Filtros de ar comprimido submícron
Os filtros de ar são um dos elementos essenciais no tratamento do ar comprimido industrial e devem ser cuidados com especial cuidado. Sua missão é limpar o ar comprimido de quaisquer impurezas que ele possa conter. O ar comprimido gerado pelo compressor passa pelo filtro de ar industrial e as partículas sólidas são retidas pelas diferentes camadas que compõem o filtro, enquanto as gotas de água recebidas pelo filtro são eliminadas pelos dispositivos de purga localizados na parte inferior do filtro. filtro.
Um metro cúbico de ar comprimido contém mais de cem milhões de partículas de sujidade, quantidades consideráveis de água e óleo, vírus e bactérias, e até partículas de metais pesados como chumbo, cádmio e mercúrio. Se o ar comprimido não for filtrado, o funcionamento sem problemas dos componentes do sistema, como válvulas ou cilindros, não pode ser garantido a médio ou longo prazo. Por exemplo, o ar comprimido mal tratado pode contaminar as válvulas de controle e causar o inchaço e o desgaste prematuro das vedações.
Os filtros desempenham um papel importante no processo de tratamento de ar comprimido. Dependendo da aplicação, padrões rigorosos de pureza exigem a remoção de uma ampla variedade de contaminantes, incluindo aerossóis e vapores de hidrocarbonetos.
As impurezas encontradas no ar comprimido podem vir de diferentes fontes. Com o ar aspirado pode penetrar poeira ou pólen existente no ar ambiente, enquanto um tanque ou as tubulações da rede geral que corroem com o tempo podem contribuir com partículas nocivas e contaminantes para o ar já comprimido. Aerossóis e vapores de óleo são devidos, na maioria das instalações, ao uso de compressores lubrificados e devem ser filtrados antes do uso final.
No ar ambiente urbano e nas zonas industriais existe também uma concentração média de hidrocarbonetos entre 0,03 e 0,10 mg/m3, considerando um valor médio de 0,05 mg/m3, pelo que haverá hidrocarbonetos no ar aspirado pelos compressores e portanto também pode ser encontrado no ar comprimido, mesmo que os compressores sejam isentos de óleo.
Dependendo das aplicações de ar comprimido, existem diferentes requisitos quanto à sua pureza. A presença de contaminantes deve ser limitada, não podendo ultrapassar níveis aceitáveis, dependendo da aplicação, para evitar danos aos equipamentos ou processos produtivos. Em sistemas de filtragem de ar comprimido verificamos inúmeras vezes erros de instalação, como filtros montados incorretamente, filtros dimensionados incorretamente ou filtros instalados em locais errados. O utilizador de uma instalação de ar comprimido deve compreender a importância de colocar os filtros adequados na sua instalação.
Um sistema de filtragem mal projetado ou mal instalado pode causar custos e problemas técnicos, como quedas excessivas de pressão ou rápida saturação dos elementos filtrantes.
Tipos de filtros
Existem diferentes tipos de filtros dependendo do tipo de filtração, dependendo dos materiais e da estrutura dos elementos filtrantes. Dentro das diferentes categorias de filtros para ar comprimido estão os seguintes: filtros cerâmicos, filtros separadores de água, filtros coalescentes de diferentes graus de filtração, filtros e torres de carvão ativo e filtros estéreis e de vapor.
- Filtros Cerâmicos: Filtros cerâmicos são usados com compressores de pistão alternativo, onde há baixa qualidade do ar comprimido. Os elementos filtrantes são velas de cerâmica e sua capacidade de filtragem é superior a 5 mícrons. Desde a introdução dos compressores de parafuso rotativos, anos atrás, em substituição aos compressores de pistão alternativo, esse tipo de filtro tem desaparecido das salas de compressores.
- Filtros Separadores de Água: Os filtros separadores de água são utilizados para eliminar grandes quantidades de condensado, como o gerado nos pós-resfriadores dos compressores causado pelo resfriamento do ar comprimido. Estes filtros na maioria dos casos não possuem elementos filtrantes, sendo o condensado separado mecanicamente pela circulação do ar comprimido através de um difusor centrífugo que faz com que sua precipitação na base do filtro seja posteriormente eliminada.
- Filtros Coalescentes: Os filtros coalescentes são utilizados principalmente para remover partículas e hidrocarbonetos de acordo com seu grau de filtração, embora também removam parte da umidade do ar comprimido. Sua capacidade de filtragem de partículas varia de 5 mícrons a 0,01 mícrons, e para hidrocarbonetos de 3 mg/m 3 a 0,005 mg/m 3. Os elementos filtrantes são feitos de microfibra de borosilicato e materiais de poliéster. Nos filtros coalescentes, partículas, água e hidrocarbonetos aderem por coalescência à fibra do elemento filtrante, formando gotículas cada vez maiores que caem em direção à base do filtro, sendo posteriormente eliminadas. Quando o elemento filtrante fica saturado deve ser substituído para evitar perdas de pressão que provocam maior consumo de energia.
- Filtros e Torres de Carvão Ativado: Filtros e torres de carvão ativado são utilizados para a eliminação de vapores e odores de hidrocarbonetos. Sua capacidade de filtração é para um teor de óleo residual de até 0,003 mg/m 3. Os filtros e torres de carvão ativado devem ser precedidos de filtros coalescentes para evitar que fiquem saturados rapidamente. Os elementos filtrantes possuem carvão ativo em sua superfície para reter e eliminar hidrocarbonetos do ar comprimido, enquanto as torres possuem carvão ativo em seu interior como material adsorvente. Neste último, deve ser sempre instalado um filtro de partículas traseiro para reter qualquer possível pó de carvão ativado que possa sair com o ar comprimido.
Para a reciclagem e evacuação de elementos acumulados e água, são utilizadas purgas. Estes são os tipos:
- Manual: O condensado é drenado manualmente abrindo a torneira localizada na base da carcaça. Este tipo de purga costuma ser montada em filtros localizados em pontos onde a umidade não deveria chegar devido ao tratamento anterior, como filtros de carvão ativado ou pós-filtros de partículas, por isso requerem verificações regulares quanto à existência de condensado.
- Semiautomático: este tipo de dreno normalmente é fechado quando o filtro está sob pressão. Quando a pressão no filtro é reduzida à pressão ambiente, o filtro abre, purgando o condensado. Este tipo de purga é normalmente instalada em filtros localizados nas tomadas de instalação ou nas tubulações de purga da rede geral.
- Bóia ou boia: esse tipo de dreno é automático e atua mecanicamente. Como há condensado na base do filtro, a bóia ou boia sobe, permitindo que o condensado escape, criando um assento traseiro para fechá-lo. A desvantagem deste tipo de filtro é que se houver partículas ou sujeira na base da carcaça, o fechamento não ocorrerá corretamente, causando vazamentos de ar comprimido com conseqüentes perdas.
- Temporizado: este tipo de dreno é automático, necessita de energia elétrica e atua de forma temporizada. A cronometragem é realizada regulando o tempo de abertura da purga e o intervalo de tempo entre purgas. O problema deste tipo de purga é que é difícil que a purga coincida com o real momento em que deveria ocorrer, então normalmente ou todo o condensado não é purgado, ou o que teremos são perdas por vazamentos de ar comprimido se queremos garantir uma purga completa.
- Capacitivo: este tipo de dreno é automático, com sistema de drenagem através de regulagem eletrônica de nível, necessitando de energia elétrica. Este sistema de purga é o mais eficaz na prevenção de perdas de ar comprimido. Esses drenos possuem um sensor de nível capacitivo dentro de um recipiente onde é depositado o condensado. Quando o recipiente está cheio, o sensor de nível envia um sinal ao controlador eletrônico para abrir o tubo de saída e evacuar o condensado. Alguns modelos de purga capacitiva incorporam um sistema de gerenciamento que monitora a vida útil do elemento filtrante.
