Compreender os aspetos técnicos da filtragem absoluta
Realização da filtragem absoluta de Classe 0 para partículas
No campo em constante evolução dos processos industriais, a filtragem desempenha um papel crucial na garantia da eficiência e segurança dos trabalhos. Este artigo aborda diferentes partes da tecnologia de filtragem. Abrange as suas utilizações e como atinge uma filtragem de alta qualidade.
Tipos de filtragem
Vários tipos de métodos de filtragem são adequados para diferentes aplicações
- Filtragem mecânica
Utiliza uma barreira física para remover partículas de um fluido. Exemplos comuns incluem crivos e filtros - Filtragem química
Envolve a utilização de reações químicas para remover impurezas, frequentemente utilizadas em processos de tratamento da água - Filtragem biológica
Utiliza processos biológicos para decompor contaminantes, comummente utilizados no tratamento de águas residuais
Componentes chave de um sistema de filtragem
Um sistema de filtragem típico é composto por vários componentes chave
- Meio de filtragem
O material que captura as partículas sólidas, feito de vários materiais, incluindo papel, pano ou fibras sintéticas - Caixa do filtro
A estrutura que mantém o meio de filtragem no lugar e direciona o fluxo de fluido através do filtro - Bombas e válvulas
Controlam o caudal e a pressão do fluido a ser filtrado
Aplicações de filtragem
A tecnologia de filtragem tem diversas aplicações
Tratamento da água
Remove os contaminantes da água, tornando-a segura para beber e para a utilização industrial
Indústria alimentar e de bebidas
Remove impurezas de produtos como cerveja, vinho e sumos. Isto garante que cumprem as normas de qualidade.
Purificação do ar
Os sistemas AVAC utilizam filtros para remover pó, pólen e outras partículas do ar. Isto ajuda a melhorar a qualidade do ar interior.
Quando o ar é comprimido, a concentração de partículas só aumenta, pelo que a necessidade de filtragem só aumenta com o aumento da pressão.
Compreender os mecanismos de filtragem: uma análise profunda da filtragem de ar comprimido
O ar comprimido é importante em muitos processos industriais. No entanto, muitas vezes tem contaminantes como pó e aerossóis de óleo. Estas impurezas podem ter origem no ar de admissão, nos contaminantes da instalação e na lubrificação do elemento compressor. Para garantir ar comprimido limpo e eficiente, os técnicos instalam um ou mais filtros após o compressor.
Os princípios básicos da filtragem
A filtragem é essencial para remover partículas do caudal de ar do compressor. No interior destes filtros, existem várias camadas de fibras finas. Estas camadas criam múltiplos pontos de captura, aumentando a capacidade de partículas destes chamados filtros de profundidade.
Como funcionam os filtros de profundidade?
Muitas pessoas pensam que os filtros funcionam como crivos. Retêm partículas maiores do que os poros do filtro. No entanto, trata-se de uma ideia errada. As partículas de poeira no ar comprimido têm tamanhos diferentes e são muitas vezes muito mais pequenas do que os poros do meio dos filtros com os quais são capturadas.
Além da crivagem, estão a funcionar três mecanismos de filtragem diferentes, cada um responsável pela captura de partículas de um determinado tamanho
Impacto de inércia
Ocorre quando o ar sujo flui através do meio de filtragem. As partículas mais pesadas, devido à sua grande inércia, não seguem as linhas de fluxo de gás. Em vez disso, seguem um caminho reto e colidem com uma fibra, o que os retira do ar. O impacto torna-se mais importante com o aumento do tamanho das partículas
Interceção
Envolve partículas de um tamanho ligeiramente menor. Estas partículas são suficientemente leves para seguirem a linha. No entanto, se o raio for superior à distância até à extremidade, a partícula atinge a fibra. Quando isto acontece, fica presa e é removida do ar. A interceção ganha importância com o aumento do tamanho das partículas
Difusão
Processa as partículas mais pequenas. Estas pequenas partículas não seguem exatamente as linhas. Movem-se aleatoriamente porque colidem com moléculas de gás. Este movimento chama-se movimento browniano. Devido a este movimento errático, têm de colidir com uma fibra. Quanto mais pequena for uma partícula, mais livremente se pode mover. Isto também significa que é mais provável que encontre uma fibra. A captura pela difusão torna-se mais importante com a diminuição do tamanho das partículas
A eficiência total do filtro é o resultado da combinação destes três mecanismos de filtragem. São particularmente bons para reter partículas maiores e, contra-intuitivamente, também partículas mais pequenas. Isto cria um "ponto mais fraco" de filtragem conhecido como o ponto MPPS (Most Penetrating Particle Size, tamanho de partícula mais penetrada).
Atingir a mais elevada qualidade do ar - Classe 0 com filtros de membrana
Para aplicações com a mais elevada qualidade do ar, é colocado um filtro final atrás destes filtros de profundidade, sobrepondo o ponto MPPS. Este filtro final é normalmente um filtro de membrana. Funciona melhor porque tem múltiplos poros muito pequenos. Este filtro detém eficazmente partículas, incluindo contaminantes bacterianos e virais, mas tem uma capacidade limitada de retenção de contaminantes.
Qualquer partícula maior do que o tamanho dos poros bloqueará uma via de fluxo. Isto irá aumentar rapidamente a queda de pressão, muito mais rapidamente do que um filtro de profundidade. Ter um filtro de profundidade a montante é uma melhor forma de capturar a maioria das partículas. Isto ajuda a reduzir a acumulação de pressão no filtro final. Como resultado, cria uma solução mais eficiente para a queda de pressão.
Com um filtro final de membrana, é possível alcançar uma eficiência próxima de 100%, mesmo no ponto MPPS do filtro de profundidade. A combinação de um filtro de profundidade e de membrana proporciona o melhor desempenho de filtragem. Isto inclui a eficiência de filtragem e a capacidade de retenção de poeira. Funciona bem para todos os tamanhos de contaminantes e partículas.
Filtragem absoluta de Classe 0
A filtragem final é um passo crítico em muitos processos industriais, particularmente nas indústrias farmacêutica, alimentar e de bebidas, cosmética, eletrónica e de baterias.
Isto envolve a remoção de quaisquer contaminantes residuais e evita que estes contaminem o produto final. Isto é fundamental para evitar recolhas de lotes inteiros.
Para estas aplicações chave, a boa prática é trabalhar com filtragem absoluta para reduzir ao mínimo absoluto o risco de uma fuga.
Conclusão
É importante compreender as diversas formas de filtrar o ar e as peças utilizadas na filtragem de ar comprimido. Isto ajuda a escolher a solução certa para as suas necessidades e a manter uma elevada qualidade do ar.
Ao utilizar filtros de profundidade e filtros de membrana em conjunto, conseguimos atingir os mais elevados níveis de qualidade do ar. Isto garante trabalhos seguros, fiáveis e eficientes, mesmo nas aplicações mais exigentes.