uando se trata da colocação do coletor de pó para aplicações de manuseio de materiais em indústrias de processo, existem várias estratégias à escolha para posicionar o coletor. A escolha errada pode aumentar suas despesas operacionais. A escolha da opção certa é baseada na aplicação e nas necessidades da planta.

Estratégia centralizada de coleta de pó

Uma estratégia para a colocação de um coletor de pó é instalar um único coletor fora do edifício e conduzir a tubulação para as diversas áreas do processo que estão gerando pó. Isso é conhecido como um sistema central de coleta de pó.

Há vários benefícios nessa escolha. O primeiro é o espaço relativamente pequeno ocupado no local da fonte de pó. Em uma instalação de processamento de pó e a granel, há uma infinidade de junções e processos que geram pó, incluindo pontos de transferência de esteiras transportadoras, aberturas de silo, mistura, despejo de mangas e locais de enchimento de mangas. Muitas dessas aplicações geram pó em locais com espaço limitado. Com uma estratégia centralizada de posicionamento do coletor de pó, uma coifa de captação de pó pode ser instalada no local onde o pó é gerado, e o pó é então conduzido por dutos até o coletor. As coifas ocupam relativamente pouco espaço em comparação com um coletor completo, o que ajuda a superar os problemas de espaço restrito.

Outro benefício da colocação central de coleta de pó é que múltiplas fontes de pó podem ser manuseadas por um único coletor. Isso significa menos coletores para monitorar e manter.

Embora estes benefícios pareçam bons, há alguns inconvenientes a serem considerados com esta abordagem. Primeiro, uma abordagem centralizada de instalação do coletor requer dutos, e às vezes muitos deles. Além das despesas de aquisição dos dutos, há também o custo necessário para mantê-los, especialmente se o pó for abrasivo ou se os dutos forem expostos ao ambiente.

Outra desvantagem da abordagem centralizada de coleta de pó é que diferentes pós de diferentes processos estão sendo misturados dentro de um único coletor. Se os pós coletados forem incompatíveis, você pode criar um risco de incêndios, explosões ou corrosão. Mesmo que os vários pós sejam compatíveis, a mistura combinada pode não ser adequada para reutilização. Isso pode significar que a mistura pode precisar ser transportada para um aterro sanitário. Os custos de transporte e de aterro sanitário podem se acumular rapidamente.

O aumento das despesas com energia é outra desvantagem potencial para a colocação de uma central de coleta de pó. Com uma abordagem de colocação centralizada, o sistema puxa ar de todas as coifas conectadas ao coletor, mesmo que apenas uma parte do equipamento que produz pó esteja operando. A energia é desperdiçada ao mover ar a partir de coifas onde nenhum pó está sendo produzido.

Por fim, mas de forma alguma menos importante, se a geração de pó de vários processos estiver conectada a um único coletor de pó, grande parte da operação pode precisar ser desligada quando chegar a hora de fazer a manutenção do coletor de pó. Isso poderia obrigar uma instalação a fazer a manutenção do coletor apenas nos fins de semana ou feriados, o que resulta em custos de mão de obra mais altos.

Estratégia de colocação dedicada de coletores de pó

Uma segunda estratégia inclui a dedicação de um coletor de pó a cada aplicação específica geradora de pó ou a cada área geradora dos mesmos pós. Um benefício potencial desta abordagem sobre a colocação centralizada é que um coletor no mesmo tipo de pó permite que o pó coletado seja potencialmente reaproveitado, em vez de levado para um aterro sanitário.

Outro benefício é que coletores menores em pontos específicos permitem que a manutenção seja feita em um coletor de cada vez, sem a necessidade de interromper toda a operação. Esta abordagem também permite um consumo de energia ajustado às mudanças na produção, uma vez que os coletores operam somente quando a área específica de trabalho que gera pó está em operação.

Uma desvantagem percebida da estratégia de colocação dedicada de coletores é o aumento do número de coletores e ventiladores necessários. À primeira vista, isso pode parecer verdade. Entretanto, na maioria dos casos, a estratégia dedicada de coletores de pó custará menos do que a estratégia centralizada, quando se consideram as economias de custos provenientes de:

• uso de dutos de tamanho menor;
• comprimento reduzido dos trechos de dutos;
• tempo de instalação reduzido; e
• redução dos requisitos gerais de potência.

Embora as estratégias de colocação centralizada e dedicada pareçam ter grandes desvantagens, elas ainda são boas para aplicações onde o pó coletado é considerado parte de uma corrente de resíduos. Um exemplo perfeito seria a pó proveniente de operações de limpeza, como as da indústria de grãos.

Estratégia integrada de coletores de pó

A terceira — e mais inovadora — estratégia de colocação é o coletor de pó integrado (ou de fonte). Esta estratégia envolve a fixação de um coletor de pó diretamente no processo para que o pó coletado seja devolvido diretamente de volta ao fluxo do produto. Anteriormente, esta estratégia só podia ser usada em aplicações onde havia amplo espaço disponível para instalar um coletor diretamente no processo. Novas tecnologias recentes na coleta de pó agora permitem que os coletores de pó sejam muito menores para que se encaixem em espaços muito apertados. Os filtros tipo baghouse com mangas em formato de envelope e os coletores de cartucho reduziram de tamanho em relação aos baghouses com mangas tubulares; agora os coletores com pacotes de filtros plissados estão reduzindo ainda mais o tamanho dos coletores de pó. Como esses filtros oferecem mais mídia filtrante compactada em um espaço menor, os coletores podem ser até 70% menores do que os tradicionais coletores tipo baghouse

A estratégia do coletor de pó integrado tem muitos benefícios. Em primeiro lugar, como o coletor é realmente colocado exatamente onde o pó é gerado, não são necessários dutos na instalação. Isso reduz o custo dos dutos, a mão de obra para instalá-los e elimina os custos de manutenção dos dutos — especialmente quando se trata de pó abrasivo.

A economia de energia é outro benefício para esta abordagem. Ao utilizar as abordagens de colocação centralizada ou dedicada discutidas anteriormente, um ventilador aspira o ar carregado de pó das coifas nos pontos de geração, pelos dutos e finalmente o conduz ao coletor de pó. Dependendo do tamanho do sistema, os dutos podem exigir um ventilador muito maior, que consome grandes quantidades de eletricidade para movimentar o ar e o pó até o coletor. Por outro lado, uma abordagem de colocação integrada não utiliza dutos nem coifas, pois o próprio coletor funciona como coifa. Na maioria das situações, ainda pode ser necessário um pequeno ventilador para manter o processo sob pressão negativa suficiente para levar o pó até o coletor; porém, o motor exigido será muito menor e o consumo de energia também, já que o pó não precisa ser transportado por dutos até um coletor remoto. Dependendo da aplicação, a economia anual de energia pode ser significativa.

A colocação integrada também resulta no retorno do pó coletado diretamente de volta ao fluxo do processo. Isso economiza dinheiro em diversas áreas. Com uma solução central ou dedicada, é necessário descartar o pó coletado. Se houver valor no pó coletado, ele deve ser transportado de alguma forma para ser devolvido ao processo. Isso significa transportá-lo de volta (com custo adicional de equipamento) ou movimentá-lo manualmente em lotes para o fluxo do processo (custo de mão de obra). Se não houver valor para o pó, ele ainda terá de ser transportado para um aterro sanitário ou local de disposição, o que gera custos de transporte e de destinação.

A abordagem integrada, assim como a abordagem de colocação dedicada, pode exigir vários coletores, em vez de um único coletor grande. Isso pode significar mais coletores para manter, mas essa abordagem pode ser útil porque permite atender qualquer coletor sem interromper toda a operação. Isso permite que a manutenção seja realizada durante o horário comercial regular, eliminando a necessidade de pagar taxas de trabalho em fins de semana ou feriados. Também significa que a operação inteira, ou grande parte dela, não depende de um único coletor.

Finalmente, como a solução integrada utiliza coletores menores (por exemplo, design compacto, sem tremonha, sem estrutura de sustentação), os custos de frete e instalação ficam bastante reduzidos. E considerando que, com essa abordagem, não há dutos a serem adquiridos ou instalados, obtém-se uma economia adicional de instalação.

Para entender melhor os benefícios da abordagem integrada, vejamos alguns exemplos reais.

Baia de descarga de caminhões na região central dos Estados Unidos.

Uma estação de descarga de caminhões de grãos na região central dos Estados Unidos foi originalmente projetada sem coleta de pó. Depois que a instalação começou a funcionar, rapidamente percebeu que eram necessários coletores de pó. Um revendedor Donaldson Torit instalou quatro coletores Torit® PowerCore® CPV-6 (coletores de pó com pacotes de filtros pregueados) em cada uma das docas de descarga de caminhão. Como não havia espaço suficiente para que os ventiladores fossem instalados diretamente sobre cada coletor, os dutos ligavam os coletores aos ventiladores fora das docas. Mesmo que este local não se beneficie de toda a economia de energia que normalmente ocorre com o uso da estratégia integrada, o gerente do local está satisfeito por não ter pó abrasivo passando pelos dutos. Isso representa uma economia significativa na manutenção dos dutos. Ele também gosta do fato de haver menos filtros para substituir, pois cada pacote de filtros substitui as seis bolsas de oito pés de altura que a unidade precisaria caso utilizasse um filtro de mangas fora do edifício. O fácil acesso aos filtros é um bônus.

Se o local tivesse sido capaz de usar cinco ventiladores HP instalados em cada um dos coletores, em vez de tê-los canalizados para um ventilador central de 25 HP fora do edifício, cada baia de descarga poderia ter economizado US$ 2.391 por ano em custos de eletricidade (considerando 4.000 horas de operação e um custo de 15 centavos por quilowatt-hora). Como há quatro baias neste local, a economia total neste exemplo poderia ter sido de US$ 9.564 por ano.

Southern Cement

Outro exemplo dos benefícios de uma abordagem integrada para coleta de pó é o pátio de transferência de cimento da Southern Cement em Mobile, Alabama. O cimento Southern Cement descarrega o cimento e o transporta pneumaticamente para três depósitos separados, até que seja transferido para carregamento em caminhões ou vagões ferroviários. Quando o cimento é transportado para as casas de armazenamento, os coletores controlam o pó e o mantêm em cada local de armazenamento.

O projeto original incluía três coletores centrais de pó (um coletor localizado fora de cada compartimento de armazenamento). Entretanto, um revendedor Donaldson Torit propôs uma solução mais eficaz. O revendedor sugeriu que seria melhor usar uma solução integrada instalando cinco coletores Donaldson Torit Dalamatic Insertable no teto de cada unidade de armazenamento. Os ventiladores acoplados a cada Insertable agora extraem ar com pó através dos filtros. Embora ambas as soluções exigissem um deslocamento de ar de 20.000 pés cúbicos por minuto por compartimento, a solução integrada Dalamatic Insertable exigiu menos pressão estática porque todas as perdas no duto foram eliminadas. Isso gerou uma economia elétrica de mais de US$ 18.000 por ano. O cliente também desfruta dos seguintes benefícios:

• Não há necessidade de válvulas rotativas ou transportadores helicoidais para transportar o pó de cimento coletado, pois ele é pulsado do coletor diretamente de volta para os locais de armazenamento..
• Se os coletores precisarem de manutenção, ela pode ser feita em um de cada vez sem a necessidade de desligar toda a operação.
• Não há necessidade de dutos, o que reduz o custo inicial e os custos de manutenção..

Existem múltiplas estratégias de posicionamento de coletores de pó que podem ser empregadas em uma instalação de processamento de pó e a granel. O uso da solução integrada, quando possível, resultará em muitas formas de economia de custos.