3 sistemas de despoeiramento

7/27/2019 3 Sistemas de Despoeiramento

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Sistemas de Despoeiramento

Treinamento

Teoria de Filtrao

Todos os coletores (filtro) operam em funo de um principal objetivo.Eles coletam o material particulado que transportado em tubulaes a umadeterminada velocidade por um fluxo de gs que movimentado por um ventilador.Este fluxo de gs normalmente introduzido no coletor abaixo de uma chapaespelho vedada. O ar passa por um meio filtrante onde separado do particulado. Oparticulado coletado em uma moega (tremonha) abaixo do meio filtrante etransferido para um reservatrio enquanto o ar limpo liberado para a atmosfera ouem alguns casos o gs recirculado (sistemas fechados).

A torta residual de particulado em uma manga filtrante quem acabafazendo a filtrao em sistemas de despoeiramento. Isto regra, no importando seo meio filtrante um tecido ou um feltro, uma regra de fsica e nunca mudar. Anica exceo quando se utilizam mangas de membrana de PTFE. A membranatoma a funo da torta residual por ser microporosa (seus poros so menores que agrande parte das partculas), deixando que o ar passe e retendo as partculas nopermitindo que estas penetrem no tecido ou feltro (que neste caso s tem a funode suporte para a membrana). Por ser extremamente lisa a membrana tambm

oferece um excelente desprendimento de torta ao custo de uma menor energia delimpeza.

O descrito acima est muito simplificado, mas mostra que o coletor temtrs funes bsicas:

Coletar partculas em suspenso em determinados pontos.Separar as partculas do ar limpo.Coletar o p separado e transportar para uma rea de

armazenamento.

Existem cinco fatores que podem afetar de uma forma importante operao de um sistema de despoeiramento:

O projeto do coletor e sistema.A operao do coletor.A manuteno do coletor.


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O elemento filtrante ideal.A instalao do meio filtrante.

Projeto:Cada coletor deve ser adequado a uma aplicao. sempre melhor que o

coletor seja SUPER do que SUB-dimensionado.Todos estes seguintes aspectos afetam o projeto final de um sistema de

despoeiramento:

Aplicao.Carga de p.Temperatura de operao.Condies qumicas dos gases e do particulado.Teor de umidade.

Custo final.Relao ar / pano.

A relao ar / pano extremamente importante para uma boa operao elonga vida til do sistema de despoeiramento. Um ventilador dimensionado paramovimentar um volume pr-determinado de ar (Nm/h, m/min, etc,.). Esta vazodividida pela rea filtrante total do equipamento nos d a relao ar / pano(m/m/min que pode ser traduzida para uma velocidade de filtrao (m/min)).

Exemplo: Um filtro com um ventilador de 40.000 m/h e 276 mangas de 160 X 3600 mm ter uma relao ar / pano de 1,33 m/m/min ou uma velocidadede filtrao de 1,33 m/min conforme demonstrado abaixo:

Rel. ar/pano (Ra/p) = Vazo ventilador (Vv) / rea filtrante total (At)

Vv = 40.000 m/h = 666,67 m/min

At = 0,16 m() X 3,1416() X 3,6 m(compr.) X 276(quant.) = 499,43 m

Ra/p = 666,67 / 499,43 = 1,33 m/m/min

Coletores com uma Ra/p acima do valor normal apresentaro uma perda decarga alta nas mangas. J coletores com uma Ra/p abaixo do normal mostraro umabaixa perda de carga nas mangas. Isto se deve ao ar ter uma maior ou menordificuldade de passar pelo meio filtrante para a atmosfera. A Ra/p afeta diretamentea tiragem, controle de emisso, vida til das mangas e desgaste de todas as peasmveis do sistema.


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Em contraste a uma Ra/p alta, uma Ra/p baixa vai imprimir uma menor perdade carga nas mangas e conseqentemente apresentar uma boa tiragem, necessitar demenor energia de limpeza, e ter uma menor carga de p no coletor. Contudo, podeocorrer a dificuldade da formao de uma boa torta residual se a Ra/p for muitobaixa.

Sistemas de despoeiramento positivos tm o coletor localizado aps oventilador. A tubulao antes do ventilador tem uma presso negativa. Aps oventilador a tubulao e o coletor esto submetidos a uma presso positiva. Nestetipo de coletor a necessidade de vedao existe apenas at abaixo da chapa espelho.

Um sistema de presso negativa tem o ventilador aps o coletor. Oventilador cria uma suco no coletor que faz com que o fluxo de gases passe pelastubulaes em uma velocidade suficiente a fim de evitar a decantao departiculado nestas. J no filtro a velocidade deve ser baixa para que o mximo departiculado decante antes de chegar nas mangas. Nestes sistemas de presso

negativa a vedao deve ser em todo o equipamento at o ventilador a fim de seevitar entrada de ar falso prejudicando assim a captao.Os seguintes aspectos podem ilustrar problemas gerados por um projeto

mal elaborado:

Moegas muito rasas e inadequadas podem provocar o acmulo departiculado nas paredes.

Dampers devem ser bem dimensionados e bem localizados ou podehaver desgaste prematuro de seus componentes prejudicando osistema.

Defletores ou a falta deles podem causar preferncias de fluxo e areentrada do particulado depositado na moega no fluxo que vai paraas mangas (abraso e alta perda de carga).

Chapas espelho devem ser planas e sem ondulaes para garantiruniformidade no tensionamento de mangas de sacudimento ou arreverso e garantir um espaamento homogneo entre mangas egaiolas de sistemas de jato pulsante.

Os furos da chapa espelho no devem apresentar variaes nem

ovalizao a fim de garantir um perfeito encaixe dos elementosfiltrantes.Tubulaes devem ser dimensionadas de acordo com o ventilador.

Tubulaes sub-dimensionadas podem provocar abraso nas paredespor alta velocidade enquanto que tubulaes super-dimensionadaspodem provocar decantao de particulado nos dutos por baixavelocidade dos gases.


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Uma boa estrutura essencial a fim de garantir a estabilidade dosistema e alinhamento das peas mveis.

A falta de dispositivos essenciais de controle pode provocar umaoperao deficiente do sistema e ciclo de limpeza.Equipamentos edispositivos auxiliares so extremamente importantes para aoperao e proteo dos elementos filtrantes, tais como;defagulhadores, entradas de ar para diluio de temperatura,controladores inteligentes, sensores de emisso, sensores detemperatura, manmetros de leitura (ar comprimido, perda de carga,temperatura), etc...

A operao do coletor:O ciclo de limpeza, a evacuao das moegas e dampers de diluio

influenciam diretamente na vida til dos elementos filtrantes

A correta regulagem do ciclo de limpeza fundamental para o bomfuncionamento do sistema e longa vida til das mangas. Um dos parmetros maisimportantes para uma boa definio do melhor ciclo de limpeza a leitura de perdade carga. Na regulagem do ciclo deve-se buscar o equilbrio para que as mangasoperem em um regime de perda de carga que seja o mais constante possvel. Poreste motivo recomenda-se o uso de controladores inteligentes em sistemas quepodem sofrer oscilaes no processo.

Moegas tem o objetivo de coletar e transferir o particulado para um pontode transporte. Moegas nunca devem ser utilizadas para a armazenagem doparticulado. O acmulo de p pode causar a reentrada do material j filtrado aofluxo de gases e causar abrases alm de uma maior perda de carga.

Dampers de diluio de temperatura devem permanecer fechados omximo possvel. Quando abertos, diminuem a capacidade de tiragem nastubulaes anteriores. Estes dampers devem ser acionados apenas para proteger oselementos filtrantes de picos de alta temperatura e a inspeo e manuteno nestes,nos atuadores e termopares deve ser bastante criteriosa.

Existem muitas situaes onde a necessidade do processo ultrapassa acapacidade do sistema de despoeiramento. Normalmente esta necessidade vem deuma expanso no processo e ou aumento de produo. Um coletor pode operar

alm dos parmetros de projeto, mas a um certo custo. O coletor ser submetido auma maior presso para suportar mais particulado do que o projetado. Haver umamenor vida til do sistema de despoeiramento e uma maior incidncia deintervenes de manuteno. O primeiro componente do sistema a sofrer estasconseqncias ser o conjunto de elementos filtrantes que o elo mais frgil destacadeia.


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A manuteno do coletor:Existem 2 tipos de manuteno. Manuteno Preventiva e Manuteno

Reativa. claro que a primeira a melhor e evita problemas. No final das contas mais barata e mantm o equipamento operando em boas condies com menosparadas.

Um programa de manuteno preventiva deve ser elaborado baseado emum bom registro de dados e ocorrncias. A antecipao falncia dos elementosfiltrantes importante para uma boa produo e boa performance do coletor.

A troca de elementos filtrantes em um sistema pode ser efetuada de trsmaneiras diferentes. A primeira a troca total das mangas em uma nica etapa. Adeciso para que seja feita uma troca total deve ser baseada no tempo de operao,performance e um bom relatrio de ensaios e anlise laboratorial dos elementos emoperao. Tecnicamente esta a melhor opo de troca de mangas, pois o

equipamento entrar em operao em uma tima condio e continuar assim at aprxima troca. Em grandes sistemas de despoeiramento isto pode ser um problemadevido aos altos valores financeiros envolvidos que devem estar nas planilhas decusto de operao ou manuteno.

Em coletores menores as trocas costumam ocorrer em funo daperformance dos elementos filtrantes. O limite costuma ser de algum gargalo naproduo (tiragem) ou de emisses aparentes ou fora da legislao. Existemequipamentos que acusam emisso e sistemas de deteco que podem auxiliar nalocalizao dos vazamentos. J para elementos filtrantes obstrudos e deficincia detiragem devemos contar com a experincia da operao e a perda de carga geradapelos elementos filtrantes.

Uma segunda maneira de trocar mangas seguindo um agendamento detrocas contnuas e por cmaras. Deve-se estimar o ciclo de vida til das mangas dosistema e dividir a troca neste perodo. Por exemplo; Um coletor tem seis mdulos.Trocando-se dois mdulos por ano o ciclo de vida til do elemento filtrante detrs anos. Trocando-se trs mdulos por ano teramos um ciclo de vida til de doisanos. Sob este sistema de trocas teramos um coletor sempre operandodecentemente. Nunca em tima condio, mas decentemente.

A terceira opo de se trocar elementos filtrantes de acordo com a

necessidade individual de cada elemento danificado. Esta de longe a pior opo.No se deve considerar uma manga em boas condies de operao s porque estano est furada. Instalar um elemento filtrante novo no meio de um universo deelementos usados faz com que o elemento novo se iguale aos demais em um curtoespao de tempo. Um coletor nestas condies normalmente apresenta uma altaperda de carga atravs das mangas e uma tiragem deficiente devido s mangasestarem prximas da condio de entupidas.


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O elemento filtrante:Elementos filtrantes devem ser adquiridos pela qualidade e no s pelo

preo. No mercado de elementos filtrantes fcil encontrar preos menores aqualquer momento. Isto no quer dizer que uma manga mais cara sempre melhor.Produtos de alta qualidade no so vendidos normalmente pelo menor preo. Ocoletor necessita de um elemento que consiga filtrar e se limpar adequadamente.Utilizar o elemento mais barato desconsiderando as especificaes no mnimouma irresponsabilidade.

Os elementos filtrantes devem obedecer aos seguintes critrios:

Resistir s temperaturas do processo, inclusive os picos.Limpar-se com facilidade e suportar condies de eventuais

condies de umidade. Deve sempre manter uma torta residual de

particulado que proporcione boa perda de carga e boa tiragem nospontos de aspirao.Suportar todos os agentes qumicos do fluxo de gases, tanto na

presena quanto na ausncia de umidade.Suportar as condies de abrasoTer preos e prazos de entrega razoveis e aceitveis.

A instalao do meio filtrante:S existe uma maneira de se instalar um elemento filtrante. A maneira

correta!!! Existem procedimentos a serem elaborados e seguidos. Para cadacoletor deve-se elaborar um procedimento de instalao considerando todas ascondies e variveis envolvidas tais como, dificuldade de acesso, segurana dosenvolvidos, durao da tarefa, anlise crtica antes e aps a desmontagem, limpezado equipamento antes da instalao dos elementos novos, cuidados a seremtomados na hora da instalao, inspeo durante e aps o trmino, etc... Muitosdizem displicentemente que no necessrio ser um cientista para se instalar umelemento filtrante. Isto correto, no preciso nenhuma habilidade especial, masquem for instalar precisa saber instalar corretamente e estar ciente dos problemasque podem ocorrer no caso de falhas na instalao. Existem inmeras maneiras de

se instalar elementos de forma errada. Todas estas maneiras causaro a falhaprematura dos elementos filtrantes.A atitude e o senso de responsabilidade do instalador to importante

quanto o seu conhecimento da tarefa. fcil culpar a manga quando esta falha,porque a pea mais vulnervel e visvel. A grande maioria de falhas prematurasem elementos filtrantes ocorre em decorrncia de falhas em; projeto, procedimentosde operao, manuteno e instalao.


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O ciclo de limpezaAssumindo que um sistema de despoeiramento esteja bem projetado,

existam bons procedimentos de operao e manuteno, e que o elemento filtrantemais adequado tenha sido aplicado e corretamente instalado, ainda devemosconsiderar os tipos de controles disponveis e o ciclo de limpeza.

O ciclo de limpeza quem determina as caractersticas da torta residual departiculado que se formar na superfcie do meio filtrante. Os dispositivos decontrole regulam o ciclo de limpeza e fazem as devidas leituras de perda de carga,temperatura, emisso etc... A leitura de perda de carga representa a resistnciaimposta ao fluxo de gases pela torta residual de particulado. Quanto maior a torta,mais alta a perda de carga no sistema. Quanto mais alta a perda de carga, melhora eficincia de reteno e menor o arraste (tiragem). Inversamente, quanto menora torta, mais baixa a perda de carga. Quanto mais baixa a perda de carga, melhoro arraste e a eficincia de reteno prejudicada.

necessrio que haja um equilbrio entre a tiragem e controle de emisso.O sistema de despoeiramento deve ser submetido a um ajuste fino. Um meiofiltrante que permita a formao da torta residual e ainda permita a passagemnecessria dos gases deve ser selecionado. Este meio filtrante ainda deve ter acapacidade de regenerao de permeabilidade a fim de manter baixa a perda decarga.

Tudo isso s possvel com o correto acerto dos tempos e energia delimpeza. Um bom acerto do ciclo de limpeza aquele que limpa o elementofiltrante suficientemente para que o arraste seja regenerado sem que ocorra adiminuio de eficincia de reteno. Em sistemas onde o controle do ciclo delimpeza temporizado existe sempre a possibilidade dos elementos serem limposdemais ou menos que o necessrio. recomendado, sempre que possvel, que ociclo de limpeza seja em funo da perda de carga do sistema. Estes dispositivostambm exigem uma rotina de inspeo e manuteno, pois as informaesfornecidas a estes dispositivos devem ser confiveis (por exemplo; uma mangueiraentupida pode informar que a perda de carga est baixa enquanto que esta no arealidade).

Moegas (Tremonhas)

Alguns sistemas de despoeiramento reservam o particulado dentro dasmoegas que so esvaziadas de tempo em tempo. Isto ocorre porque no existe umlocal para a armazenagem do particulado ou porque existe falha na vedao ou ata ausncia de uma vlvula rotativa ou outro dispositivo. A funo da moega decoletar e no de armazenar. Como j foi mencionado anteriormente existe apossibilidade de reentrada do particulado no fluxo, fluxos preferenciais, abrases,etc...


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Moegas devem ser dimensionadas considerando que pequenos acmulosno interfiram na desacelerao e distribuio do fluxo. Portas de acesso bemvedadas devem ser consideradas para possveis manutenes internas.

Pode no parecer, mas um coletor um equipamento sofisticado. umequipamento no produtivo e no gera recursos para a empresa. Muito pelocontrrio, consome recursos para operar.

Mas deve-se tomar cuidado, pois um sistema de despoeiramento queno opera como deve pode paralisar uma planta e gerar prejuzos de produoe financeiros (paradas no programadas, danos e multas ambientais, etc...). mais sensato, portanto, manter o equipamento em boas condies de operaoe em dia com a manuteno. No final das contas muito mais barato.

necessrio que todas as peas trabalhem em conjunto. Osprocedimentos de operao e manuteno podem ser fceis de entender, mas

exigem muita disciplina e podem ser difceis de executar.

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