En la mayoría de las operaciones de aspersión térmica, se utiliza un sistema de recolección de polvo para manejar los compuestos rociados en exceso, lo que incluye suciedad y aire cargado de polvo. Sin embargo, estos sistemas solo capturan el polvo que llega a los filtros. El diseño óptimo del flujo de aire es crucial para asegurar la captura y transporte efectivos de las partículas transportadas por el aire, representando un desafío significativo en las células de aspersión térmica. En este artículo, se analiza este tema y se ofrecen algunas estrategias probadas para garantizarlo.

Diseño del sistema adecuado

Los sistemas de ventilación para controlar el polvo en la aspersión térmica generalmente incluyen ductos para transportar el aire cargado de polvo hasta un colector de polvo y un ventilador para mover el aire a través del sistema. Una parte crucial del diseño del sistema de ventilación es la estrategia para capturar el polvo en la celda de aspersión térmica.

Simplemente aumentar el flujo de aire a través de la celda no mejora significativamente la captura de polvo y suele generar un desperdicio de energía. Mediante un análisis detallado del diseño de la celda, la ubicación del aire de recirculación y la posición de la aspersión térmica, se puede mejorar notablemente la captura y expulsión del polvo rociado en exceso.

Sistema de aire de recirculación

Primero, tenga en cuenta el aire de recirculación que ingresa a la celda de aspersión térmica cerrada (cabina). Todo el aire sucio extraído de la cabina por el colector de polvo debe ser reemplazado por aire que reingresa a ella. Este aire de recirculación suele provenir de aberturas en la cabina de aspersión térmica o a través de una unidad de aire de recirculación específica ubicada fuera del edificio, que luego lo envía a la cabina mediante ductos.

El diseño del sistema de aire de recirculación puede ser crítico para el diseño del sistema de recolección de polvo, ya que puede crear una presión negativa (vacío) o positiva en la cabina de aspersión térmica. Un leve vacío en la cabina puede prevenir incrementos de presión inesperados durante la limpieza por pulsos del colector de polvo.

Durante la limpieza por pulsos de sus filtros, cortas ráfagas de aire de retorno pueden causar leves aumentos en la presión dentro de la cabina de aspersión térmica. Este aumento en la presión puede hacer que la puerta de acceso se abra de golpe y activar accidentalmente los interruptores de límite de seguridad de la puerta, creando una parada de emergencia accidental del proceso de aspersión. Se debería consultar a los fabricantes de cabinas sobre la cantidad de vacío que se puede aplicar a su celda de aspersión térmica.

Una estrategia efectiva para manejar el flujo de aire a través de la cabina es colocar las conexiones de aire de recirculación frente a los puntos de extracción de aire en la cabina, de modo que se cree un patrón de flujo de ventilación cruzada. Sin embargo, dado que las conexiones de aire de recirculación a menudo incorporan dispositivos de atenuación de sonido (silenciadores), generalmente tiene sentido colocar estas conexiones encima de la cabina.

Cualquier estrategia de conexión que pueda aumentar la posibilidad de establecer un patrón de flujo de aire de ventilación cruzada en la cabina será útil para reducir el potencial de acumulación de polvo dentro de la cabina.

La extracción del aire sucio de la cabina se puede hacer mediante un par de patrones de flujo de aire: ya sea descendente u horizontal. Aunque los patrones de flujo de aire descendente funcionan bien en diseños de colector de polvo, pueden presentar dificultades en un diseño de cabina.

Patrón de flujo de aire descendente

En una cabina con un patrón de flujo descendente, el piso de la cabina se convierte en una apertura con rejilla sobre una cámara. El aire sucio se hace entrar a la cámara y a través de los conductos del colector de polvo. El diseño tiene la ventaja de utilizar la gravedad para ayudar a atraer el polvo hacia el colector y asegura que prácticamente todo el rociado en exceso termine siendo expulsado. El reto es mantener el polvo en movimiento con aire en esa cámara debajo del piso. Con un buen diseño, el polvo se puede forzar a pasar por la cámara pero, si el diseño de la cámara no está bien hecho, el polvo puede asentarse en la cámara y crear un reto de limpieza.

En una cabina de flujo descendente, la velocidad del aire en la sección transversal de la cámara suele mantenerse mucho más alta que la velocidad descendente en la cabina, a menudo a más de 2.500 pies por minuto para asegurar que el polvo no se asiente en la cámara. Este requisito hace que el diseño de la cámara sea todo un desafío.

Las cabinas de flujo descendente también deben ser lo suficientemente altas como para dejar espacio para la cámara debajo del piso. A veces es posible utilizar un hoyo debajo de la cabina, pero generalmente las cabinas y sus cámaras se instalan sobre el piso del taller.

Patrón de flujo de aire horizontal

El otro método de extraer el aire sucio de una cabina es mediante el patrón de flujo de aire horizontal. Este método de diseño requiere que la cámara se instale cerca de donde se hará la aspersión. Ofrece la ventaja de permitir diseños de extractores de cámara más pequeños y más específicos para la tarea. Las campanas más pequeños establecen patrones de flujo de aire dirigidos justo donde el aire es más necesario, detrás del objetivo de aspersión.

El objetivo de este diseño es utilizar la velocidad inherente de los materiales rociados y del patrón de flujo del aire de recirculación que entra en la cámara para capturar tanto exceso de rociado como sea posible. Este enfoque normalmente requiere menos volumen de aire total para eliminar el exceso de rociado en comparación con una cabina de flujo descendente. Naturalmente, hay múltiples factores involucrados en este enfoque, pero las instalaciones que realizan aspersión de componentes de turbina han utilizado exitosamente este método durante años.