Diseño y selección de filtros de bolsa

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El primer paso en el diseño y selección de un filtro de bolsas de tipo pulsado es conocer las condiciones del gas contaminado que debe ser tratado por el filtro (incluyendo el caudal de aire, la temperatura, la humedad, la concentración de polvo y las propiedades del mismo). Luego, se procede al diseño y selección del filtro, así como del sistema de tuberías y los equipos auxiliares. Al igual que con otros dispositivos de filtración, al diseñar y seleccionar un filtro de bolsas deben tenerse en cuenta estos factores. 1. En caso de no disponer de experiencia de diseño más adecuada, se puede utilizar 75×9,8 pascals como valor típico cuando la velocidad de filtración es baja. Pero si se utiliza una velocidad de filtración más alta, o si existe una capa de polvo viscosa o de baja porosidad, se debe elegir un valor ligeramente mayor. 2. La velocidad de filtración es la relación aire-tela. Es la relación entre el caudal de gas filtrado (m3/min) y el área de las bolsas de filtración (m2). Su unidad de medida es m3/min·m2 = m/min. Es una unidad de velocidad que representa la velocidad promedio con la que el gas pasa a través de las bolsas para la eliminación de polvo, sin tener en cuenta que una gran parte del área está ocupada por las fibras que componen la tela. Por eso, a menudo también se le denomina “velocidad aparente de la superficie”. La velocidad de filtración es un factor muy importante que determina el rendimiento del filtro de mangas. Una velocidad de filtración demasiado alta provoca una gran pérdida de presión, lo que disminuye la eficiencia en la eliminación de polvo. Además, hace que las bolsas de filtración se obstruyan y se dañen prematuramente. Sin embargo, aumentar la velocidad de filtración permite reducir el área de filtración necesaria en los filtros de tipo bolsa. De este modo, se pueden utilizar equipos de filtración más pequeños para tratar volúmenes similares de gas. Para un conjunto determinado de parámetros de diseño (es decir, el tipo de filtro, el mecanismo de limpieza, los materiales fibrosos utilizados en las bolsas de filtración y la estructura de dichas bolsas, así como las propiedades del polvo), existe una velocidad de filtración óptima. En general, el polvo fino tiene una velocidad de filtración más baja que el polvo grueso. Los filtros de tamaño más pequeño suelen utilizar una velocidad de filtración mayor que los filtros de mayor tamaño. Los filtros de tipo pulsado o de chorro inverso pueden alcanzar una velocidad de filtración mayor que los filtros de tipo vibratorio o de flujo de aire inverso. Para los filtros de tipo vibratorio y de flujo de aire inverso, utilizados para polvo común, la velocidad de filtración puede ser de 0,9 m/min. Desde el punto de vista de equilibrar tanto la inversión como el mantenimiento, se recomienda que la velocidad máxima de filtración para los polvos de alimento y granos, así como para la harina, sea de 0,98 y 0,75 m/min, respectivamente. 3. Área de filtración: Se obtiene dividiendo el caudal de gas que entra en el dispositivo de filtración (m3/min) entre la velocidad de filtración seleccionada (m/min). De esta manera, se determina el área real de tela necesaria (m2). Debido a las variaciones de temperatura y a los cambios en la cantidad de aire, el volumen de los gases contaminados que entran en el dispositivo de eliminación de polvo no necesariamente es igual al volumen de los gases que se emiten durante el proceso de producción. Si el dispositivo de filtración se utiliza en entornos donde el caudal varía, es necesario decidir si se debe calcular el área de filtración según el caudal máximo o según el caudal promedio. Además, también se debe considerar la cantidad de tela para los filtros de polvo que se tiene en reserva, a fin de poder realizar su limpieza, inspección y mantenimiento. 4. Estructura del cuerpo: Es relativamente fácil determinar cuántas cámaras de separación necesita un filtro de tipo bolsa. Una vez que se ha determinado el área de las bolsas de filtración para cada cámara de separación, es necesario decidir la longitud, el diámetro y la distancia entre ellas que resulten más adecuados. Para los filtros de polvo de longitud normal, es recomendable que haya un espaciado de al menos 50 milímetros entre ellos. En el caso de filtros de polvo de longitud excepcionalmente grande (por ejemplo, más de 3 metros), el espaciado debe ser aún mayor. Las bolsas de filtración para la eliminación de polvo deben agruparse, dejando un paso entre los dos grupos. Si solo hay un canal en un lado, el diámetro de las bolsas para la eliminación de polvo debe ser de 150 milímetros; en cada grupo no debería haber más de tres o cuatro filas de bolsas filtrantes. En el caso de bolsas con un diámetro de 300 milímetros, en cada grupo no debería haber más de dos filas. Si hay pasillos en ambos lados, no debe haber más de ocho filas para los de diámetro 150 milímetros, y no más de cuatro filas para los de diámetro 300 milímetros. El ancho del canal es de 450 a 600 milímetros. La cantidad total de bolsas filtrantes por grupo depende del mecanismo de vibración utilizado. Por lo general, un conjunto de bolsas filtrantes está controlado por un mecanismo de vibración. Una cámara de separación puede contener varios grupos de bolsas filtrantes.