Tirando a poeira: selecionando um sistema de filtragem

Oct 09, 2023

08 de maio de 2015

Selecionar e dimensionar um sistema de filtragem de ar apropriado envolve mais do que o uso de uma fórmula de engenharia. Ao escolher entre mangas e coletores de cartucho, os engenheiros de projeto do sistema de filtragem de ar devem levar em consideração a aplicação pretendida, o volume a ser tratado, o tipo de poeira coletada, o teor de umidade, as limitações de espaço e muitos outros fatores.Tipos de coletor Para uma ampla variedade de processos industriais, mangas de jato de pulso e coletores de cartucho são as duas tecnologias mais comumente selecionadas para filtragem de ar. Baghouses de jato de pulso substituíram os sistemas de saco de ar reverso e do tipo agitador para a maioria das grandes instalações externas, enquanto os coletores de cartucho plissado são amplamente usados ​​para instalações internas compactas. Baghouses de jato de pulso (Figura 1) foram implantados com sucesso para controlar as emissões nas indústrias de ferro e aço, minerais não ferrosos, utilidades movidas a carvão, resíduos perigosos e resíduos para energia e outros. Projetos pré-projetados fornecem desempenho econômico e confiável na remoção de emissões de partículas de processos industriais em taxas de fluxo de 500 a 1 milhão de pés cúbicos reais/min (acfm). As mangas de filtro, normalmente com 6 polegadas de diâmetro e até 16 pés de comprimento, são suportadas por gaiolas de aço e montadas em um tubo usando um "anel de pressão" costurado na bolsa.

Os sistemas coletores de cartuchos (Figura 2) são mais compactos do que os sistemas de mangas, permitindo alta eficiência de coleta para aplicações com taxas de fluxo mais baixas, geralmente com custos de capital e instalação mais baixos. Ao contrário das bolsas de filtro de jato de pulso, os cartuchos não requerem gaiolas e os cartuchos podem ser removidos externamente. Os coletores de cartucho são mais econômicos em taxas de fluxo de até 20.000 acfm e são usados ​​rotineiramente para tratar metais ferrosos e não ferrosos, produtos de mineração e rochas e fluxos de poeira de instalações químicas e alimentícias. Pulse-Jet Baghouse ou Cartridge Collector? Como escolher Ao escolher entre coletores de jato de pulso e cartucho, definitivamente não é um tamanho único. Embora as bolsas de filtro de jato de pulso e os coletores de cartucho sejam semelhantes em termos de funcionamento, a seleção depende de vários parâmetros de projeto, incluindo:• Aplicação/processo• Tipo de poeira• Volume de ar• Temperatura• Carga de poeira• Teor de umidade• Gás composição• Limitações de espaço• Explosividade de poeira• Custos de capital e ciclo de vidaPara aplicações mais desafiadoras, como pós pegajosos, uma manga é frequentemente selecionada porque os filtros estilo bolsa geralmente são mais tolerantes na liberação de poeiras difíceis do que os filtros estilo cartucho. Por outro lado, quando o espaço ou espaço livre é limitado, o coletor de cartuchos compacto costuma ser a melhor escolha.

As mangas são normalmente selecionadas ao ventilar processos (especialmente aplicações quentes de até 500°F), quando usadas como coletor de produtos ou ao manusear poeiras mais difíceis (higroscópicas, pegajosas, etc.). A Figura 3 mostra um filtro de mangas instalado em uma aplicação de processamento de metais.

Os coletores de cartucho são normalmente selecionados para silos de armazenamento de ventilação, pontos de transferência e manuseio de materiais em geral de poeiras, como calcário, cimento e produtos de rocha. Devido ao seu design compacto, os coletores de cartucho podem ser montados diretamente em silos, pontos de transferência e outros locais internos onde o espaço é limitado. A Figura 4 mostra um coletor de cartuchos montado em uma fábrica de embalagens.

Para os casos em que os requisitos do processo podem ser atendidos usando filtros de manga ou cartucho, a escolha geralmente se resume aos custos de capital. Os coletores de cartucho são normalmente mais econômicos até 20.000 acfm, e os filtros de mangas são normalmente mais econômicos em taxas de fluxo mais altas, embora haja exceções. Os custos do ciclo de vida também devem ser considerados, como a frequência com que os filtros precisam ser trocados e o custo dos filtros de substituição. Em geral, os custos de substituição de bolsas de filtro com gaiolas de suporte são menores do que cartuchos por unidade sem instalação. A queda de pressão é geralmente a mesma entre os filtros, então não há muita diferença nos custos operacionais, dependendo da aplicação. Depois que uma tecnologia é selecionada, o processo de design não termina. Os engenheiros devem prestar atenção especial à seleção do filtro, sistema de limpeza do filtro, configuração de entrada, distribuição de fluxo e flexibilidade de controle para combinar de forma mais eficaz esses fatores com a aplicação pretendida. O custo obviamente dependerá do design e dos recursos selecionados. Por exemplo, um filtro de membrana de PTFE pode ser selecionado se necessário para atender a um padrão de emissão de partículas mais baixo, mas aumentará o custo geral. Além disso, materiais resistentes à corrosão podem ser necessários para alguns componentes do sistema de limpeza; a corrosão do metal pode eventualmente degradar a integridade estrutural do sistema de filtragem, o que pode levar a uma liberação indesejada para o ambiente circundante.