¿COMO FUNCIONA LA FILTRACIÓN INDUSTRIAL?
Asegurar el bienestar de las personas y tener espacios libres de contaminantes en los procesos industriales dentro de un recinto, es un objetivo PRIORITARIO a partir del 2020 para mitigar la incidencia de problemas de salud, asegurar la productividad, disminuir el ausentismo y generar condiciones ideales para que nuestros procesos cumplan con los requisitos operativos y legales en México y a nivel mundial.
5 de diciembre 2023
NUESTROS PRODUCTOS
PREFILTROS O FILTROS DE BAJA EFICIENCIA
FILTROS PARA ALTA TEMPERATURA
¿Cómo afecta la contaminación ambiental al ser humano?
Casi toda la población mundial (el 99%) respira un aire que supera los límites de calidad del aire establecidos por la Organización Mundial de la Salud y que pone en peligro nuestra salud, según los resultados de la actualización 2022 de su base de datos sobre la calidad del aire.
De acuerdo con la nueva información, presentada en vísperas del Día Mundial de la Salud, un número récord de más de 6000 ciudades de 117 países vigilan ya la calidad del aire, 2000 más que en la última actualización de 2018, lo que un aumento de casi seis veces desde que la base de datos se puso en marcha en 2011
Y, sin embargo, los habitantes de esas ciudades siguen respirando niveles insalubres de partículas finas y de dióxido de nitrógeno. Los más expuestos son los habitantes de los países de ingresos bajos y medios. Fuente: https://news.un.org/es/story/2022/04/1506592
Colaboración del mundo de filtros a la contaminación global
En ambientes productivos, hogares y lugares comerciales o recreativos requieren de sistemas de filtración de aire y por lo tanto de filtros industriales (dispositivo que se usa para eliminar y retener las partículas que contiene el aire cuando éste pasa a través de este elemento) y estos se convierten en insumos esenciales. Sin ellos, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (sistemas HVAC por sus siglas en inglés) simplemente no funcionarían.
Sus siglas engloban la calefacción, ventilación y aire acondicionado de las siglas:
- H (heating, calefacción),
- V (Ventilating, ventilación)
- AC (air conditioned, aire acondicionado)
La exposición a sustancias tóxicas aumenta el riesgo de muerte prematura, intoxicación aguda, cáncer, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares, enfermedades respiratorias, efectos adversos en los sistemas inmunológico, endocrino y reproductivo, anomalías congénitas y secuelas en el desarrollo neurológico de por vida.
El volumen y las características de los contaminantes emitidos a la atmósfera, tanto local como regionalmente, determinan en buena medida la calidad del aire en una zona particular. No obstante, las características climáticas y geográficas también influyen en las condiciones del aire a las que están expuestas las poblaciones.
AÑOS DE EXPERIENCIA
FILTROS VENDIDOS EN 2022
Fuentes:
- European Comission. Environment. Disponible en: http://ec.europa.eu/environment/air/quality/standards.htm. Fecha de consulta: agosto de 2018.
- Organización Mundial de la Salud. Calidad del aire (exterior) y salud. OMS. Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/es/. Fecha de consulta: agosto de 2018.
- US Environmental Protection Agency. Criteria Air pollutants. Disponible en: https://www.epa.gov/criteria-air-pollutants/naaqs-table. Fecha de consulta: agosto de 2018.
- PM2.5: Norma Oficial Mexicana NOM-025-SSA1-2014: No exceder 45 µg/m3 como promedio de 24 horas y no exceder de 12 µg/m3 como promedio anual.
- PM10: Norma Oficial Mexicana NOM-025-SSA1-2014. No exceder 75 µg/m3 como promedio de 24 horas y no exceder de 40 µg/m3 como promedio anual.
- O3: Norma Oficial Mexicana NOM-020-SSA1-2014. No exceder 0.070 ppm (137 µg/m3) como promedio móvil de 8 h.
Con el objetivo de retener la mayor cantidad d elementos perjudiciales incluidos en el medio ambiente interior y exterior, muchas compañías a nivel mundial, especializadas en la climatización de lugares han diseñado filtros que van desde los más rudimentarios, hasta los más especializados.
Organismos internacionales determinan que el aire interior suele estar de 2 a 5 veces más contaminado que el exterior. Fuente: EPA (Agencia Para La Protección Medio Ambiental EUA) La efectividad del proceso de filtración de aire dependerá sin duda del filtro utilizado, el cual debe ser evaluado por:
- Material de fabricación
- Resistencia
- Funcionalidad
- Adecuación a sistema de filtración
La filtración del aire industrial
Es un proceso que se utiliza para eliminar partículas y contaminantes del aire en un ambiente industrial. Esto se hace para mejorar la calidad del aire y garantizar un ambiente de trabajo seguro y saludable para los trabajadores. La filtración del aire también es importante para mantener la integridad de los productos y procesos industriales, ya que la presencia de partículas y contaminantes puede afectar la calidad y la eficiencia de la producción.
Existen diferentes tipos de sistemas de filtración de aire industrial, incluyendo filtros de partículas, filtros de carbono activado, filtros de combustible, filtros de aire comprimido y sistemas de purificación de aire. Cada uno de estos sistemas se utiliza para eliminar diferentes tipos de contaminantes, como partículas, gases, olores y vapores.
Además de la elección del tipo de filtro adecuado, también es importante considerar el tamaño y la ubicación del sistema de filtración de aire industrial. Los sistemas deben ser lo suficientemente grandes para manejar la cantidad de aire que se está filtrando, y deben ser instalados en una ubicación que permita una eficacia óptima del sistema.
Otro factor importante a considerar en la filtración del aire industrial es el mantenimiento y la limpieza de los filtros. Los filtros deben ser inspeccionados y limpiados regularmente para garantizar que estén funcionando de manera efectiva. Si los filtros no se limpian con regularidad, pueden obstruirse y reducir su eficacia, lo que puede resultar en una mala calidad del aire y un aumento de los contaminantes en el ambiente industrial.
En conclusión, la filtración del aire industrial es un proceso importante para mejorar la calidad del aire y garantizar un ambiente de trabajo seguro y saludable en ambientes industriales. La selección del tipo adecuado de sistema de filtración, su tamaño y ubicación, así como un mantenimiento adecuado de los filtros, son factores clave que deben considerarse para lograr una filtración efectiva del aire.
TIPOS DE FILTRACIÓN
La teoría de filtración de partículas está muy documentada en la literatura y se ha verificado en la práctica el menor tamaño de partículas detectables de equipos de medición disponibles (Lee y Liu, 1980).
Las partículas que sean de un diámetro mayor que el claro entre dos fibras no pasan.
INERCIA
INTERCEPCIÓN
DIFUSIÓN
ELECTROSTÁTICA
INERCIA
El impacto se refiere a la forma en que las partículas son eliminadas del flujo de aire, y el término de impregnación viscosa es cómo se impide que las partículas retenidas puedan volver al flujo de aire.
Las partículas tienen un mayor momentum, lo que les dificulta más seguir en el flujo de aire alrededor de una fibra. Estas siguen su camino inicial propio, entran en contacto con la fibra y permanecen ahí.
Estos efectos de la inercia aumentan con la mayor velocidad del aire, así como un mayor tamaño de partículas o del peso de las partículas. Este principio se basa en interponer a la corriente una serie de obstáculos que suelen ser un conjunto de fibras de diferentes materiales, de un diámetro medio de 35 micras y puede estar impregnados con un determinado adhesivo llamado Tack.
Regularmente, la retención de partículas en Inercia se emplea con eficacia para partículas de tamaños comprendidos entre 5 y 15 micras. El aire sortea los obstáculos y se ve obligado a cambiar de dirección continuamente, mientras que las partículas arrastradas por este aire, debido a su masa y a la fuerza de inercia, tratan de continuar en la dirección original y chocan con las fibras de la media filtrante, quedando pegadas a ellas por fuerzas de atracción molecular.
Si el tamaño de las partículas es muy grande la fuerza de atracción molecular no será suficiente, o siéndolo el choque con otra partícula puede llegar a liberar las ya retenidas. Esto se evita si se aplica una impregnación tack al medio, aumentando así la fuerza de adhesión de las partículas.
INTERCEPCIÓN
Las pequeñas partículas siguen el caudal de aire alrededor de la fibra y son capturadas si se acercan demasiado a la fibra. El efecto aumenta con un mayor tamaño de partículas, menores diámetros en las fibras y/o menor claro entre las fibras (es decir, menor espacio entre ellas).
Estos mecanismos se basan en la atracción intermolecular de las partículas de polvo y las fibras de los filtros. Se emplean para partículas muy finas, comprendidas entre 3 y 5 micras. Las fibras suelen ser de diámetros entre 0,5 y 2 micras y las velocidades de paso de aire suelen estar comprendidas entre 0,002 y 0,2 m/s. La intercepción contempla la filtración de aire con partículas comprendidas entre 0,3 y 5 micras, empleando velocidades del orden de 0,2m/s. A esta pequeña velocidad las partículas son interceptadas por fuerzas de atracción molecular entre ellas y las fibras de la media filtrante, quedando retenidas en ellas.
La eficacia de este método aumenta con el tamaño de las partículas siempre que su masa no sea suficiente para ejercer atracción molecular con las fibras de la media de 2 micras de diámetro, momento en que quedarían atrapadas por el efecto “criba”, con el riesgo de colmatar el filtro que esta técnica conlleva. Esta técnica se aplica en los filtros de alta eficiencia, tanto en la conformación compacta como en los modelos de filtros de bolsas.
DIFUSIÓN
La difusión en la dirección longitudinal de fibras medias puede encontrarse solo en el caso de partículas muy pequeñas como virus o bacterias. Las partículas se mueven de manera aleatoria dentro del caudal de aire debido al movimiento molecular Browniano. Este mecanismo solo es importante para partículas con diámetros < 1 micrón, con velocidades de filtración muy altas, del orden de 0,02m/s.
Estas partículas de tan pequeño tamaño se encuentran sometidas a un movimiento browniano causado por las fuerzas moleculares internas. Este movimiento tiene lugar tanto en su desplazamiento por el aire como a través del medio filtrante, con lo que se facilita su captación. La eficacia de estos filtros aumenta al disminuir el tamaño de las partículas ya que el movimiento molecular tiene mayor repercusión en el de la partícula.
ELECTROSTÁTICA
Se refiere “electrostático” al hecho de que las partículas con carga positiva que entran son atraídas por las superficies del filtro con carga negativa y viceversa, de este modo todas las partículas aéreas se adhieren como un imán al sistema de filtrado y quedan unidas a él hasta proceder a su limpieza.
El aire pasa por unos finos alambres. Al pasar, las partículas quedan ionizadas y con carga negativa. A continuación, estas partículas llegan a las láminas con carga positiva, por lo que se atraen y dichas partículas quedan atrapadas.
La elestrostática y su proceso permite que funcionen correctamente durante muchos años. El aire sucio con una velocidad máxima de 2,5m/s pasa a través de una fuente de ionización, formada por una serie de hilos ionizadores, que por efecto corona hace que las partículas de polvo se carguen eléctricamente.
Este principio es efectivo en una gama de tamaño de partículas muy amplia, desde tamaños inferiores a 0,1 micras hasta tamaños superiores a 25 micras. Una fuente de alto voltaje mueve los electrones de las placas a los alambres generando entre ellos una diferencia de potencial de varios miles de voltios.
TIPOS DE FILTROS INDUSTRIAlES
A partir de estos datos, del tipo de material contaminante y el sistema de filtración podrá utilizar una serie de filtros industriales que se clasifican como:
- Filtros Mecánicos
- Prefiltros
- Filtros de media eficiencia
- Los Filtros de alta eficiencia
- Filtros Electrostáticos
- Unidad Seca
- Impregnación
FILTROS MECÁNICOS
Con Los filtros mecánicos remueven el polvo al recolectarlo en la media filtrante. Esta captura implica dos consideraciones diferentes a medida que la corriente de aire pasa a través del filtro:
- Probabilidad de que la partícula choque con una de las fibras que constituyen la media filtrante
- Probabilidad de que la partícula una vez que hizo contacto con la fibra del filtro, continúe adhiriéndose.
Los filtros mecánicos se subclasifican por eficiencia en:
Prefiltros o filtros de baja eficiencia
Con capacidad de filtrado superior a 1 micra y 1 mg/m3, su principal misión es eliminar las partículas gruesas que podrían ser aspiradas por el compresor de entrada del sistema HVAC, protegiendo así la red de filtrado que se instale a continuación.
La mayoría de los fabricantes ofrecen prefiltros con capacidad coalescente, es decir, que pueden eliminar una pequeña cantidad de agua y aceite al mismo tiempo que eliminan partículas sólidas.
Así, y a través del proceso conocido como depuración del aire, los sistemas HVAC o de aire comprimido permiten establecer niveles de calidad de aire respirable y saludable, tanto en el área laboral como en las zonas de atención y servicio a clientes.
Los dos parámetros básicos que definen la FILTRACION INDUSTRIAL del aire son:
- Tamaño de las partículas en suspensión. Habitualmente se expresa en micras (1 µm = 1/1000 mm).
- Concentración. En función de los ambientes, se establecen parámetros que van desde los 0.1 a 10 miligramos por metro cúbico (mg/m3) para partículas sólidas contaminantes (polvo) así como aceites o vapor de agua. Estos niveles se encuentran en zonas industriales y fábricas.
Filtros de aire de media y alta eficiencia
Protegen los distintos accesorios y equipos que se instalan en la red de aire hasta llegar al usuario final. Dependiendo de la calidad de aire requerida, una clasificación general sería:
- Filtros de partículas. Son como los prefiltros, pero con mayor capacidad de retención de polen y polvo. Se dividen en dos variantes: a) Filtros húmedos o con tack, que tienen un entramado filtrante.
- De carbón activo. Limpian el aire de proceso de vapores, olores y de aceites, con una media filtrante de 0.003 mg/m3. Son muy utilizados en las industrias farmacéutica y alimentaria.
- Filtros catalizadores. Eliminan el Monóxido de Carbono (CO) en sistemas de respiración humana.
- Filtros reguladores. Conocidos habitualmente como FRL, son pequeños filtros para máquinas de accionamiento neumático, y se componen de un filtro de partículas, un regulador de presión y un lubricador (en algunos casos).
- Los Filtros bactericidas. Eliminan determinadas bacterias en el aire comprimido de entornos medicinales o laboratorios. Su mantenimiento requiere esterilización periódica la cual, dependiendo del fabricante, se puede realizar por vapor o autoclave. Se cambian después de un número máximo de esterilizaciones.
Los filtros mecánicos pueden ser agrupados en filtros tipo panel y en filtros de superficie extendida.
- Filtros tipo panel
- Con fibras sintéticas o poroflex
- Los Filtros de fibra de vidrio
- Filtros metálicos
- y Filtros para grasa
- Filtros de superficie extendida
- Filtros de bolsa
- Los Filtros de pliegues o minipleat
- Filtros absolutos EPA, HEPA, ULPA Y SULPA
Colectores de polvo
Más que filtros, se trata de medios mecánicos que retienen partículas con un diámetro de grano superior a 1 µm. Hay separadores por gravedad (cámaras de sedimentación) y los que usan agua (scrubbers) o fuerza centrífuga (ciclón).
También es importante mencionar que, dependiendo del sistema, los filtros de aire industriales pueden venir en forma de cartucho o placa.
FILTROS ELECTROSTÁTICOS
Se basan en la teoría de filtración electrostática de la cual ya hemos platicado, de naturaleza distinta a los anteriores ya que aprovecha fuerzas eléctricas para la retención de partículas en suspensión. Filtros electrostáticos. Atraen contaminantes como hollín y humo de tabaco utilizando placas conectadas a electrodos con distinto potencial que favorece la ionización, separación y remoción de las partículas.
Estos filtros son usados de dos formas diferentes.
- Unidad seca, donde las partículas ionizadas se recogen en placas de signo opuesto y se van aglomerando unas a otras, formando partículas de mayor tamaño, hasta que este es tal que son arrastradas por la corriente de aire, pero con un tamaño mayor y óptimo para ser retenidas en una segunda etapa de filtración situada detrás.
- Impregnación, consiste en aplicar a las placas colectoras un adhesivo que mejora la aglomeración y retención de las partículas, lo que obliga a limpiar las placas periódicamente y aplicarles de nuevo el adhesivo.
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Conocer los requerimientos de tu proceso de filtración y seguir los pasos para seleccionar el filtro adecuado es una primera etapa para un proceso de estable y eficiente. Invertir en filtros adecuados, cumplir con las bitácoras de mantenimiento y tus periodos de recambio de filtros te permitirá optimizar costos de energía, costos de insumos y sobre todo calidad en tu proceso.
Si tiene alguna duda o requiere de alguna asesoría o algún problema dentro de sus procesos no dude en comunicarse con nosotros, para poder brindarle el soporte técnico adecuado y garantizar mejores resultados en sus sistemas de filtración.
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