Elección de los filtros secos en una instalación de pintura
La gestión medioambiental en las instalaciones de pintura liquida requieren de un control de emisiones de partículas importante e imprescindible.
Para dicho control la elección del filtro en la cabina de una instalación de pintura se hace imprescindible y hay que tener presente una serie de parámetros.
Lor parámetros fundamentales para la elección son:
- Dimensiones , de la cabina de pintura, tanto el alto de la zona de aspiración como el largo, estos parámetros son muy importantes a la hora del cálculo de superficie de aspiración.
- Caudal de aire en m3/h o en m3/s que es la cantidad de aire que se expulsa hacia el exterior.
- Cantidad de pintura pulverizada y porcentaje de residuo solido de la pintura ( extracto solido de la misma)
- Porcentaje de overspray de pintura que no se deposita en la pieza que se recubre.
- Dimensiones de los filtros en altura ( genralmente 0.9 m ) y anchura (en rollos)
- Es necesario que las cabinas de pinturas dispongan de manometros de presión para que nos indiquen la presión de aspiración , que dependerá de las características de cada ventilador.
- De tal manera que podamos identificar el punto de una aspiración insuficiente y en consecuencia de ambiente insalubre.
- Momento en el cual se deberá sustituir los paneles filtrantes.
La determinación de presión de aspiración se realiza mediante unos simples claculos expresados a continuación.
Sistema de cálculo para selección del filtro adecuado en una línea de pintura
Como ejemplo tomaremos una cabina de 3 mts de ancho y de 2.5 mts de altura
VARIABLES
SUPERFICIE FRONTAL
VELOCIDAD DEL AIRE EN CABINA
Si disponemos de un ventilador como ejemplo de caudal de aire pongamos 18.000 m3/h ( es decir 5 m3/s) la velocidad del aire es igual al caudal del aire dividido entre la superficie frontal de la cabina.
SUPERFICIE FILTRANTE
El cálculo de la superficie filtrante también es importante, porque permite conocer la velocidad de filtración , de esta manera para una cabina de 3 mts de ancho y 2.5 de alto se tiene una superficie filtrante del resultado del ancho de cabina y de la altura filtrante, ( 90 cm de ancho del filtro por dos)
SÓLIDO PULVERIZADO Y EN EL FILTRO (OVERSPRAY)
Sabiendo los contenidos sólido de la pintura utilizada y la cantidad pulverizada en una hora por una pistola ( por ejemplo 45 % de sólido y 5 Kg/h suministrados) el contenido sólido pulverizado se calcula fácilmente
- El sólido en el filtro se obtiene cuantitativamente cada hora, multiplicando el contenido sólido pulverizado ( 2.25 Kg/h) por overspray ( de 40 a 70% )
- Como el cálculo del Overspray es muy difícil de realizar, pues depende del método de aplicación ,( neumático, airless, , mixtos-aire,electrostático,), del contenido en solidos de las pinturas, la temperatura de aplicación la geometría de la piezas etc.
- Se estima un promedio de un 50% de promedio, entre un sistema u otro, un tipo de piezas y otras, y un tipo de pinturas u otras.
CONCENTRACIÓN INICIAL DE PARTICULAS.
En el filtro el residuos sólido ( es decir las partículas ) está con concentración inicial igual a 1.12 Kg , caudal del aire de la cabina de 18.000 m3 /h como se indicó previamente. Por lo tanto , la concentración resulta ser de :
EFICACIA MÍNIMA NECESARIA DEL FILTRO
La eficacia mínima que debe tener cualquier tipo de filtro es igual a la concentración inicial de partículas, menos la concentración máxima admitida por las autoridades de control ambiental ( en España…..) dividida entra la concentración de partículas en filtro :
Cifra que corresponde a un porcentaje del 95 % de eficacia mínima
CÁLCULO
3 x 2.5 = 7.5 m2
Vaire = 5 m3/sg : 7.5 m2= 0.66 m/s
SF = 3m ( ancho filtro) x 1.8 m ( alto de filtro en cabina
de 2,5 m de alto ) = 5.4 m2
Ss = 5 x 45 % = 2.25 Kg/h
SEF = 2.25 X 40% = 0.9 Kg/h
O
2.25 X70% = 1.57 Kg/h
2
SES = 2.25 X 50% = 1.12 Kg
1.120.000 mg / 18000 m3/h =62.22mg/m3
Em = (62.22 – 3) / 62.22 = 0.95
Sistemas filtrates para instalaciones de pintura
FILTROS INERCIALES PLISADOS
Existe sólo una forma de este tipo de filtro ,con buena eficacia, para bloquear las partículas de overspray que tengan un diámetro aerodinámico superior a 10 µm.
Cómo funcionan : la separación de las partículas sólidas transportadas por el flujo de aire se produce por efecto de los cambios de dirección que está obligado a realizar el aire
Las ventajas se deben a la propia características de autosustentación , simplificando la construcción de la cabina y también a su larga vida operativa. Poseen también algunos inconvenientes como son tener que necesitar siempre un postfiltro y que son modelo único.
FILTROS DE LANAS MINERALES.
Normalmente son el postfiltro normal para los filtros plisados
Como funcionan: La separación se produce a un nivel mucho más fino por el efecto inercial y por el efecto de las fuerzas de atracción electrostática entre las partículas y la superficie externa de las fibras ( las partículas mas grandes quedan retenidas por el efecto tamiz)
Las ventajas:
- Acumulación progresiva
- Gama de varios modelos
Los inconvenientes
- Duración inferior
- Requieren un prefiltro
- Necesitan una estructura de sujeción.
FILTRO MULTICAPA DE PAPEL IGNÍFUGO ESTIRADO
Existen en numerosas combinaciones diferentes , según el tipo de pintura y según los diferentes de aplicación.
Como funcionan:
La separación se produce de dos maneras . La primera se debe al fenómeno de la separación inercial ( para las partículas mas gruesas) y al de la separación fina ( pro tamiz, colisión inercia y difusión )
VENTAJAS
- Gama de modelos con eficacia ponderal del 50 al 99.99 %
- Tienen eficacia progresiva
- Elevada acumulación de overspray
- Mantenimiento fácil.
Inconvenientes
- Requiere de una rejilla de sujeción.
FILTROS DE DOS ESTADIOS
Cuando se utilizan filtros plisados a menudo es necesario preveer un segundo estadio de filtración : el postfiltro se coloca en cajones
En otras cabinas el fabricante coloca el indispensable postfiltro en unas guías detrás del filtro principal .