Ya sea que se trate de construir una nueva instalación o de realizar renovaciones y actualizaciones, hay aspectos importantes que se deben tener en cuenta al seleccionar un sistema de descarga para filtros de mangas. El sistema de descarga para filtros de mangas hace mucho más que eliminar el molesto polvo. Puede ayudar a mejorar la seguridad de los trabajadores al eliminar peligros, ayudar a cumplir con las regulaciones de la OSHA y mejorar la calidad del producto. O, en ciertas situaciones, aumenta la rentabilidad de la empresa.
Dependiendo del tipo de polvo generado por su instalación, ya sea polvo molesto o polvo de proceso, la descarga del filtro de mangas puede eliminar un peligro para la salud y la seguridad o contribuir a la generación de ingresos. A continuación se indican las principales consideraciones a tener en cuenta a la hora de seleccionar un sistema de descarga de filtro de mangas:
El filtro de mangas forma parte del sistema de filtración de aire de una instalación. Como parte del proceso de recogida de polvo, el filtro de mangas captura y filtra las partículas en suspensión resultantes de las prácticas agrícolas o de fabricación antes de que estas partículas puedan afectar a la seguridad de los trabajadores y del lugar de trabajo y/o a la producción de la planta. Además, el sistema permite cumplir con las normas o regulaciones de calidad del aire supervisadas y aplicadas por diversos organismos gubernamentales.
Se trata de un colector de cartuchos horizontal con múltiples equipos de descarga ( esclusas rotativas que alimentan una bolsa a granel) en la parte inferior de cada tolva piramidal.
La necesidad de una descarga adecuada
El polvo no debe acumularse dentro del filtro de mangas y debe descargarse para su eliminación o reutilización. Después de que las mangas o los filtros atrapan el polvo, un ciclo automático lo desprende de las mangas para que caiga en la tolva. El polvo puede permanecer en la tolva temporalmente, pero debe descargarse a intervalos regulares.
La acumulación de polvo dentro de la tolva puede causar varios problemas. Dependiendo de la abrasividad del polvo, podría causar un desgaste prematuro de los filtros o bolsas. La reincorporación puede aumentar la concentración de polvo en la entrada o contaminar el aire ya limpio de polvo. Lo peor de todo es que podría proporcionar combustible para un evento de polvo combustible, como un incendio o una explosión.
Tipos de polvo recogidos por el filtro de mangas
El filtro de mangas recoge dos tipos de polvo: polvo molesto o polvo de producto/proceso. El polvo molesto se desecha tras su recogida, ya que no tiene valor comercial. El polvo de producto o proceso tiene valor como parte del flujo de producción o como producto disponible para su reventa. Por ejemplo, el carbonato de litio se recoge como parte del flujo de producción para la fabricación de baterías. El polvo de cenizas volantes se vende a los fabricantes de cemento.
Una vez recogido de la descarga del filtro de mangas, el polvo del proceso se recicla y se devuelve al flujo de producción. El uso futuro del polvo, ya sea para su eliminación o para su posterior procesamiento, es uno de los factores que determina el tipo de descarga necesaria. En general, el polvo del proceso tiene valor para el fabricante original y su eliminación supone una pérdida de ingresos.
Descarga manual o automática
La descarga de la tolva puede ser manual o automática. La descarga manual solo se recomienda cuando la carga de polvo recogida por el sistema es excepcionalmente ligera. Este puede ser el caso del polvo molesto, una mezcla de diversos tipos de polvo recogido por una unidad de aspiración centralizada o vinculado a un proceso por lotes. Algunas instalaciones generan tan solo medio kilo de polvo a la semana. En este caso, una descarga continua supondría un desperdicio de energía. Incluso una sola tonelada de polvo por semana se considera una carga ligera de polvo.
Cualquier cantidad superior a esta o el polvo de proceso, en lugar del polvo molesto, se beneficiaría de una descarga automática. Un sistema semiautomático puede depender del personal de la planta para activar la descarga automática una vez que se llena la tolva, o puede estar totalmente automatizado con un programa regular para vaciar la tolva.
La descarga continua es una característica de seguridad cuando se trabaja con polvo combustible y siempre se recomienda en entornos peligrosos. El polvo de carbón, por ejemplo, es conocido por su combustibilidad. El sitio web de la OSHA ofrece una gran cantidad de información sobre el polvo combustible, su análisis adecuado y consideraciones de limpieza. O consulte a los expertos de Sly Inc. si no está seguro del potencial de combustión de su polvo.
Las tolvas cerradas mantienen los puntos de vacío adecuados en los filtros de mangas.
La tolva está provista de una compuerta por varias razones. En primer lugar, permite colocar el recipiente adecuado debajo de la tolva para recoger el material descargado. En segundo lugar, una tolva con compuerta ayuda a mantener el vacío adecuado en el filtro de mangas.
Normalmente, un sistema de recogida de polvo con filtro de mangas debe tener un punto inicial de succión y un punto de descarga para el aire. La tolva debe permanecer cerrada, excepto para la descarga. De lo contrario, una tolva abierta crea un segundo punto de succión e interrumpe la descarga. El polvo invertirá su curso y será aspirado de nuevo o volverá a entrar en los filtros de mangas.
Hay un par de opciones para el mecanismo de cierre:
Puerta corredera
Una compuerta deslizante tiene dos compuertas separadas que funcionan de forma independiente. La primera compuerta permite que el polvo entre en la válvula de descarga o en el punto de descarga. Una vez cerrada la primera compuerta, se abre la segunda compuerta deslizante para permitir que el polvo se descargue en el contenedor. El funcionamiento independiente de cada compuerta ayuda a mantener el vacío o la presión del sistema de filtros de mangas.
Válvula rotativa
Funciona de manera similar a la compuerta deslizante para proteger el vacío o la diferencia de presión dentro del filtro de mangas. Las válvulas rotativas suelen seleccionarse para descargar directamente en una cinta transportadora, normalmente una cinta transportadora de tornillo o sinfín que devuelve el polvo capturado y descargado al flujo del proceso. Este tipo de válvula es ideal para cargas de polvo ligeras y materiales no peligrosos.
Una válvula rotativa también se puede aplicar a un sistema por lotes con carga ligera, por ejemplo, en una tolva piramidal. El personal de la planta puede activar la descarga manualmente o confiar en un sistema operativo automático.
Existe una diferencia de presión entre la cámara de aire limpio y la cámara de aire sucio. Se puede programar un panel de control para que apague automáticamente el filtro de mangas en caso de que se produzca una diferencia de presión elevada que supere el alcance del sistema, como medida de seguridad.
Las alturas de descarga pueden variar para adaptarse a los requisitos de la planta.
La altura de descarga típica de un filtro de mangas de Sly, LLC es de cinco pies desde el suelo, incluyendo válvulas y accesorios. La descarga tiene una esclusa de aire de un pie, lo que deja cuatro pies de espacio libre debajo de la válvula de descarga. Los clientes pueden indicar o especificar una altura de descarga diferente para obtener seis o siete pies de espacio libre si, por ejemplo, la empresa realiza la descarga en una cinta transportadora o un camión para su retirada.
Otra opción es una manguera flexible conectada al extremo de la válvula. La manguera permite colocar recipientes de diferentes tamaños debajo de la válvula de descarga. Las mangueras flexibles no se utilizan en aplicaciones con materiales explosivos o altamente combustibles.
Características del polvo que afectan al diseño de la descarga
Para diseñar un sistema de descarga adecuado, los operadores deben tener en cuenta la carga de polvo, el tipo de polvo y características como la abrasión, la corrosión y la aglomeración o higroscopicidad. Todos estos factores tendrán un impacto.
Por ejemplo, hay dos extremos en cuanto a la aglomeración. Un ejemplo de aglomeración deficiente sería la arena seca de la playa, mientras que la nieve húmeda sería un ejemplo de aglomeración especialmente buena. Cuando una sustancia se compacta o aglomera fácilmente, el ángulo de la tolva de descarga es de vital importancia para garantizar que el polvo no se acumule en la tolva.
El peligro creado por el puente
La acumulación o la formación de puentes puede producirse con polvo higroscópico, como la ceniza de sosa, la cal o la piedra caliza, que son materiales muy absorbentes de la humedad. Estos pueden aglutinarse y formar una conexión o «puente» a través de una salida de descarga. La formación de puentes también crea riesgos más importantes si el polvo es combustible.
Cuando este puente bloquea la vía de descarga, atrapa el polvo en la tolva y puede elevar la caída de presión en el sistema a un nivel inaceptable. Las características de diseño que pueden solucionar este problema incluyen:
- Una abertura de descarga ampliada.
- Eliminación de esquinas afiladas o valles dentro de la tolva.
- Cálculo del ángulo de reposo efectivo.
Este ángulo de reposo es la relación entre las características de flujo del polvo y el ángulo máximo que facilita su flujo. El cálculo de este valor ayuda a determinar la pendiente o inclinación de la tolva.
Las características del polvo como estas se abordan mejor durante la fase de diseño. Aunque los filtros de mangas y las descargas se pueden adaptar o modificar después de la instalación, los operadores corren el riesgo de tener que detener las operaciones para solucionar un problema que podría haberse abordado antes.
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