Los colectores de polvo son esenciales en cualquier lugar de trabajo que genere polvo, como la industria maderera, metalúrgica, manufacturera, alimentaria, farmacéutica y muchas otras instalaciones industriales. Un control inadecuado del polvo puede afectar el entorno dentro de sus instalaciones, lo que se traduce en un bajo rendimiento de los empleados y una reducción de la productividad. La implementación de una tecnología de recolección de polvo adecuada lo ayudará a mantener su lugar de trabajo limpio y productivo.

Hay algunos factores que se deben tener en cuenta a la hora de determinar el estilo y el tamaño de colector de polvo adecuados para sus necesidades:

  • El tipo y el volumen de polvo generado
  • El flujo de aire o los cfm o m³/h necesarios para el proceso específico
  • El entorno y la ubicación (también si debe ser para interiores/exteriores según sea necesario para los requisitos de ventilación o la NFPA, o si se colocará en el exterior en caso de que no quepa en la instalación)

Selección del tipo o estilo de colector

Identifique los tipos de polvo o humos que se generan en sus instalaciones. Tenga en cuenta las características del polvo (humedad, temperatura, forma de las partículas y composición química). Esto lo ayudará a determinar el tipo de colector de polvo que necesita (de cartucho, filtro tipo bolsa o tecnología estriada). Tenga en cuenta que suele haber más de una opción para cada tipo de colector.  También se deben considerar otras cuestiones, como el espacio, la practicidad y el costo. Se debe contemplar la secuencia o frecuencia de funcionamiento de la aplicación. Si el colector se va a instalar en el taller de carpintería de una escuela que funciona solo tres horas al día, un colector unitario con agitadores de filtro puede ser la mejor opción. Si se trata de un proceso industrial intenso con varios turnos, esta no sería la mejor opción.

Si sus instalaciones generan polvo combustible, deberá tenerlo en cuenta, ya que los requisitos de la NFPA relacionados con su tipo de polvo determinarán la necesidad de equipos de mitigación de incendios y explosiones.

Selección del tamaño

Una vez identificados los tipos de polvo y humos que necesita recolectar, debe determinar los requisitos de flujo de aire de su sistema. Para hacerlo, debe sumar los requisitos de flujo de aire de cada ubicación de recolección (extractor) del sistema, ya sea una conexión directa a la máquina o un extractor independiente. El flujo de aire necesario se basa en el tamaño y el estilo del extractor y en la velocidad de captura recomendada.  Las velocidades de captura recomendadas varían en función del tamaño y la densidad de las partículas, el proceso que genera el polvo y la toxicidad del material. Las velocidades más altas dan lugar a mayores requisitos de flujo de aire para un proceso.  Un representante de Donaldson es un excelente recurso que puede ayudarlo a determinar sus requisitos de flujo de aire, ya que pueden ser difíciles de determinar si no suele trabajar con estas mediciones.

Una vez que haya determinado el flujo de aire total necesario para su colector, podrá seleccionar el tamaño en función del tipo de colector que haya elegido anteriormente. Para todos los colectores con filtros, Donaldson dispone de una base de datos en la que se recomienda una relación de aire a medio (AMR) o una clasificación máxima de cfm o m³/h (por elemento filtrante) para muchos tipos de polvo/humo. Existen consideraciones para cargas ligeras, medias y altas, que se basan en el tiempo de funcionamiento (cantidad de horas al día y días por semana) y la cantidad de polvo que se genera.

Consideraciones adicionales

  • ¿El sistema para el cual se requiere el colector se ampliará en el futuro? Si es así, considere cierta flexibilidad en cuanto al tamaño para que pueda adaptarse a las necesidades futuras.
  • ¿El colector se va a utilizar para sustituir un colector existente que ya tiene un sistema de ductos? Si es así, no asuma que el colector o el ventilador del sistema existente tengan el tamaño adecuado. Revise los cálculos de diseño del sistema para garantizar que los componentes existentes sean adecuados para las necesidades actuales.
  • Considere la cantidad de material que recolectará la unidad y el tamaño del dispositivo de almacenamiento que se utilizará para el polvo recolectado.
  • Asegúrese de obtener asesoramiento profesional y consultar con un profesional de filtración de Donaldson.

Situación de ejemplo

Para ilustrar el concepto del cálculo del tamaño de un colector de polvo, creamos la situación de ejemplo a continuación, que aborda varios de los criterios indicados anteriormente.

Un taller de muebles a medida del centro de Indiana cuenta con una instalación de 4645 metros cuadrados (50.000 pies cuadrados) de espacio para la fabricación, el montaje y el acabado de sus productos. Cuenta con 25 empleados que trabajan en un turno de 8 a 10 horas, generalmente 5 días a la semana.  El equipo de fabricación del taller incluye lo siguiente:

  • 3 mesas de corte con hojas de 30 cm (12 pulgadas): 595 m³/h (350 cfm) x 3 = 1954 m³/h (1150 cfm)
  • 1 cepilladora de 61 cm (24 pulgadas) de ancho: 1867 m³/h (1100 cfm)
  • 1 cepillo mecánico de 20 cm (8 pulgadas): 747,5 m³/h (440 cfm)
  • 1 sierra de panel: 595 m³/h (350 cfm)
  • 3 formadoras de un solo cabezal: 595 m³/h (350 cfm) x 3 = 1954 m³/h (1150 cfm)
  • 1 máquina Router CNC de tres cabezales: generalmente diseñada a 849,5 m³/h (500 cfm) por cabezal = 2548,5 m³/h (1500 cfm)
  • 1 chapadora de cantos: según el fabricante, suponiendo cuatro conexiones de 10 cm (4 pulgadas) a 594,5 m³/h (350 cfm) cada una = 2378 m³/h (1400 cfm)

Cada uno de estos elementos conlleva un requisito de flujo de aire de escape que lo designa el fabricante de la máquina (normalmente a través de puntos de conexión proporcionados por la máquina), o bien flujos determinados por las normas de ventilación industrial proporcionadas por la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH). 

En este ejemplo, proporcionamos los flujos de aire típicos para cada uno, que suman 12.045 m³/h (7090 cfm).  Dado que trabaja con muebles a medida, podemos suponer que el taller utiliza principalmente madera dura y madera manufacturada (MDF, madera contrachapada) y que, básicamente, se requerirá un funcionamiento continuo sobre la base de los días de trabajo y el número de empleados.  El polvo de madera es combustible, por lo que probablemente colocaríamos esta unidad en exteriores y proporcionaríamos dispositivos conformes a la NFPA para mayor seguridad.  Dada la heterogeneidad del tamaño de las partículas producidas por los distintos tipos de máquinas, recomendaríamos un colector de polvo de bolsas, ya que son más adecuados para esta aplicación.  Suponiendo una AMR del colector de bolsas de 7:1, seleccionaríamos un colector pulsorreactor de operación continua y necesitaríamos aproximadamente 93 metros cuadrados (1000 pies cuadrados) de área filtrante.

Elegir un colector de polvo del tamaño adecuado es importante para minimizar el tiempo de inactividad del sistema y mantener su programa de producción en funcionamiento.