Eliminación del polvo: la función esencial de un filtro de mangas
Cuando un proceso industrial genera polvo, este puede quedar atrapado en el aire. Un filtro de mangas es la solución ideal para controlar el polvo en suspensión, también llamado partículas, y conseguir un entorno de fabricación más saludable y productivo con menos tiempo de inactividad. El polvo se captura para su eliminación si se trata de residuos o para recuperar polvos fugitivos valiosos, como el polvo de carbonato de litio, un mineral utilizado en la producción de baterías de ionen litio. Mantener la mayor cantidad posible de este polvo en el proceso de fabricación es fundamental para los resultados económicos del fabricante.
El tamaño del filtro de mangas varía según las necesidades del proceso. Un filtro de mangas puede ser tan pequeño como un refrigerador para filtrar 500 CFM de aire (el volumen del flujo de aire medido en pies cúbicos por minuto). Los caudales volumétricos típicos de aplicación de Sly oscilan entre 250 CFM y 100 000 CFM. La imagen siguiente es un ejemplo de una instalación de filtro de mangas más grande de Sly, LLC.
El principio de funcionamiento de un filtro de mangas es la filtración de aire inducida o forzada. El aire se filtra al pasar a través de una manga, el medio filtrante. Las partículas de polvo son demasiado grandes para pasar a través del filtro, al igual que los posos de café son demasiado grandes para pasar a través de un filtro de café, a menos que el filtro de café esté roto. En un filtro de mangas, el polvo queda atrapado en el exterior de la manga filtrante, o lado aguas arriba, y se queda atrás mientras el aire continúa aguas abajo.
Una cámara de filtros elimina las partículas con una eficiencia de recogida superior al 99,9 %. A menudo, el aire continúa ascendiendo por una chimenea y sale a la atmósfera, y las partículas restantes se expulsan como emisiones. En ocasiones, un proceso requiere recircular el aire de escape de vuelta al interior, por ejemplo, para reducir la pérdida de calor en climas fríos.
El polvo se adhiere al polvo
Al igual que una aspiradora industrial, un filtro de mangas está diseñado para capturar el polvo y eliminarlo del flujo de aire. Pero no todo el polvo debe eliminarse del filtro de mangas. Dentro de ciertos límites, es deseable que se forme una capa de polvo en el medio filtrante, ya que ayuda a mejorar la filtración. Al igual que una bomba necesita cebarse para crear suficiente presión operativa, un filtro de mangas a menudo necesita polvo para crear una filtración suficiente. El polvo es la razón de la filtración y también una parte esencial de la misma. Veamos por qué.
Una mirada al flujo de aire
El aire entrante cargado de polvo es aspirado a través del filtro de mangas por la potencia del ventilador. El aire sucio es empujado hacia el filtro de mangas por un ventilador de tiro forzado en la entrada (presión positiva) o extraído del filtro de mangas por un ventilador de tiro inducido en la salida (presión negativa).
Dentro del filtro de mangas, una serie de mangas sostenidas por jaulas metálicas cuelgan desde la parte superior de una placa tubular. Las mangas filtrantes, que se asemejan a calcetines tubulares de entre 2,4 y 3,6 metros de largo, se colocan sobre las jaulas. Los materiales de las mangas filtrantes se adaptan a las condiciones específicas de cada aplicación.
El aire sin filtrar entra en el filtro de mangas por la cavidad abierta que rodea las numerosas mangas. A continuación, pasa a través de las mangas, que actúan como medio filtrante, dejando una capa de partículas en el exterior o superficie de las mangas. El aire limpio continúa entonces hacia abajo, ya sea hacia la chimenea o hacia la recirculación del proceso.
Limpieza por chorro pulsante
El ciclo de limpieza se puede activar mediante una secuencia temporizada o al alcanzar una presión diferencial preestablecida que indica que se debe eliminar el polvo del colector. Este modo de pulso bajo demanda activa el sistema de chorro pulsante para eliminar el exceso de polvo de las bolsas cuando se alcanza el punto alto y se apaga cuando se alcanza el punto bajo.
Muchos sistemas de limpieza por chorro pulsante emplean una válvula de diafragma de cuerpo en ángulo recto. El aire entra por una dirección y sale en un ángulo de 90 grados. Un diafragma interno controla la cantidad de aire que pasa a través de la válvula. La válvula de diafragma tiene una cámara superior y otra inferior, separadas por un diafragma flexible. La cámara inferior se conecta al tubo de impulsos; la cámara superior se conecta a una válvula solenoide. El núcleo del solenoide sella un puerto de escape. Cuando la corriente del temporizador pasa a través de la bobina del solenoide, crea un campo magnético en su interior que eleva el núcleo metálico interno y abre la válvula solenoide, de modo que el aire de la cámara superior de la válvula de diafragma puede escapar a la atmósfera. El desequilibrio de presión resultante dentro de la válvula de diafragma flexiona el diafragma, lo que permite que el aire del colector de aire comprimido pase a través del tubo de impulsos hacia el colector de polvo para iniciar la limpieza.
Surface dust is dislodged by the pulses of compressed air and drops into the hoppers below. To minimize the amount of dust that gets re-entrained, the rows of bags are not pulsed in sequence. Throughout the procedure, the baghouse remains online. Filtration continues during pulse jet cleaning.
Eliminación de polvo: Tolvas
Una vez que el polvo capturado cae en las tolvas, se elimina continuamente para evitar su acumulación, lo que podría provocar la formación de puentes de polvo o su solidificación. Normalmente, una válvula rotativa o un transportador de tornillo extrae el polvo de la tolva. Un sello de aire evita que el polvo de la tolva vuelva a la corriente de aire.