Quina és la relació entre la permeabilitat a l’aire i l’eficiència de filtració en una bossa de captació de pols?

L’equilibri que tot dissenyador de filtres ha de resoldre

Si alguna vegada heu comprat una bossa de recollida de pols, probablement ja heu vist la permeabilitat a l'aire llistada entre les especificacions tècniques. Sembla una característica positiva. Una major permeabilitat significa que l'aire travessa el teixit amb més facilitat, cosa que hauria de suposar una menor caiguda de pressió i un menor consum d'energia. Però hi ha un inconvenient. La relació entre la facilitat amb què l'aire passa per un filtre i l'eficàcia amb què aquest filtre captura la pols no és senzilla. Comprendre aquest equilibri us ajuda a triar la bossa adequada per a la vostra aplicació i a evitar errors costosos.

Què mesura realment la permeabilitat a l'aire

La permeabilitat a l'aire és el volum d'aire que passa per una unitat de superfície del teixit filtrant sota una diferència de pressió determinada durant un període de temps establert. Normalment es mesura a una pressió específica, sovint 127 pascals o aproximadament mig polzada de columna d'aigua. Aquest valor indica fins a quin punt l'estructura del teixit és oberta o tancada. Un valor elevat de permeabilitat significa que el teixit té porus més grans o un entreteixit més obert, cosa que permet que l'aire hi passi amb mínima resistència. Un valor baix de permeabilitat indica un teixit més compacte i dens, que resisteix el flux d'aire. Aquesta mesura és important perquè afecta directament la quantitat d'energia que el ventilador del sistema ha d'utilitzar per fer passar l'aire a través dels filtres. Tanmateix, només representa una part de la història.

El paper de la capa de pols

Aquí teniu alguna cosa que sorprèn molta gent. Una bossa nova de recollida de pols no és, de fet, al seu màxim rendiment quan acaba de sortir de la caixa. Durant l’etapa inicial de filtració, abans que es formi una capa de pols a la superfície del teixit, algunes partícules fines poden travessar-la directament. La recerca ha demostrat que, en aquesta etapa inicial, l’eficiència mínima de recollida per a determinades mides de partícules pot arribar fins i tot al 80 per cent. Un cop es forma una capa prima de pols a la superfície de la bossa, l’eficiència de filtració augmenta ràpidament fins a superar el 99,99 per cent. Aquesta capa de pols es converteix, ella mateixa, en part del mitjà filtrant. Això vol dir que la permeabilitat de l’aire del teixit net no és l’únic factor que determina l’eficiència. També és tan important com aquesta la capacitat del teixit per alliberar i tornar a formar la capa de pols durant els cicles de neteja.

Per què una permeabilitat excessiva pot reduir l’eficiència

Si una bossa de recollida de pols té una permeabilitat a l'aire extremadament elevada, generalment significa que els porus del teixit són relativament grossos. Tot i que això permet un flux d'aire fàcil, també crea vies perquè les partícules fines passin abans que es formi una capa de pols adequada. En aplicacions que funcionen de forma intermitent, on el sistema s’engega i s’atura sovint, la capa de pols pot no arribar mai a estabilitzar-se completament. Cada engegada comporta un període d’eficiència inferior fins que la capa es torni a formar. Triar una bossa amb una permeabilitat més moderada, però que encara formi una capa de pols estable de forma ràpida, pot oferir, de fet, un rendiment global millor en termes d’emissions que una bossa amb la classificació més alta possible de flux d’aire.

Trobar el punt òptim per a la vostra aplicació

L'equilibri adequat entre la permeabilitat a l'aire i l'eficiència de filtració depèn del que estigueu recollint. Per a pols gruixuda amb partícules de mida gran, una bossa amb major permeabilitat sovint funciona bé, ja que les partícules són massa grosses per passar pels porus, fins i tot sense cap capa de pols acumulada. Per a pols fina o perillosa, normalment es prefereix una menor permeabilitat o un tractament superficial com la laminació amb membrana de PTFE, que ofereix una alta eficiència sense haver de confiar exclusivament en la capa de pols acumulada. També és important l'estructura de la bossa en forma de feltre. Els materials de feltre d'agulla solen tenir una capacitat de retenció de pols superior a la dels teixits teixits, fet que afecta com canvia la permeabilitat al llarg del temps a mesura que la pols s'acumula al material. Algunes bosses modernes arrugades combinen el millor dels dos mons mitjançant l'augment de la superfície disponible per millorar el flux d'aire, alhora que mantenen una filtració eficaç de la pols fina.

Com l'estructura del teixit i els tractaments superficials modifiquen l'equació

No tots els sacs per a la recollida de pols es fabriquen de la mateixa manera. Els teixits teixits tenen una estructura regular i oberta amb una permeabilitat previsible, però amb una superfície limitada per a la filtració. Els teixits d’agulla (needlefelt) utilitzen fibres orientades aleatòriament per crear una estructura més gruixuda i tridimensional, amb una capacitat major d’emmagatzematge de pols. Els tractaments de superfície, com ara el flamejat, l’engruixit o la laminació amb membrana de PTFE, modifiquen dràsticament la manera com el sac interactua amb la pols. Una membrana de PTFE proporciona una superfície microporosa que captura partícules molt fines a la superfície, mentre que el teixit base aporta resistència mecànica i suport. En aquests dissenys, la permeabilitat a l’aire de l’estructura composta ve determinada principalment per la membrana, que es pot dissenyar per capturar partícules d’una mida específica, mantenint alhora un bon flux d’aire.

Consells pràctics per seleccionar en funció de la permeabilitat

En comparar les opcions de bosses per a la recollida de pols, no us fixeu només en el nombre de permeabilitat d’aire de forma aïllada. Tingueu en compte la imatge completa. Quin tipus de pols esteu recollint i quina és la seva distribució de mides de partícules? El vostre sistema funciona de forma contínua o bé s’atura i es posa en marxa cíclicament? Quins són els vostres requisits en matèria d’emissions? Una bossa amb una permeabilitat d’aproximadament 8 a 15 metres cúbics per metre quadrat per minut és típica per a moltes aplicacions industrials generals. Per a la recollida de pols fina, on les emissions estan estrictament regulades, les bosses amb membranes de PTFE o altres tractaments superficials d’alta eficiència sovint ofereixen la millor combinació de cabal d’aire i eficiència de captura. Consulteu sempre les vostres condicions operatives específiques amb el proveïdor de filtres per assegurar-vos que la bossa recomanada compleix tant les vostres necessitats de cabal d’aire com els vostres requisits d’eficiència de filtració. Assolir aquest equilibri correcte permet que el vostre sistema funcioni de manera eficient, protegint alhora els vostres treballadors i l’entorn.