Filtros de aire industriales: ¿Qué tan limpio puede ser la limpieza?

Richard Farnish, CEng MIMechE, director técnico, The Wolfson Center for Bulk Solids Handling Technology, University of Greenwich | 03 de marzo de 2023

Los filtros de aire que se incorporan en aplicaciones de un solo uso (vehículos o HEPA, por ejemplo) tienen un requisito operativo bastante simple: capturar partículas y evitar la penetración en algún valor de corte de partículas especificado. Por el contrario, los filtros en la mayoría de las plantas de procesos industriales necesitan no solo capturar partículas hasta un tamaño de corte dado, sino también ser parte de un proceso integrado que requiere que se elimine el material capturado y que el filtro regrese a un nivel aceptable. condición "limpia" (es decir, baja caída de presión). Por supuesto, se espera que este ciclo de captura y eliminación continúe con un deterioro mínimo en la eficiencia de captura o la duración del ciclo de vida del filtro.

Los sistemas de limpieza de chorro inverso se aplican ampliamente en equipos de filtración de muchos proveedores y pueden proporcionar un medio eficaz para desalojar partículas de los medios filtrantes. Sin embargo, la calidad del equipo ofrecido y la metodología de control empleada pueden variar considerablemente y, en la mayoría de los casos, esto es directamente proporcional al presupuesto asignado a la tarea. La consecuencia de esto es que la eficiencia de limpieza y el consumo de energía (en forma de consumo de aire comprimido) para dichos sistemas también varían significativamente.

La base para muchos diseños de instalación se centra en una velocidad nominal mínima de cara que, junto con el conocimiento del volumen de aire que se maneja, sirve para dictar el filtro total que se requiere. A este respecto, el área de superficie requerida a menudo se proporciona mediante el uso de cartuchos plisados, cuya compacidad permite un tamaño mínimo para la carcasa del filtro. Comúnmente se encuentran sistemas de impulsos de chorro inverso en muchas plantas para proporcionar el mecanismo de desalojo de partículas mediante el cual se puede lograr una condición "limpia" para el filtro. Nuevamente, se puede encontrar que el diseño y el diseño de detalles varían significativamente en calidad técnica. La selección de la presión del pulso también se basa, por lo general, en "reglas generales" que pueden anularse fácilmente a nivel operativo si la eficiencia de limpieza se considera inadecuada.

Sin embargo, al igual que con muchos aspectos del manejo de materiales a granel, se encuentra que ocurre regularmente la suposición equivocada de que si algo de presión de aire es buena, entonces más debe ser una mejora. La capacidad de limpieza de un cartucho de filtro plisado (esencialmente una estructura rígida) no es la misma que la de un filtro de calcetín (una estructura flexible). En el caso de estos últimos la expansión y la rápida desaceleración en respuesta al pulso que actúa contra el interior del enfermo son los mecanismos de desprendimiento de partículas. Evidentemente, esto no es posible con un filtro plisado estructuralmente rígido y, a este respecto, se puede considerar que el pulso de gas es un medio por el cual se puede introducir aire/energía en la cara interior de la estructura plisada. La consecuencia de esto es que el desalojo de partículas podría considerarse como una purga de gas de corta duración/alta energía (es decir, arrastrar o expulsar partículas del laberinto de vacíos internos y vías del filtro). En este sentido, es lógico que se pueda lograr un flujo de aire finito a través del medio filtrante (un concepto que se ha encontrado como caso en un estudio de investigación reciente). A este respecto, se puede anticipar que existe una condición óptima de presión instantánea local en el interior del filtro de modo que, para una construcción de filtro dada, los aumentos de presión más allá de un rango de presión crítico traerán poco o ningún beneficio de limpieza a cambio del aumento de energía consumida en el filtro. proceso.

En conclusión, la ciencia y la tecnología de los sistemas de filtración de partículas es todavía un aspecto en desarrollo de la aplicación de las mejores prácticas en el manejo de sólidos a granel en la industria. Si bien muchos sistemas funcionan según lo diseñado y no causan problemas indebidos, también hay una gran cantidad de sistemas que tienen un rendimiento inferior y requieren una intervención regular. Se puede argumentar que la percepción equivocada de que las unidades de filtración no impulsan directamente la eficiencia o los márgenes de beneficio está en gran parte detrás de los ejercicios de "ingeniería de valor" que resultan en la instalación de sistemas marginales.

Richard Farnish, CEng MIMechE, es director técnico, The Wolfson Center for Bulk Solids Handling Technology, University of Greenwich (Chatham, Reino Unido).

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