Prillwitz Fabricante de Molinos Harineros y Silos

Sucção e filtragem de ar

Os exigentes padrões ambientais, trabalhistas e de produtividade da indústria manufatureira atual, com ênfase especial naquelas áreas onde as matérias-primas em fase de pó são transportadas e processadas, exigem a implementação de sistemas de sucção e filtragem que garantam, por um lado, a eliminação de fontes de poluição, bem como a melhoria no desempenho do processo através da recuperação do produto.

Dos vários tipos de instalações de sucção existentes, e focando em sistemas de extração de pó localizados, podemos basicamente distinguir duas configurações que são amplamente utilizadas na indústria:

Coletores de pó centralizados:

É um sistema que visa levar o poluente no local mais próximo possível do ponto onde foi gerado em uma ou mais fontes, levando-o ao dispositivo coletor, distinguem-se quatro componentes básicos:

a- Dispositivo coletor, normalmente sinos ou bicos através dos quais os poluentes são capturados, que devem ter a geometria apropriada que permita que o pó seja arrastado.

b- Colocação de dutos, encarregados de conduzir o ar carregado com o poluente na velocidade apropriada.

c- Equipamento purificador, cumpre a função de tratar o poluente ao separar o ar de transporte do particulado, tais como separadores de ciclones, filtros de mangas, coletores de pó, etc.

d- Impulsor, geralmente um ventilador centrífugo que fornecerá a energia necessária para que o ar carregado circule através das capotas, dutos e lavador, garantindo o fluxo e a pressão necessários para superar as restrições do circuito de condução (perda de carga do sistema).

Coletores de pó compactos ou inseríveis:

Ao contrário do sistema centralizado, estes são montados no ponto a ser controlado e no mesmo local de captação, o pó é sugado e retido pelo lavador e depois descarregado no dispositivo onde o poluente foi gerado, recuperando-o para o processo.

Filtros de bolsa.

Dentro do grupo de equipamentos de lavagem utilizados em sistemas de aspiração localizada, os filtros de mangas são os equipamentos mais difundidos e representativos para a separação de sólidos em um fluxo gasoso por meio de elementos filtrantes baseados em tecidos técnicos.

Os filtros de tecido separam as partículas por meio de obstrução, impacto, interceptação, difusão e atração eletrostática. O tecido é feito de materiais fibrosos, naturais ou sintéticos, e pode ser tecido ou não tecido (feltros). Os avanços das últimas décadas, na produção e desenvolvimento de tecidos não-tecidos (agulhados), conseguiram impô-los melhorando a resistência mecânica, o ataque químico e as altas temperaturas.

Os tecidos agulhados são identificados pela espessura e peso por unidade de superfície, sendo um meio poroso através do qual o ar a ser filtrado circula para que as partículas fiquem retidas no lado “sujo” do tecido e o gás limpo passe através da massa filtrante. Outro parâmetro que identifica o têxtil é a permeabilidade que é definida como o volume de ar que passa através de uma superfície em uma unidade de tempo com uma determinada diferença de pressão. A combinação de ambos os parâmetros determina a eficiência de retenção dos tecidos.


Os tecidos agulhados utilizados na filtração possuem uma malha que proporciona resistência mecânica ao tecido, por outro lado, os fabricantes aplicam um tratamento no lado que estará em contato com o pó (geralmente flamejado), apresentando assim uma superfície lisa que facilitará o desprendimento do material retido superficialmente. A eficiência máxima de retenção é obtida progressivamente até que as menores partículas sejam retidas para gerar o chamado bolo de filtro, é uma prática comum chamada pré-carga que acelera o processo introduzindo no circuito material inerte de granulometria controlada que gera este bolo.

Devido à impregnação sucessiva do material, os filtros de saco são equipados com sistemas que ajudam a remover o pó retido, chamado sistema de limpeza. Portanto, os filtros são classificados de acordo com o método utilizado para a despoeiramento.

a- Mecânica (tremores, vibrações, etc.)

b- Injeção de ar contra corrente a baixa pressão. (ventilador centrífugo na ordem de 0,035 – 0,050 bar)

c- Injeção de ar em contracorrente a média pressão. (ventilador de raízes aproximadamente 0,4 -0,5 bar)

d- Pulsos de ar comprimido ou jato de ar pulsante (alta pressão entre 5 – 6 bar).

Com foco nos filtros do sistema Pulse Jet, o sistema de limpeza de bolsas é basicamente composto por:

    1. Cisterna tampão de ar comprimido
  1. Válvulas de diafragma com piloto pneumático ou elétrico, encarregadas de permitir os pulsos de limpeza.
  2. Tubos ou flautas de sopro, encarregados de introduzir os pulsos de ar comprimido dentro de cada mangueira.
  3. Acessórios para a condução e conexão do circuito de ar comprimido.
  4. Acelerador ou tubos Venturi. (muitas vezes eles fazem parte dos cestos ou dos retentores dos porta-mangas).
  5. Seqüenciador eletrônico programável, encarregado de gerenciar a seqüência e a duração dos ciclos de limpeza. Muitas vezes associado ou incluindo um manômetro diferencial que permite a habilitação dos ciclos de limpeza sob demanda, dentro de uma gama de pressões previamente definidas.

O ciclo de limpeza é on-line para que não haja interrupção da operação do filtro, uma configuração típica envolve pulsos de curta duração (normalmente 200 – 500 milissegundos) e um jato de ar comprimido a uma pressão entre 5 – 6 bar, o pulso é transmitido para uma linha de bolsas (normalmente não mais que 14 bolsas por linha) e a seqüência usual é na ordem de 30 – 120 segundos entre os golpes, estes podem ser fixados no tempo ou sob demanda, dependendo da diferença de pressão através das bolsas, que é uma função direta do estado de saturação dos filtros.

Equipamento de seleção e dimensionamento.

Quanto à seleção e dimensionamento do equipamento, as características físico-químicas do produto, tipo e características dos pontos de emissão, concentração de poluentes, condições do local e/ou ambiente de instalação, requisitos e regulamentos, etc., devem ser levados em consideração.

Estas informações permitem ao projetista de instalações de aspiração localizadas conhecer a vazão da instalação, portanto, a superfície filtrante necessária, características dos elementos filtrantes e outros elementos do sistema.

Entre os parâmetros de seleção / dimensionamento dos filtros de mangas, a velocidade de filtragem, também conhecida como relação ar / tecido, é a taxa de fluxo de ar contaminado que deve passar por 1 unidade de superfície filtrante, normalmente definida em m/min (m³/min/m²). Ela é estabelecida de acordo com o produto a ser filtrado, concentração de contaminantes, etc.

Vf = Q / AfT AfT= π Ø H n

Onde:
Vf= Velocidade de filtragem .

Q= Vazão de ar poluído .

AfT= Área total de filtragem Ø=Diâmetro da bolsa H= Comprimento da mangueira n= Número de mangueiras .

Q= Vazão de ar .

AT= Seção transversal do filtro AT= Seção transversal do filtro Am= Seção transversal do filtro

Ø=Diâmetro da manga H=Comprimento da manga

n= Número de mangas