Cómo los filtros colectores de polvo de cartucho pueden mantener la calidad del aire interior

Stephanie Schales, directora de proyectos, Camfil Air Pollution Control (APC) | 02 de junio de 2022

La fabricación, el procesamiento, la manipulación y el envasado de polvos y sólidos a granel pueden generar polvos molestos y peligrosos y reducir la calidad del aire interior. Los operadores de las instalaciones deben recolectar y contener eficazmente estas partículas para proteger la salud de los trabajadores y mantener el cumplimiento normativo.

Una solución comprobada es instalar un sistema de recolección de polvo industrial que utilice filtros tipo cartucho. Los filtros de cartucho tienen forma cilíndrica, por lo que pueden contener más metros cuadrados de medio filtrante (tela) que los filtros de panel. Esto es importante porque, en general, más medios significan que se puede recolectar más polvo.

A diferencia de los filtros de panel, los filtros cilíndricos también se pueden limpiar con un sistema de limpieza por impulsos. Así es como funciona. El medio atrapa el polvo en el aire a medida que fluye a través del recolector de polvo. A medida que los cartuchos de filtro se cargan de polvo, el colector dispara un pulso de aire comprimido a alta velocidad hacia el centro del cartucho. El pulso de aire expulsa el polvo del cartucho, donde cae a una tolva de eliminación. Este proceso de limpieza por impulsos continuo prolonga la vida útil de los cartuchos de filtro durante muchos meses, pero eventualmente es necesario reemplazarlos por otros nuevos.

Este artículo analiza cómo seleccionar y mantener filtros colectores de polvo de cartucho para garantizar una buena calidad del aire interior y un funcionamiento rentable.

El uso de los medios adecuados ayuda a garantizar una buena calidad del aire interior y a reducir significativamente la exposición de los empleados a las partículas en el aire. Además, seleccionar el medio filtrante de cartucho adecuado para su aplicación y tipo de polvo es clave para mantener un colector de polvo funcionando de manera eficiente durante su vida útil.

Factores como el tamaño, la forma y la combustibilidad del polvo ayudan a determinar el tipo correcto de medio filtrante. La única manera de obtener una evaluación precisa de las propiedades del polvo es hacer que un laboratorio independiente o un proveedor de equipos analice una muestra.

El medio filtrante base suele ser una mezcla de poliéster sintético o poliéster y silicona (llamada spunbond) o una mezcla celulósica no tejida (llamada celulosa). La tela base se puede tratar con un recubrimiento para proporcionar propiedades de rendimiento específicas, como disipación estática, repelencia al agua y al aceite, retardo de llama o liberación superior de partículas de polvo peligrosas.

Los medios filtrantes se pueden tratar con varios recubrimientos para proporcionar propiedades de rendimiento específicas.

Las aplicaciones de polvos y sólidos a granel generan polvo que llena los cartuchos de filtro cada pocos minutos o segundos. Cuando los filtros capturan el polvo, el flujo de aire se restringe y el ventilador del colector tiene que trabajar más para mantener el flujo de aire lo suficientemente alto como para capturar las partículas de polvo. Esta resistencia al flujo de aire se conoce como mayor caída de presión. A medida que su sistema funciona, la caída de presión del filtro de aire aumenta constantemente debido a la carga continua de polvo.

Los colectores de polvo tienen sistemas de limpieza internos, conocidos como limpieza por impulsos o limpieza por impulsos por chorro, que expulsan ráfagas de aire comprimido al centro del cartucho del filtro cada pocos segundos. Estos pulsos de aire empujan a través del medio filtrante a alta velocidad y con una presión de aproximadamente 90 a 100 psi, lo que expulsa la mayor parte del polvo del cartucho y cae dentro de la tolva.

En términos de mantenimiento de los filtros, si la psi del aire comprimido es demasiado baja, es posible que los filtros no se limpien a fondo. Sin embargo, si el psi es demasiado alto, corre el riesgo de estresar, rasgar y dañar el medio o el cartucho. Además, el aceite o el agua en las líneas de aire comprimido pueden provocar una caída de presión y fallas en el medio filtrante. Por lo tanto, monitorear el sistema de aire comprimido es una parte importante del mantenimiento del filtro.

Limpieza por impulsos de un filtro de cartucho

Si bien mantener los filtros limpios reduce la caída de presión, limpiar excesivamente los filtros acorta la vida útil del cartucho y aumenta los costos de energía debido al uso excesivo de aire comprimido. El uso de controles de limpieza selectivos proporciona una manera fácil de mantener limpios los filtros. Puede seleccionar entre limpieza continua, limpieza bajo demanda o limpieza en tiempo de inactividad. La limpieza continua es mejor para polvos porosos y aplicaciones con alta carga de polvo. Para la mayoría de los otros tipos de polvo, se recomienda la limpieza a pedido. Esto le permite establecer un rango de presiones diferenciales para iniciar y detener la limpieza del cartucho del filtro. De esta manera, puede utilizar menos aire comprimido y lograr una eficiencia de limpieza y una vida útil óptimas del filtro.

Con el tiempo, demasiado polvo quedará profundamente incrustado en los filtros y será eliminado mediante limpieza por pulsos. Una indicación de que es hora de reemplazar un filtro es la reducción del flujo de aire que se observa al final de la vida útil de los filtros, lo que lleva a una reducción en la velocidad de captura en un área de proceso o a un aumento de polvo dentro del área de proceso.

La caída de presión en el colector que reduce la capacidad del sistema para capturar polvo es otra señal de que es necesario cambiar el filtro. También esté atento al polvo que escapa del filtro y vuelve a ingresar a las instalaciones.

Aunque procesan constantemente grandes volúmenes de polvo, los filtros de cartucho premium pueden durar hasta un año. La vida útil del filtro depende de la calidad del filtro y de si se utiliza el medio adecuado para el trabajo. El uso de filtros de cartucho premium reduce la frecuencia de reemplazo y, por lo tanto, ahorra tiempo de inactividad por mantenimiento y costos de eliminación. Los filtros de cartucho de larga duración pueden funcionar hasta por un año entre cambios. Sin embargo, las operaciones que generan una gran carga de polvo pueden requerir un reemplazo del filtro más frecuente.

Tenga cuidado con los filtros de repuesto económicos, que pueden fallar en poco tiempo y frustrar su propósito. Una razón es que no pueden soportar la potencia del sistema de limpieza por impulsos. Los filtros que funcionan mal crean un desorden al enviar polvo al área de trabajo, lo que reduce la calidad del aire, causa un riesgo potencial para la salud de los trabajadores, contamina los productos e incluso puede dañar el equipo.

Los filtros de repuesto económicos pueden fallar rápidamente.

Al comprar filtros, preste atención al diseño. El medio filtrante de cartucho está plisado. La clave es utilizar medios filtrantes con un pliegue ancho porque este diseño permite que la corriente de aire alcance el 100% del medio. Si los pliegues están demasiado apretados, el medio se comprime en lugar de abrirse a la corriente de aire. El diseño de pliegues anchos mejora el flujo de aire a través del filtro, proporciona más superficie de filtración, reduce la caída de presión, utiliza menos aire comprimido, mejora la longevidad del filtro y ahorra energía. Un filtro de pliegues anchos también libera mejor el polvo acumulado en el filtro, lo que hace que la limpieza sea más eficiente.

Diseño de filtro de pliegues estrechos versus diseño de pliegues anchos

Los recolectores de polvo que requieren que los operadores ingresen al equipo para cambiar los filtros son un riesgo para la seguridad de los trabajadores. Afortunadamente, muchos colectores de polvo tipo cartucho están diseñados para que los filtros sean fácilmente accesibles y se deslicen fácilmente hacia adentro y hacia afuera. Los recolectores de polvo con puertas de gran calibre y apertura rápida brindan acceso sin entrada a los cartuchos de filtro para un reemplazo fácil y seguro.

El fácil acceso y la plataforma con barandillas permiten un reemplazo seguro del filtro.

Para mejorar la seguridad de los trabajadores, estas puertas de bloqueo/etiquetado son completamente reversibles para acceder desde cualquier lado y evitar lesiones causadas al abrir accidentalmente la puerta durante un ciclo de pulso. Las plataformas de seguridad con barandillas y escaleras con sistemas de detención de caídas que cumplen con OSHA pueden evitar resbalones y caídas cuando los trabajadores acceden al colector para cambiar el filtro. Si está manipulando polvo altamente tóxico, las regulaciones pueden exigir un sistema de contención de bolsa de entrada/salida (BIBO) para aislar a los trabajadores de los filtros usados ​​durante el reemplazo.

Los sistemas de contención Bag-in/bag-out protegen a los trabajadores del polvo tóxico durante el reemplazo del filtro.

La gestión de partículas en el aire es una parte importante de las operaciones seguras de polvos y sólidos a granel, y la filtración es fundamental para recolectar y contener esas partículas. Seleccionar y mantener los mejores filtros para sus aplicaciones lo ayudará a lograr una buena calidad del aire interior y a operar su colector de polvo de la manera más segura y eficiente posible.

Stephanie Schales es gerente de proyectos en Camfil Air Pollution Control (APC), donde respalda las aplicaciones de recolección de polvo en minería y los territorios del sudeste de EE. UU. y América Latina. Para obtener más información, llame al 800-479-6801 o al 870-933-8048, envíe un correo electrónico a [email protected] o visite www.camfilapc.com.

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