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FILTROS DE MANGAS
La captación y depuración de partículas presenta una problemática
muy diversa en los distintos procesos industriales que generan emisiones a la
atmósfera. La recuperación de productos en polvo del gas de descarga es vital
para cualquier industria para evitar los problemas de polución o aumentar el
rendimiento de la planta
Los filtros de mangas son uno de los equipos más representativos
de la separación sólido-gas mediante un medio poroso: aparecen en todos
aquellos procesos en los que sea necesaria la eliminación de partículas sólidas
de una corriente gaseosa. Eliminan las partículas sólidas que arrastra una
corriente gaseosa haciendola pasar a través de un
tejido.
La eliminación de polvo o de las pequeñas gotas que arrastra un
gas puede ser necesaria bien por motivos de contaminación, para acondicionar
las características de un gas a las tolerables para su vertido a la atmósfera,
bien como necesidad de un proceso para depurar una corriente gaseosa intermedia
en un proceso de fabricación. En ocasiones el condicionante de la separación
será un factor de seguridad, ya que algunos productos en estado de partículas
muy finas forman mezclas explosivas con el aire.
Los filtros de mangas son capaces de recoger altas cargas de
partículas resultantes de procesos industriales de muy diversos sectores, tales
como: cemento, yeso, cerámica, caucho, química, petroquímica, siderúrgica,
automovilística, cal, minera, amianto, aluminio, hierro, coque, silicatos,
almidón, carbón, anilina, fibras de granos, etc.
La recogida de polvo o eliminación de partículas dispersas en
gases se efectúa para finalidades tan diversas como:
·
Control de la contaminación del aire.
·
Reducción del coste de mantenimiento de los equipos.
·
Eliminación de peligros para la salud o para la seguridad.
·
Mejora de la calidad del producto.
·
Recuperación de productos valiosos.
·
Recogida de productos en polvo.
FUNCIONAMIENTO
La separación del sólido se efectúa haciendo pasar el aire con
partículas en suspensión mediante un ventilador, a través de la tela que forma
la bolsa, de esa forma las partículas quedan retenidas entre los intersticios
de la tela formando una torta filtrante. De esta manera la torta va engrosando
con lo que aumenta la pérdida de carga del sistema. Para evitar disminuciones
en el caudal se procede a efectuar una limpieza periódica de las mangas.
Los filtros de mangas constan de una serie de bolsas con forma de
mangas, normalmente de fibra sintética o natural, colocadas en unos soportes
para darles consistencia y encerrados en una car
A continuación el gas fluye hacia afuera de las mangas dejando
atrás los sólidos. El gas limpio fluye por el espacio exterior de los sacos y
se lleva por una serie de conductos hacia la chimenea de escape.
Contienen además una serie de paneles para redireccionar el aire,
dispositivos para la limpieza de las mangas y una tolva para recoger las
partículas captadas.
La característica principal que diferencia unos tipos de filtros
de mangas de otros es la forma en que se lleve a cabo su limpieza. Esto además
condiciona que los filtros sean continuos o discontinuos. - continuos: la
limpieza se realiza sin que cese el paso del aire por el filtro - discontinuos:
es necesario aislar temporalmente la bolsa de la corriente de aire. Según este
criterio, se tienen tres tipos principales de filtros de mangas:
·
por sacudida: se realiza cuando existe la posibilidad de
suspender el servicio del filtro durante un corto periodo de tiempo. Por tanto,
exige un funcionamiento discontinuo con un ciclo de filtración y otro de
limpieza. El tipo más barato y sencillo consiste en un cierto número de bolsas
reunidas en el interior de una car
Existe también una versión más complicada y robusta que incluye
un mecanismo automático de agitación para la limpieza de las telas que puede
funcionar por métodos mecánicos, vibratorios o de pulsación. Las bolsas están
sujetas a un soporte mecánico conectado a un sistema capaz de emitir sacudidas
o vibraciones mediante un motor eléctrico. Al ser el tejido más grueso, se
pueden utilizar velocidades frontales más elevadas, de hasta
·
por sacudida y aire inverso: se emplea para conseguir un
funcionamiento en continuo, para ello los elementos filtrantes deben
encontrarse distribuídos entre dos o más cámaras
independientes, cada una de las cuales dispone de su propio sistema de sacudida
y de una entrada de aire limpio. El aire entra en las mangas en sentido
contrario por medio de un ventilador que fuerza el flujo, de fuera a dentro, lo
que favorece la separación de la torta.
·
por aire inverso: existen muchos dispositivos diferentes pero el
mecanismo habitual de limpieza consiste en la introducción, en contracorriente
y durante un breve periodo de tiempo de un chorro de aire a alta presión
mediante una tobera conectada a una red de aire comprimido. La velocidad
frontal alcanza aproximadamente
La limpieza se efectúa mediante impulsos de aire comprimido a través
de un programador de ciclos con variación regulable de tiempo y pausa.
Para una correcta efectividad en un sistema de filtración de
polvo hay que tener en cuenta las características del polvo a tratar, grado de
humedad, temperatura, espacio disponible y otros factores específicos.
EMISON, siempre en la vanguardia de las nuevas tecnologías de
depuración de gases dispone de un buen equipo de técnicos especialistas, con
amplia experiencia en este campo, que han desarrollado un amplio programa de
equipos de filtración de polvo de alta calidad, pensados para cubrir todas las
necesidades del mercado con la garantía y nivel de exigencia del futuro.
La característica fundamental de nuestro programa de filtros es
su alto rendimiento y su facilidad de manutención. Toda la manipulación de los
elementos se efectúa en la cámara de zona limpia, sin tener que entrar dentro
del filtro en contacto con el polvo.
Un estudiado diseño permite su configuración modular pudiendo
variar su capacidad en anchura y altura, consiguiendo la máxima superficie
filtrante en el mínimo espacio. Su construcción es robusta y compacta.
La elección del tejido filtrante depende del tipo de polvo a
retener y el nivel de emisión deseado. Existe una gama de tipos y calidades
específicas para cada caso, que permiten trabajar a temperaturas de hasta
·
ser resistente química y térmicamente al polvo y al gas
·
que la torta se desprenda fácilmente
·
que la manga recoja el polvo de manera eficiente
·
que sea resistente a la abrasión ocasionada por el polvo
·
el caudal y la velocidad del gas
El tamaño de las partículas a separar por los filtros de mangas
será entre 2 y 30 µm. Sin embargo, no es usual
disponer de medios filtrantes con poros tan pequeños como para retener las
partículas que transporta el gas, debido a que los diámetros de éstas son
extraordinariamente pequeños. Por tanto la filtración no comienza a efectuarse
de manera efectiva hasta que no se han acumulado una cierta cantidad de partículas
sobre la superficie de la bolsa en forma de torta filtrante.
Así puede decirse que el sistema de filtración que se da en los
filtros de mangas es análogo al de los filtros por torta, donde el medio
filtrante actúa únicamente como soporte de la torta y es ésta la que realiza
realmente la operación.
OPERACIÓN DE FILTRACIÓN:
·
Una corriente de gas cargado de polvo entra al equipo, choca
contra una serie de paneles y se divide en varias corrientes.
·
Las partículas más gruesas se depositan directamente en el fondo
de la tolva cuando chocan contra dichos paneles.
·
Las partículas finas se depositan en la superficie del tejido
cuando el gas pasa a través de la bolsa.
·
Una vez que el gas ha sido filtrado, éste fluye (ya limpio) a
través de la salida y se descarga a la atmósfera por medio de un ventilador.
OPERACIÓN DE LIMPIEZA:
·
Las partículas depositadas en la superficie de la bolsa se
sacuden durante un breve periodo de tiempo por medio de aire comprimido
inyectado desde una tobera hacia la bolsa, o bien de manera mecánica.
·
El chorro de propulsión actúa periódicamente mediante un
controlador automático de secuencia.
·
El polvo recogido en el fondo de la tolva se descarga mediante un
transportador de tornillo helicoidal y una válvula rotativa.
La limpieza de las mangas no es completa en ningún caso debido a
la dificultad para desprender la torta en su totalidad y también porque, si se
aplicaran procedimientos más vigorosos de limpieza, el desgaste de las mangas
sería mayor y se provocaría un mayor número de paradas de planta motivadas por
el cambio de las mangas.
La eficacia del filtro será baja hasta que se forme sobre la
superficie del tejido filtrante una capa que constituye el medio filtrante para
la separación de partículas finas.
Una vez superada la fase inicial, los filtros de mangas son
equipos muy eficientes (sus eficacias sobrepasan con frecuencia el 99,9%), con
lo que su aplicación en la industria es cada vez mayor.
La limitación más importante que se da en los filtros de mangas
es la debida a la temperatura, ya que se debe tener en cuenta el material del
que está constituida la tela para conocer la temperatura máxima que se puede
aplicar.
Así para fibras naturales la temperatura máxima a aplicar es
alrededor de
Otros factores que pueden afectar a la operación del filtro de
mangas son el punto de rocío y el contenido de humedad del gas, la distribución
del tamaño de las partículas y su composición química.
CÁLCULO
Los dos parámetros fundamentales a considerar en el diseño de un
filtro de mangas son la velocidad del gas y la pérdida de carga. La velocidad
del gas es bastante reducida, por lo que se considera flujo laminar
La velocidad a la que los gases pasan por la tela debe ser baja,
normalmente entre 0,005 y
Para mantener una velocidad aproximadamente constante es evidente
que se debe aumentar la presión a medida que aumenta el espesor de la torta.
Para realizar esta función de aumento de la presión se dispone de un ventilador
o una soplante, que se encargará de impulsar el gas.
Normalmente la resistencia del material filtrante es despreciable
en comparación con la de la torta de modo que el volumen del gas procesado
resulta proporcional a la raíz cuadrada del tiempo de filtración.
A la hora de determinar la capacidad de un filtro de mangas se debe
tener en cuenta:
·
la cantidad de gas a tratar
·
si se van a disponer varios equipos en paralelo (práctica de
extensa aplicación por su utilidad)
·
si va a haber algún equipo parado durante el proceso (en
operación de limpieza, por ejemplo).
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