido a esto, el polvo recolectado en estas bolsas tiende a incrustarse más profundamente en la tela. Esto se conoce como carga de profundidad y, cuando llega el momento de limpiar estos filtros tipo bolsa, es mucho más difícil expulsar el polvo de ellos. Esto da como resultado bolsas más sucias en las que el flujo de aire está restringido y una mayor caída de presión que aumenta más rápidamente.
Los resultados de la figura anterior proceden de datos obtenidos en pruebas aceleradas de laboratorio. Las pruebas de laboratorio se correlacionan con los resultados de las pruebas de campo y demuestran que el poliéster hidroenredado proporcionará 2-3 veces más vida útil que los filtros de mangas de poliéster estándar de 16 oz. (453,6 g) al sustituir las mangas debido a la caída de presión.
Los resultados de laboratorio y de campo han demostrado constantemente que las bolsas hidroentrelazadas duran más debido a una mejor carga en la superficie y limpieza por pulsos. De hecho, se sabe que las bolsas hidroentrelazadas duran de dos a tres veces más que los filtros tipo bolsa de poliéster comunes.
3. Emisiones reducidas
Cuando se observa la tabla de caída de presión anterior, se podría suponer que es más fácil que el aire pase a través de las bolsas hidroentrelazadas y, por lo tanto, también debería pasar más polvo a través de estas bolsas. Pero esto no es así. Los filtros tipo bolsa hidroentrelazada en realidad emiten hasta un 30% menos de emisiones de partículas que los filtros tipo bolsa de fieltro punzonados comunes en partículas de 2.5 micrones y más pequeñas. De nuevo, esto se debe a los poros más pequeños del poliéster hidroentrelazado y al material más uniforme. Esto puede ser un gran beneficio para los gerentes de planta que utilizan filtros tipo bolsa para mantener sus instalaciones limpias y cumplir con las normas de emisiones de la EPA.
Estos resultados de hoja plana se basan en las pruebas de laboratorio independientes que usan ASTM D 6830-02 sobre partículas de 2,5s micrones.
4. Costos de energía reducidos
Otro beneficio de la carga en la superficie y la menor caída de presión de las bolsas hidroentrelazadas es la energía reducida del ventilador utilizada para extraer aire a través del filtro tipo bolsa. Los ventiladores no tendrán que trabajar tan arduamente debido a que hay menos restricciones en los filtros tipo bolsa. Además, si los ventiladores están equipados con un motor compatible con EISA y usan un variador de frecuencia, el ahorro de energía anual puede ser bastante importante. El siguiente ejemplo muestra el consumo de energía que se ha reducido en más de 6000 USD por año al utilizar bolsas hidroentrelazadas en un colector con 484 bolsas. Obviamente, cuanto más colectores tenga una instalación, mayor será el potencial de ahorro energético.
Lado de Aire Limpio de la Bolsa de Poliéster Punzonada (300x)
Lado de Limpio de la Bolsa de Poliéster Hidroentrelazada (300x)
Estas fotos fueron tomadas con un microscopio electrónico de exploración y muestran el medio tipo bolsa utilizado en un colector que filtraba cenizas volantes. Las bolsas se quitaron luego de 2700 horas de uso. La relación aire a medio era de 4.5 a 1. La caída de presión tras 2.700 horas de funcionamiento fue de 152,4 mm (6 pulg.) en las bolsas de poliéster y de 50,8 mm (2 pulg.) en las bolsas hidroentrelazadas.
5. Costos de mantenimiento reducidos
Uno de los trabajos menos agradables para un empleado de la planta es reemplazar los filtros tipo bolsa. Es un trabajo sucio y polvoriento y, dependiendo de la ubicación y la época del año, podría ser necesario hacerlo en condiciones climáticas extremadamente cálidas o frías. Además de ser desagradable, puede ser costoso para la empresa propietaria del filtro tipo bolsa. A menudo, este trabajo debe realizarse cuando la planta no está funcionando ya que el filtro tipo bolsa se debe apagar mientras se reemplazan los filtros tipo bolsa. Esto puede generar tarifas de trabajo de fin de semana o vacaciones, lo que puede aumentar los costos del proyecto.
Las experiencias de campo han demostrado que los filtros tipo bolsa hidroentrelazada pueden durar más tiempo que las bolsas de poliéster de fieltro punzonado cuando el reemplazo se debe a una caída de presión excesivamente alta. Suponiendo que las bolsas hidroentrelazadas duran más que las bolsas de fieltro punzonado y teniendo en cuenta los costos de la mano de obra y las bolsas, una planta podría ahorrar dinero cada vez que sus empleados reemplazaran las bolsas hidroentrelazadas en un filtro tipo bolsa de 484 bolsas. Una vez más, si una instalación tiene múltiples filtros tipo bolsa, los ahorros pueden sumarse rápidamente.
Muchas empresas todavía usan filtros tipo bolsa para mantener limpias sus instalaciones. Al solicitar bolsas para filtros tipo bolsa de fieltro hidroentrelazado, como los filtros de bolsa de poliéster Dura-Life, los gerentes de planta pueden mantener sus instalaciones más limpias y reducir sus costos de energía y mantenimiento.
Referencias
- Kamath, M.G., Dahiya, A. y Hegde, R.R. (abril de 2004). Spunlace (Hydroentanglement) (Spunlace [Hidroentrelazado])
- Rupp, J. (julio/agosto de 2008). Spunlace or Hydroentangled Nonwovens (Telas no tejidas spunlace o hidroentrelazadas).
- Gupta, H. (abril de 2013). Spunlace Technique (Hydroentanglement: A Technique of Non-woven Production) (Técnica spunlace [Hidroentrelazado: una técnica para la producción de telas no tejidas])
