Por Ted Henderson, Engenheiro de Aplicações Donaldson Torit
Economize dinheiro trocando todos os seus filtros de uma só vez
A manutenção adequada de seu coletor de pó é importante para prolongar a vida útil do filtro e garantir que o coletor consuma o mínimo de energia possível. Os proprietários e operadores de coletores de pó às vezes assumem que estão sendo frugal ao substituir um único filtro danificado em vez de todos os filtros. Embora esta correção mais simples e rápida possa parecer uma escolha econômica, pode na verdade resultar em substituições mais freqüentes de filtros, mais tempo de inatividade e contas elétricas mais altas - o que significa um custo maior.
A importância de uma relação adequada entre o ar e a mídia
Os coletores de pó são dimensionados com base em uma série de variáveis, incluindo o particulado específico que o coletor deverá remover de uma corrente de ar, bem como o volume total de ar. A velocidade de filtração, ou relação ar-mídia (AMR), é a relação do volume de ar sendo filtrado em relação à área total de filtração disponível no coletor. Em geral, quanto menor o particulado a ser filtrado, menor a velocidade de filtração recomendada. Isto é verdade em parte porque as partículas menores apresentam desafios específicos à filtração.
Primeiro, pacotes menores de partículas juntos muito mais próximos à medida que se acumulam na superfície do filtro, deixando menos espaço aberto para que o ar passe através da poeira coletada. Isto aumenta a resistência à pressão e aumenta a frequência da limpeza do filtro necessária. Uma menor velocidade de filtração permite que o particulado se acumule com mais espaço aberto entre as partículas depositadas, reduzindo a resistência e diminuindo a frequência de limpeza. Em segundo lugar, as partículas menores têm um potencial muito maior para penetrar nas fibras externas de um filtro, onde elas podem ficar embutidas no meio filtrante. Este fenômeno de carregamento profundo é muito difícil - se não impossível - de reverter, e eventualmente criará um aumento permanente da pressão na mídia, levando à substituição. Uma menor velocidade de filtração reduz a energia disponível para acionar pequenas partículas na mídia, resultando em menor profundidade de carregamento e maior vida útil do filtro.
Observe que a coleta de partículas (ou pó) na superfície dos filtros restringe as aberturas para o fluxo de ar através do meio filtrante. Parte desta restrição é observada como um aumento na resistência que pode ser gerenciada com limpeza periódica efetiva, mas eventualmente até mesmo excelentes filtros de carregamento de superfície experimentam aumentos de resistência a longo prazo, ou queda de pressão.
Meios de Carregamento de Superfície
Meios de Carregamento de Profundidade
Este inevitável aumento na queda de pressão é normalmente uma consideração de projeto ao dimensionar um ventilador. A seleção do ventilador deve antecipar a queda de pressão final através dos filtros, assim como eles são substituídos para garantir que o ventilador possa fornecer o volume de ar de projeto durante toda a vida útil dos filtros. Isso normalmente significa que os ventiladores incluem de quatro a seis polegadas adicionais de capacidade estática para responder pelo eventual aumento da queda de pressão ao longo da vida útil total dos filtros.
Para garantir que o ventilador não puxa o volume excessivo de ar quando os filtros estão limpos e não têm sua resistência estática final, o projetista deve incluir uma válvula de controle ou outros meios para controlar o fluxo de ar. Uma técnica envolve o uso de um controlador de fluxo de ar em combinação com um acionamento de freqüência variável (VFD) para ajustar a velocidade do ventilador para controlar o volume de ar a níveis de projeto enquanto a resistência através dos filtros é baixa.
Então por que uma mudança parcial de filtro é uma má idéia?
A substituição parcial do filtro não é ideal porque a resistência em todos os filtros de um coletor de pó será uniforme durante a operação, mas quando um único filtro novo é instalado, ele tem muito menos resistência do que os outros filtros sujos. De fato, os novos filtros geralmente apresentam menos de uma polegada de resistência no fluxo de projeto, enquanto os filtros temperados geralmente apresentam de 3 a 4 vezes mais resistência. Quando um único filtro novo é instalado no coletor de pó com outros filtros que têm uma resistência existente por causa do pó, o novo filtro experimenta um aumento significativo do fluxo de ar até que a resistência através do novo filtro seja igual à resistência através dos filtros sujos.
Em vez de o novo filtro manusear uma porcentagem proporcional do fluxo de projeto, o fluxo de ar aumenta bem acima do fluxo de projeto e, como consequência, o novo filtro experimenta um carregamento imediato em profundidade, vida útil do filtro radicalmente reduzida, e o coletor funciona com uma queda de pressão mais alta.
Esta redução na vida útil do filtro substituído afetará todos os filtros e pode resultar em mais compras de filtros e certamente criar mais tempo de inatividade. Além disso, o funcionamento de um coletor com uma maior queda de pressão aumenta o consumo de ar comprimido e requer mais energia para manter o fluxo de ar através do coletor de pó.
Benefícios de uma mudança completa do filtro
Uma troca completa do filtro permite uma queda de pressão uniforme em todos os filtros dentro do coletor de pó. Isto permite que todos os filtros carreguem uma quantidade proporcional do volume de ar, minimizando a queda de pressão. A queda de pressão uniforme de uma troca completa de filtro também permite que o operador controle a velocidade de filtração através de todos os filtros. Isto economiza ar comprimido e prolonga a vida útil dos filtros, minimizando a limpeza do filtro. O fluxo de ar de projeto também pode ser mais facilmente mantido para que o AMR adequado seja mantido, e a carga de profundidade do meio filtrante seja minimizada. A menor profundidade de carregamento resulta em maior vida útil do filtro e economiza dinheiro a longo prazo.
E não se esqueça da probabilidade de o filtro danificado que está sendo substituído não ser o único filtro danificado no coletor. A substituição desse filtro único deixa outros filtros parcialmente danificados em serviço apenas para que eles falhem nos próximos dias ou semanas. A substituição tardia de filtros mais antigos significa que os operadores terão que desligar e investigar várias falhas de filtros a uma taxa crescente, o que aumenta o tempo parado, aumenta os custos de mão-de-obra e força o coletor a operar com a elevada queda de pressão dos filtros plugados e danificados por um período de tempo maior, aumentando os custos operacionais.
Resumindo: Ao descobrir um filtro danificado em seu coletor, considere a idade relativa dos filtros e as vantagens potenciais de reduzir a queda de pressão operacional do coletor com um novo conjunto de filtros. Considere a possibilidade de evitar paradas adicionais não programadas e custos de manutenção, e lembre-se que às vezes substituir todos os filtros que estão prestes a se desgastar é um investimento melhor do que apenas substituir os que já falharam.
