Em nossa edição anterior de Meio Filtrante, iniciamos com a seção Filtração de A a Z, e trouxemos como tema as abordagens de filtração de superfície x filtração de profundidade x filtração tangencial, além de comentarmos também sobre as diferenças existentes entre filtração nominal e absoluta. Nesta edição traremos informações e conceitos sobre os principais parâmetros utilizados em filtração, quer seja para um dimensionamento ou para operação do sistema.

A vazão é uma unidade de medida muito utilizada no segmento de filtros, e que norteiam diretamente o tamanho do filtro a ser utilizado e sua capacidade de filtragem.

Segundo estudos apresentados em 2010 pela revista Control Engeneering, a vazão é a terceira grandeza e parâmetro mais medida em processos industriais, atrás apenas da presão e da temperatura. E suas aplicações são bem variadas, sendo muito utilizada no segmento de filtros em geral, quer sejam residencial, automotivo, industrial ou tratamento de água e efluentes.

A vazão pode ser ainda dividida em duas categorias, sendo elas: vazão volumétrica e vazão mássica, sendo que a primeira é mais utilizada em nossos segmento de mercado.

- Vazão volumétrica: Conceitualmente é definida pela quantidade de fluido (liquído ou gasoso) que passa por uma secção em uma determinada unidade de tempo.

As unidades volumétricas mais comuns são: m³/s, m³/h, l/h, l/min, GPM (galões por minuto), entre outras. 

- Vazão mássica: É definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado. As unidades de vazão mássica mais utilizadas são: kg/s, kg/h, t/h e lb/h. 

A vazão é uma grandeza normalmente medida indiretamente, ou seja, uma outra grandeza associada à vazão é a grandeza realmente medida, e a vazão é calculada em função do valor obtido. Por isso, o medidor de vazão consiste de um elemento primário, responsável por gerar através de um processo físico uma grandeza mensurável, um elemento secundário, responsável por transformar essa segunda grandeza numa terceira que seja diretamente mensurável e um transmissor de vazão, utilizado para enviar as informações para o dispositivo que vai utilizar a informação e executar as conversões necessárias para a unidade de medida. A escolha por qual equipamento utilizar para a medição depende de diversos fatores como: precisão da medição, tipo de fluido a ser medido, temperatura de trabalho, frequência de medição e controle, viscosidade, entre outros.

Segundo Cassiolato e Alves os medidores de vazão podem ser classificados conforme o quadro abaixo.

A pressão, como citado anterioremente, é a variável de medição e controle de processo mais usada na indústria e em seus mais diversos segmentos de mercado. O termo pressão é também utilizado em diversas áreas da ciência como uma grandeza escalar que mensura a ação de uma ou mais forças sobre um determinado espaço, podendo este ser líquido, gasoso ou mesmo sólido. 

Em homenagem ao cientista francês Blaise Pascal, por suas diversas contribuições relativas a pressão, pressão mecânica e hidrostática, a unidade no Sistema Internacional (SI) para medição e controle de pressão é o Pascal (Pa) que é a pressão gerada pela força de 1 Newton agindo sobre uma superfície de 1 metro quadrado à Pa = N/m². Tomando-se como base a unidade padrão Pa a pressão exercida pela atmosfera ao nível do mar, corresponde a aproximadamente 101.325 Pa (pressão normal), e esse valor é normalmente associado a uma unidade chamada atmosfera padrão, ou 1 (atm). Outras unidades de medida também são muito utilizadas para determinar a pressão dos sistemas e processos industriais. No Brasil, por exemplo, temos adotado diversas unidades de medida para designar a pressão, sendo as mais comuns o Bar, o PSI (pound per square inch), libra por polegada quadrada, que é a unidade de pressão no sistema inglês/americano, onde 1 psi = 0,07 bar e o kgf/cm² que representa o peso normal do ar ao nível do mar por cm², sendo 1 kgf/cm² = 98066,52 Pa.

Uma das relações mais usuais e consideradas na área de filtros é o diferencial de pressão, sendo este em muitos casos, o fator preponderante para a troca dos elementos filtrantes utilizados no processo.

Dependendo do sistema de filtragem utilizado e sua aplicação o fabricante poderá recomendar ao usuário que o elemento filtrante seja trocado ao ser atingido determinado diferencial de pressão, também conhecido como Delta P (P), que nada mais é do que a diferença existente entre a medição da pressão em dois pontos, antes da entrada do fluido e após a filtragem.

A viscosidade é a propriedade física do fluido que caracteriza a sua resistência ao escoamento e passagem por determinada área e é diretamente influenciada pela temperatura do fluido, sendo que em fluidos líquidos, quando se aumenta a temperatura a viscosidade diminui, e em fluidos gasosos, quando se aumenta a temperatura a viscosidade aumenta. A viscosidade pode ser divida em dois tipos sendo: absoluta ou dinâmica, conforme explicação citada acima e cinemática, que é a relação da viscosidade dinâmica por uma massa específica.  

Pelo Sistema Internacional de Unidade (SI) a unidade padrão de viscosidade é o pascal-segundo (Pa·s), que corresponde exatamente a 1 N·s/m² ou 1 kg/(m·s). Para o Sistema CGS de unidades a viscosidade dinâmica é determinada em poise (P), cujo nome homenageia a Jean Louis Marie Poiseuille, médico e físico francês que desenvolveu diversos trabalhos científicos sobre circulação sanguínea e a influência da viscosidade nas arterias. Atualmente utiliza-se o seu submúltiplo: o centipoise (cP), sendo um dos mais utilizados principalmente no ambiente industrial. Como referência podemos citar a água que possui uma viscosidade de 1,0020 cP a 20°C e 0,891 cP a 25°C.

O Sistema CGS de unidades determina ainda que no caso de viscosidade cinemática a unidade de medida padrão é o stokes, determinado pela sigla S ou St, e leva este nome em homenagem a George Gabriel Stokes, matemático e físico irlandês que contribuiu diretamente na dinâmica de fluidos. Também pode ser utilizado com seu submúltiplo e expresso em termos de centistokes (cS ou cSt). Para o Sistema Internacional de Unidade (SI) é adotado a unidade de m²/s.