Sistemas de colección de polvo

Desde tiempos remotos la contaminación ambiental está relacionada a la actividad humana y todos los procesos de desarrollo que han permitido nuestra evolución hasta llegar a las condiciones actuales.

CONTAMINANTES

La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio, como consecuencia de la introducción de un agente totalmente ajeno a ese medio (contaminante), dañando un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia química, energía (como sonido, calor, o luz), o incluso genes.

La importancia de disponer de aire limpio y sin contaminantes en el ambiente de trabajo es bien conocida. La industria con su complejidad de operaciones y procesos, utiliza un numero creciente de sustancias y preparados químicos muchos de los cuales tienen un alto nivel de toxicidad, los cuales pueden dar lugar a que excedan los niveles seguridad, partículas, gases, vapores, etc.

PORQUE CONTROLAR LAS EMISIONES DE POLVO

• Para protección del personal
• Proteger el ambiente de trabajo
• Cumplir con la legislación.
• Ayudar a evitar la formación de atmósferas
• explosivas.
• Protegerse de futuras demandas de ex empleados.
• Para evitar daños a equipos a causa del polvo.
• Para mejorar la imagen de la empresa
PORQUE CONTROLAR LAS EMISIONES DE POLVO
FUENTES CONTAMINANTES
• Trituración de materiales.
• Procesos de empacado de polvos, azúcar, semillas.
• Procesos de fundido ( hornos rotativos, hornos de arco, etc)
• Procesos de combustión ( generación de electricidad, generación de vapor, etc. )
• Procesos de transporte de materiales
• Fabricación de fármacos y de alimentos,
• Etc.
NIEBLA: pequeñas gotas de material que son líquidas a temperatura y presión normal, estas se generan normalmente en los procesos de esprayado, de cromado, cobrizado y de la condensación durante un proceso de enfriamiento, algunas veces se combina  con vapores.

QUE ES UN SISTEMA DE EXTRACCION DE POLVOS

Sistema que extrae aire con partículas de polvos o de materiales varios de un proceso, direccionando el flujo de aire extraído hacia un dispositivo de filtrado, el cual separa los polvos o partículas de materiales de la corriente de aire que es enviada luego hacia la atmósfera.
Estos sistemas se basan en el principio de capturar el contaminante en, o muy cerca de su origen

PARTES DEL SISTEMA DE EXTRACCION

Se compone de cuatro elementos básicos

• Elementos de captación (Campanas)
• Sistema de ductos, incluyendo la chimenea
• Depurador
• Ventilador
• Elementos de captación (Campanas)
• Sistema de ductos, incluyendo la chimenea
• Depurador
• Ventilador

El movimiento del aire hacia la abertura de la misma, ha de ser lo bastante intenso para mantener controlado al contaminante hasta que alcanza la campana.

Los movimientos del aire generados por otras causas pueden distorsionar el flujo inducido por la campana y requerir caudales de aire superiores a fin de superar dichas turbulencias.

La eliminación de las posibles causas de esos movimientos de aire es un factor importante para lograr un control efectivo del contaminante, sin tener que recurrir a caudales de aspiración excesivos e incurrir en los elevados costos asociados a ellos.

EJEMPLOS DE CAMPANAS

Campanas para sistemas de colección de polvo

Colección de polvo

Tipos de campana, sistema de colección de polvo

DUCTERIA

Parte importante del sistema para la conducción de aire, gases y partículas.
Requiere de un cálculo específico considerando:

– Naturaleza físico-química del medio a transportar.
– Generación mínima de turbulencias.
– Velocidad de transporte adecuada (mínima y máxima)
– Balanceo del sistema, diseño de uniones, codos e injertos con diseño adecuado.
calculo
• Es muy importante la conducción del aire y de las emisiones atrapadas en el, se tiene una serie de reglas para la construcción de la ductería que afecta a la caída de presión del sistema (resistencia del aire a través de la ductería en in. wg.).
• Además la velocidad mínima en el conducto es sumamente importante (velocidad de transporte), ver tabla.
CLASIFICACION DE DUCTERIA EN APLICACIONES NO CORROSIVAS
A. CLASE 1 – LIGHT DUTY .- Aplicaciones no abrasivas.(ventilación general y control de emisiones gaseoso).
B. CLASE 2 – MEDIUM DUTY .- Aplicaciones donde se tengan cantidades moderadas de partículas abrasivas, en concentraciones bajas.(lijado, pulido, trabajos de carpintería y polvos grandes).
C. CLASE 3 – HEAVY DUTY .- Aplicaciones donde se produzcan mínimas cantidades de partículas abrasivas en concentraciones altas.
D. CLASE 4 – EXTRA HEVY DUTY .- Aplicaciones donde se produzcan grandes cantidades de partículas abrasivas en concentraciones altas.

SISTEMAS DE DEPURACIÓN

Existe una gran variedad de diseños, capaces de cumplir con los mas variados requerimientos para depuración de aire. Esto depende del grado de eficiencia necesario, la cantidad y características de partículas que deben ser eliminadas de la corriente gaseosa y las condiciones de esta, influyen en la selección del equipo.

PRECIPITADORES ELECTROSTATICOS

Son equipos de recolección de partículas de polvo y gotas mediante la acción de un campo eléctrico intenso sobre las partículas previamente cargadas. Consta de tres etapas fundamentales:
1. Carga electrostática de las partículas
2. Recolección de partículas sobre las placas del precipitador
3. Evacuación del material recolectado.
Los precipitadores electrostáticos están especialmente indicados en los casos que requieran una elevada eficacia de tratamiento de grandes caudales de gases con partículas pequeñas en su seno y con temperaturas elevadas (hasta 700 ºC)
PRECIPITADORES ELECTROSTATICOS
COLECTORES DE POLVO
Los hay de cartuchos y bolsas, muy buenos resultados para colectar partículas finas.
colector de polvo
Los colectores se dividen en: Colectores de sacudido mecánico Los colectores de sacudido mecánico funcionan por medio de un motor.
Estos colectores tienen dos características importantes:
• Son los más antiguos que hay.
• Las bolsas que usan están cerradas de la parte superior y abiertas de la parte inferior, el aire contaminado entra en la bolsa y sale en la parte exterior, dejando el polvo en la pared interior de las medias filtrantes.

Colectores de pulse-jet

En estos colectores las bolsas se encuentran de manera vertical, cuentan con un “espejo” en la parte superior y están cerradas de la parte inferior. El polvo cruza la bolsa desde la parte exterior hacia el interior, dejando todas las partículas en la superficie externa de la bolsa, el aire limpio sigue su trayecto y sale por la hacia el medio ambiente.
Su característica especial es que la limpieza de las bolsas se realiza mediante un pulso de aire comprimido, éste es generado por una válvula pulse-jet enviado desde el interior a través de un tubo llamado “flauta” (por sus orificios); cada orificio se encuentra posicionado para limpiar la media filtrante cuando la emisión del aire comprimido sale.

TIPOS DE MEDIA FILTRANTE

Las telas filtrantes se presentan en el mercado en una gran variedad de formas, tamaños y tejidos filtrantes. El tipo de tejido es muy importante pues nos va a determinar el rendimiento esperado, su resistencia a determinados agentes químicos y a la temperatura de trabajo. Esta elección debe hacerse basándose en la consideración de una serie de características (Figura 11) que, suelen ser:
– Temperatura de operación.
– Humedad de los gases.
– Peso específico del sólido.
– Resistencia a los ácidos y a las bases que acompañan a los gases.
– Resistencia a disolventes orgánicos que puedan estar presentes.
– Resistencia a la abrasión que producen los sólidos.
Media filtrante

TIPOS DE MEDIA FILTRANTE

Las telas filtrantes se presentan en el mercado en una gran variedad de formas, tamaños y tejidos filtrantes. El tipo de tejido es muy importante pues nos va a determinar el rendimiento esperado, su resistencia a determinados agentes químicos y a la temperatura de trabajo. Esta elección debe hacerse basándose en la consideración de una serie de características (Figura 11) que, suelen ser:
– Temperatura de operación.
– Humedad de los gases.
– Peso específico del sólido.
– Resistencia a los ácidos y a las bases que acompañan a los gases.
– Resistencia a disolventes orgánicos que puedan estar presentes.
– Resistencia a la abrasión que producen los sólidos.
Filtros para colectores de polvo

EFICIENCIA DE UN COLECTOR

Los filtros de mangas recolectan partículas que van desde las submicras hasta varios cientos de micras, con eficiencias generalmente de 99% o mayores en partículas de 3 um. Su eficiencia mejora a medida se forma “la plasta” sobre la superficie. Un colector que utilice filtros tipo cartucho puede separar partículas hasta de 0.5 micras de diámetro con 99.99% de eficiencia. El filtro HEPA estándar tiene una eficiencia partícula-separación de por lo menos 99.97% con partículas menores de 0.3 micras de diámetro.

Colectores de polvo vía húmeda

Los equipos de aspiración y filtración por vía húmeda son utilizados en lugares donde las características del contaminante impiden colocar un filtro por vía seca. El flujo del aire contaminado es mezclado con agua debido a la pulverización de un venturi o por fuerza centrífuga. Las partículas son atrapadas por el agua mientras que el aire filtrado es dirigido al ventilador. Es una de las soluciones más seguras cuando se trata de filtrar materiales inflamables y explosivos.

SEPARADORES (CICLONES) CENTRIFUGOS

En un ciclón el gas entra en la cámara superior tangencialmente y desciende en espirales hasta el ápice de la sección cónica; luego asciende en un segundo espiral, con diámetro más pequeño, y sale por la parte superior a través de un ducto vertical centrado. Los sólidos se mueven radialmente hacia las paredes, se deslizan por las paredes, y son recogidos en la parte inferior.

GABINETES DE MEDIA QUIMICA

Un gabinete de filtros también conocido como caja de filtros, es un equipo cuya principal función, como su nombre lo indica, es la filtración de contaminantes y la neutralización de ciertos elementos. En una de sus aplicaciones, el gabinete de filtros toma aire del exterior, realiza un completo proceso de filtración para después inyectarlo al interior de un recinto. Un gabinete de filtros está fabricado con una estructura de lámina galvanizada. Es posible adicionar diferentes etapas de filtración en función de las necesidades particulares.
En otra aplicación, sirve para extraer aire viciado y purificarlo, neutralizando así gases o vapores, entre otros elementos.
La principal ventaja de instalar un gabinete de filtros, es que provee aire limpio y fresco carente de partículas contaminantes. Generalmente el gabinete de filtros es utilizado adicionando filtros de carbón activado, de tal manera que también elimina malos olores.
El carbón activado es un material prácticamente puro que procede de materiales minerales y vegetales con alta capacidad de atracción y absorción fisico-química,es decir, atrae y retiene moléculas contenidas en un líquido o gas.

GABINETES DE MEDIA QUIMICA

Un gabinete de filtros también conocido como caja de filtros, es un equipo cuya principal función, como su nombre lo indica, es la filtración de contaminantes y la neutralización de ciertos elementos. En una de sus aplicaciones, el gabinete de filtros toma aire del exterior, realiza un completo proceso de filtración para después inyectarlo al interior de un recinto. Un gabinete de filtros está fabricado con una estructura de lámina galvanizada. Es posible adicionar diferentes etapas de filtración en función de las necesidades particulares.
Las partículas o emisiones contaminantes que se pueden depurar con una alta eficiencia y son: olores, compuestos orgánicos, vapores ácidos, álcalis, etileno, gases radioactivos, gases de escape; el grado de eficiencia del proceso de filtración dependerá de las características físico-químicas del compuesto y del tipo de carbón activo utilizado.

VENTILADOR

Para mover el aire a través de un sistema de ventilación o de extracción localizado, es necesario aportar energía para vencer las pérdidas de carga del sistema y se usan los ventiladores. Existen muchos tipos, subtipos y tamaños, en nuestro caso muy particular para cualquier requerimiento referente a extracción localizada se usan los ventiladores centrífugos.

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