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Filtro de Ar Pneumático e suas propriedades
O filtro de ar tem a função de remover o particulado sólido que se encontra em suspensão no ar comprimido e auxiliar na remoção do condensado que se encontra na fase líquida.
O particulado sólido será retido conforme a granulometria do elemento filtrante. O condensado em fase líquida é removido por processo mecânico de separação.
Identificando os componentes do filtro de ar
Como funciona o filtro de ar?
O ar comprimido ao ingressar pela conexão “P” no filtro de ar é jogado contra o defletor superior “2”, que possui o formato de hélice e promove no ar comprimido movimento de rotação. Com esse movimento partículas sólidas e água condensada que possuem massa são arremessadas, pela ação da força centrífuga, contra a parede do copo “6” promovendo uma separação inicial e mecânica.
Ambos contaminantes ficam depositados na parte inferior do copo e junto ao sistema de drenagem para em momento oportuno serem removidos do interior do filtro de ar.
O defletor inferior “5” além de fixar o elemento filtrante na posição impede que esse ar comprimido com movimento de rotação movimente o condensado separado e acumulado no interior do copo, impedindo que esse retorne ao fluxo de ar comprimido.
Após essa primeira separação o fluxo de ar comprimido entra em contato com o elemento filtrante “3” que irá reter o particulado sólido, somente o sólido. O ar filtrado segue para a conexão “A”. Água que se encontra, neste momento, em forma de aerossol ou na forma de vapor o elemento filtrante não tem capacidade de retenção.
Como drenar o condensado?
O filtro de ar pode ser fornecido com tipos diferentes de dreno:
1 - Dreno manual – este modelo de dreno exige que o volume de condensado seja monitorado constantemente, para o condensado não ultrapassar o nível máximo, e necessita de intervenção do operador para realizar a drenagem. Possuem características construtivas diferentes e em acordo com cada fabricante.
a) Desvantagem: dependência total da intervenção humana.
b) Vantagem: a drenagem pode ser feita de forma correta com pressão no interior do copo e com a eliminação total de condensado e particulado sólido.
2 - Dreno semiautomático – neste modelo o volume de condensado também necessita de monitoramento constante, para que não ultrapasse o nível máximo. São duas formas de operação para esse dreno, manual e ou por ausência de pressão no interior do copo.
i - Manual, necessita da intervenção direta do operador quando o condensado atingir o nível máximo;
ii - Semiautomático, quando a pressão no interior do copo for “zero” o dreno se abre e deixa o condensado sair por ação da gravidade. O dreno fecha quando o filtro de ar receber ar comprimido novamente a pressão em seu interior for superior a 1 bar. Até atingir a pressão mínima é normal ocorrer um vazamento no dreno por curto espaço de tempo.
a) Desvantagem – depende da intervenção humana ou da despressurização para drenar. Como o dreno abre somente com pressão muito próxima de zero, particulado sólido pode ficar depositado na vedação gerando vazamento posterior.
b) Vantagem – a drenagem manual é feita sob pressão, eliminação de condensado e sólidos.
3 - Dreno automático – opera por volume de condensado acumulado no interior do copo. Possui uma boia que conforme ocorre a deposição de condensado no interior do copo, flutua sobre este condensado e sobe em proporção ao volume de condensado depositado. A boia ao atingir o deslocamento máximo permite a abertura de uma válvula interna do dreno automático, que abre uma passagem para o escoamento do condensado para fora do copo.
Com a ausência de condensado no interior do copo a boia retorna a sua posição e fecha o orifício de passagem fechando a válvula interna.
a) Desvantagem – concebido para drenar somente condensado, água. Caso receba emulsão de água e óleo proveniente do sistema de compressão irá operar de forma inadequada, podendo ficar fechado ou aberto.
b) Vantagem – opera sem dependência de intervenção humana. A intervenção humana é possível em caso de funcionamento incorreto do dreno.
Grau de retenção do elemento filtrante
Os elementos filtrantes disponíveis retém 5 ou 20µm, sendo o normal de linha de 20µm. Atualmente os elementos filtrantes são confeccionados em plástico micro-poroso que permitem um controle mais preciso da porosidade e principalmente do tamanho médio do poro.
Micra, Micron ou Microns? - Micra é o plural de micrômetro ou micron. O micrometro, micrómetro ou micrômetro é uma unidade de comprimento do Sistema Internacional de Unidades (SI) tendo como símbolo μm, definido como 1 milionésimo do metro(1 × 10-6 m) e equivalente à milésima parte do milímetro.
O termo "mícron", de símbolo µ (plural: mícrons ou micra), utilizado entre 1879 e 1967, foi oficialmente retirado pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) a partir de 1968 passando o símbolo µ a designar exclusivamente o prefixo micro (que significa 1x10-6) das unidades do Sistema Internacional de Unidades.
Portanto o uso da antiga denominação mícron, embora ainda se mantenha especialmente entre os que têm como língua oficial o inglês, é desaconselhado, assim como é incorreto usar isoladamente a letra grega µ para se referir ao micrômetro.
Imagem do elemento filtrante microporoso:
Branco - 20µm e Amarelo - 5µm
Quando substituir o elemento filtrante?
A saturação do elemento filtrante do filtro de ar nem sempre pode ser visualizada, mas é notada no desempenho do equipamento, que fica perceptível na perda de rendimento, velocidade de deslocamento dos atuadores.
O elemento micro poroso não tem recuperação e deve ser substituído por novo elemento.
IMPORTANTE – tentar recuperar o elemento filtrante com solventes causa danos irreversíveis ao elemento piorando ainda mais o rendimento dos equipamentos.
Como proceder na troca do elemento filtrante?
1 - Para efetuar a troca do elemento filtrante, despressurize o filtro de ar, gire o copo no sentido anti-horário como indicado abaixo;
2 - Puxe o copo conforme indicado e remova posteriormente o defletor inferior. O elemento filtrante está pronto para ser removido.
3 - Cuidado com a posição do defletor superior e com o “O”ring de vedação.
4 - Para remontar refaça a operação em ordem inversa.
5 - Para apertar o copo, não use ferramentas. O aperto deverá ser somente manual até perceber que ocorreu contato com o anel de vedação, que fica entre o corpo e a borda superior do copo.
Aproveite para efetuar uma limpeza no copo, respeitando as características de compatibilidade do material do copo. Caso tenha dúvidas consulte o fabricante de como proceder.
Atenção: leia mais sobre limpeza do copo. Click aqui.
Ainda tenho água na linha, por quê?
Há um erro comum e de aplicação. Estamos falando de um filtro de ar e não de um removedor para condensados, água. Os filtros foram desenvolvidos para reter partículas sólidas e uma parte do condensado.
É importante lembrar que a água nem sempre se encontra na forma líquida no ar comprimido, uma boa parte está em forma de aerossol e outra em vapor. Ambas não são removidas pelo filtro e seguem para a linha.
O ar comprimido ao transitar por tubulações metálicas, conexões e restrições, com sua velocidade de deslocamento provoca resfriamento e consequentemente a condensação do vapor para líquido. Assim surge a água em pontos que supostamente estavam protegidos por filtro de ar.
A distribuição do ar comprimido pelas instalações com mangueiras de borracha também é outro problema e que deve ser evitado. A mangueira de borracha mantém a temperatura do ar, pois não permite troca com o meio ambiente. Assim o vapor permanece em todo o trajeto e ao entrar por restrições condensa. Essa situação é muito comum e frequente em pequenas instalações e causam sérios problemas e reclamações constantes que o filtro de ar não está funcionando.
Instalar o filtro de ar junto ao reservatório de ar do compressor é outro erro muito comum em pequenas instalações. Novamente o ar quente circula pelo filtro e nessa situação há somente vapor que passa pelo filtro de ar sem que esse remova uma só gota.
Os erros de aplicação do filtro de ar geram uma infinidade de problemas diversos. É preciso atentar para a aplicação correta dos produtos para que os mesmos produzam o resultado desejado. Em caso de dúvidas consulte sempre um profissional capacitado.
Filtro de ar e filtro de ar coalescente o que os diferencia?
Ambos possuem a função de filtrar, remover partículas sólidas. O filtro de ar faz a retenção mais grosseira das partículas sólidas, retenção de 20 ou 5µm. O filtro de ar coalescente retém partículas bem menores entre 1 ou 0,01µm.
Quadro comparativo tamanho de partículas
O fluxo de ar no filtro de ar coalescente também é invertido, no filtro de ar o fluxo de retenção é de fora para dentro e no filtro de ar coalescente a retenção se dá de dentro para fora. Como o grau de retenção do filtro de ar coalescente é maior, é importante que este sempre tenha um filtro de ar trabalhando como pré-filtro e com grau de retenção do elemento filtrante de 5µm.
O filtro de ar não consegue reter aerossóis de água, já o filtro de ar coalescente garante uma eficiência na casa de 99% de retenção deste tipo de contaminante. A linha de filtro de ar coalescente Belton é ideal para ser aplicada nos pontos de uso.
O que significa coalescência?
Significa aderência, junção, soldadura de partes que se achavam separadas, aglutinação. Essa é a função principal do filtro de ar coalescente, reunir no interior da estrutura do elemento filtrante as gotículas de aerossol em gotas maiores para que sejam removidas do fluxo de ar comprimido e posteriormente drenadas.
Como obter um ar comprimido livre de condensados?
Atualmente já operam em grande parte das indústrias os compressores de parafuso, que produzem um ar comprimido de melhor qualidade, frente aos tradicionais compressores de pistão, mas com elevada produção de condensados.
As novas instalações contam com secadores de ar acoplados ao compressor ou separadamente, junto com filtros coalescentes. Com a correta especificação e dimensionamento pode-se garantir uma eficiência na eliminação de condensados e contaminantes de 100%.
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10 de Agosto de 2020
