Tecnologia Dos Filtros Automáticos Autolimpantes (Tipo Tela E Com Scanner De Sucção)
Por Eng° Roberto Michalski
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Edição Nº 13 - Março/Abril de 2005 - Ano 3
Dentre as diversas alternativas existentes no mercado de filtros automáticos, uma das mais utilizadas para eliminação de sólidos suspensos a dos filtros automáticos autolimpantes.
Dentre as diversas alternativas existentes no mercado de filtros automáticos, uma das mais utilizadas para eliminação de sólidos suspensos é a dos filtros automáticos autolimpantes com tela filtrante construída em aço inoxidável, com scanner, central de sucção para eliminação dos sólidos, que teve origem em Israel, em 1976, com a série de filtros Filtomat.
Basicamente, os filtros automáticos possuem uma tela filtrante fina, no grau de filtragem requerido pelo processo, de 3000 até 10 micra, e um tubo coletor central (scanner) onde estão montados vários bicos de sucção, que ficam a uma distância de poucos milímetros da tela.
Quando a água atravessa a tela fina, de dentro para fora, os sólidos vão se acumulando e vai se formando um diferencial de pressão entre a parte interna e externa da tela. Este delta P é monitorado por instrumentos e quando atinge o valor de 0,5 bar, é aberta uma válvula de descarga para a atmosfera, que cria um forte efeito de sucção nos bicos circulares montados no scanner central, pois o filtro opera pressurizado (pressão mínima de 2,5 bar) e a pressão no scanner cai a zero, obrigando a saída da água a alta velocidade e criando a sucção.
Seja por um motoredutor (nos filtros com motorização elétrica), seja pela própria força da água (nos filtros hidráulicos), estes bicos de sucção giram num movimento espiral de vai e vem, limpando 100% da superfície da tela filtrante. No fim do ciclo a tela está limpa e o delta P desaparece e o mecanismo de autolimpeza pára, aguardando por novo comando de limpeza automática. É importante ressaltar que mesmo durante a autolimpeza a filtragem não para. O tempo de limpeza é de poucos segundos, dependendo do tamanho e modelo de filtro empregado.
Os filtros automáticos autolimpantes podem ter a instrumentação totalmente hidráulica ou elétrica. Na automação hidráulica, uma peça chamada rinse controller, que é uma espécie de transmissor de pressão hidráulico, monitora o diferencial de pressão e aciona o ciclo de autolimpeza quando o delta P atinge 0,5 bar, abrindo uma válvula de descarga para a atmosfera e aliviando a pressão no pistão hidráulico.
O movimento interno dos bicos de sucção se deve à própria força da água saindo pela válvula de descarga, atravessando uma espécie de rotor, que faz os bicos girarem num movimento espiral. Na automação elétrica, um painel comanda todo o ciclo, e o rinse controller é substituído por um transmissor de pressão diferencial elétrico que aciona uma solenóide, que abre a válvula de descarga. Em alguns modelos o movimento dos bicos se deve a um motoredutor montado no corpo do filtro. Nos filtros com automação elétrica, a autolimpeza pode ser disparada por diferencial de pressão ou por tempo pré-determinado, o que ocorrer primeiro.
Vantagens dos filtros automáticos autolimpantes tipo tela:
- extremamente compactos e leves
- resistentes e de baixa manutenção
- baixíssimo descarte de água na autolimpeza, comparado a outros filtros
- podem ser colocados em paralelo, em baterias, operando com vazões elevadas
- operam com um grau de filtragem bem definido, de até 10 micra, conforme a necessidade do processo
- existem vários modelos diferentes, para necessidades específicas, como por exemplo, para alta carga de sólidos, materiais fibrosos, sólidos grosseiros, sólidos finos, etc.
- são totalmente automáticos, permitindo comando e monitoramento por sistemas de controle centrais (SDCD).
- disponíveis em diâmetros de 2¨ até 24¨, diferentes materiais tanto para o corpo e elementos internos, como para a tela filtrante, permitindo diferentes tipos de revestimento interno, operando com pressões de até 24 bar e temperaturas de até 97 graus Celsius.
- são amplamente empregados e consagrados mundialmente em praticamente todos os ramos industriais, podendo ser construídos segundo a ASME e outras normas.
- podem ser usados para água industrial, água oleosa, água ácida ou alcalina, água do mar, efluentes, etc.
- torres de resfriamento (filtragem lateral - side stream, ou total - full flow)
- proteção de bicos spray (laminação, lingotamento, lavagem de gases, etc)
- proteção de trocadores de calor, caldeiras, abrandadores, desmineralizadores, chillers, etc
- água de selagem
- captação de água (intake water) em fábricas, usinas, estações de tratamento de água, etc
- substituição de filtros de areia e outros filtros
- pré-filtragem para proteção de membranas (osmose reversa) em projetos de reuso de água, processos, etc
- retenção e eliminação de moluscos (Golden Mussel, Zebra Mussel) em Power Plants, ETA´s, etc
- reciclagem de água branca, retendo os finos de celulose e para proteção de chuveiros (papel & celulose)
- eliminação de sólidos suspensos em geral
Sgis - filtros EBS - siderúrgica China
227 - filtro Filtomat - Aplicação: torre de resfriamento
111 - filtros Filtomat em aço inoxidável - papel & celulose Finlândia
A tecnologia de fabricação já permite o uso de telas filtrantes de até 10 micra.
Apenas um sistema eficiente de limpeza automática, com bicos circulares com potente sucção, permite a limpeza efetiva da tela filtrante, evitando entupimentos e falhas na operação dos filtros automáticos.
Outros sistemas de separação sólido-líquido, como os que utilizam centrifugação, não podem ser comparados aos filtros automáticos, que permitem a determinação exata do grau de filtragem desejado.
Uma das aplicações de maior sucesso em todo o mundo e no Brasil é a filtragem lateral em torres de resfriamento, permitindo uma redução sensível dos sólidos formados na torre, que age sempre como uma espécie de lavador de ar. Os filtros automáticos fazem uma purga periódica da água da torre, desconcentrando o sistema, otimizando o tratamento químico, protegendo os equipamentos de troca térmica e bicos spray, reduzindo a abrasão e corrosão, eliminando o Fouling, protegendo a própria torre (enchimentos) e proporcionando uma série de benefícios que se traduzem em redução de custos, ao longo de um ano de operação.
Normalmente são usadas telas de 50 micra, podendo ser usadas telas mais fechadas, dependendo do tipo de contaminação existente. Os filtros automáticos autolimpantes permitem portanto que se defina exatamente qual o grau de filtragem a ser usado, em função das necessidades do processo, com amplas vantagens técnicas e econômicas.