Blogue sobre Como selecionar cartuchos filtrantes para líquidos industriais de alta viscosidade

Um guia prático para filtros, queda de pressão, capacidade de fluxo e tamanho do cartucho

Filtrar líquidos de alta viscosidade é fundamentalmente diferente de filtrar água. Resinas, adesivos, óleos lubrificantes, revestimentos, tintas,e outros fluidos de processo viscosos encontram maior resistência à medida que passam por meios de filtragem, tornando mais difícil alcançar o caudal exigido sem queda excessiva da pressão.

Para os fabricantes industriais, a escolha do cartucho de filtro errado pode levar a uma produção lenta, substituição frequente do filtro, fluxo instável e consumo desnecessário de energia da bomba.

A solução não consiste simplesmente em instalar uma bomba de pressão mais elevada ou em escolher uma classificação de micrômetros mais grosseira.O sucesso da filtragem de alta viscosidade começa com a viscosidade real do fluido, a taxa de fluxo necessária, o alvo de filtragem e a área de filtro disponível.

A PULLNER fornece cartuchos de filtro plissados de PP de alta viscosidade concebidos para aplicações que envolvam resinas, adesivos, óleos, revestimentos e outros líquidos industriais compatíveis.

A viscosidade descreve a resistência de um líquido ao fluxo.enquanto uma resina espessa ou adesivo requer mais pressão para se mover através da mesma estrutura de filtro na mesma taxa de fluxo.

Isto cria vários problemas de funcionamento comuns.

Alta pressão diferencial inicial.Mesmo um cartucho limpo pode gerar queda de pressão excessiva se a sua área de filtragem for insuficiente para a viscosidade do líquido e o fluxo necessário.

Fluxo de produção reduzido.Quando a pressão da bomba disponível é limitada, o aumento da resistência do filtro pode reduzir a taxa de fluxo real e prolongar o tempo de processamento.

Substituição prematura do filtro.Um filtro pode atingir rapidamente a sua pressão diferencial admissível quando a combinação de viscosidade, carga de partículas e área de filtragem não é adequada.

Deformação ou compactação do meio.Algumas estruturas de filtros podem deformar-se sob pressão diferencial excessiva, afetando potencialmente as vias de fluxo e o desempenho da filtração.

Maiores custos operacionais.Tempos de processamento mais longos, cartuchos adicionais, mudanças frequentes e modificações desnecessárias do equipamento podem aumentar o custo total da filtragem.

Uma distinção importante é se a queda de pressão já é elevada imediatamente após a instalação de um cartucho limpo ou aumenta rapidamente durante o funcionamento.

Se a queda de pressão inicial for excessiva, a viscosidade, a taxa de fluxo, a resistência do meio ou a área de filtragem insuficiente podem ser responsáveis.A carga de contaminantes ou a variação do processo a montante podem ser o fator mais importante.

A filtragem de alta viscosidade é comum em várias indústrias de manufatura, mas diferentes fluidos exigem diferentes estratégias de filtragem.

As resinas podem conter partículas em suspensão, géis, aglomerados ou outros contaminantes de processo.

O cartucho seleccionado deve proporcionar a remoção de partículas necessária, mantendo-se compatível com a composição química e a viscosidade da resina à temperatura de funcionamento.

Para algumas formulações de resinas, a pressão excessiva ou o aquecimento inadequado podem afectar a qualidade do produto.

Os adesivos podem ser altamente viscosos e podem conter partículas, géis ou material parcialmente curado.

Um filtro com área insuficiente pode produzir queda de pressão excessiva, enquanto os meios inadequados podem tornar-se difíceis de limpar ou podem introduzir extrativos indesejados.

A classificação adequada de micrões depende da limpeza do produto exigida e do tamanho dos contaminantes que devem ser removidos.

Essas aplicações podem exigir a remoção de partículas, aglomerados ou substâncias estranhas que possam afetar a aparência do revestimento, o desempenho do bico ou a qualidade do produto final.

A filtragem deve ser cuidadosamente selecionada porque um filtro demasiado fino pode remover componentes desejáveis ou criar uma queda de pressão desnecessária.

A compatibilidade química, as características das partículas e a qualidade do produto final exigida devem orientar a selecção.

Os óleos e lubrificantes pesados podem tornar-se substancialmente mais viscosos a temperaturas mais baixas.

Para estas aplicações, o projecto deve ter em conta tanto a viscosidade normal de funcionamento como as condições de arranque a frio,especialmente quando o sistema de filtragem deve funcionar antes de o líquido atingir a sua temperatura normal..

Os xaropes, os ingredientes líquidos concentrados, os detergentes e os intermediários químicos selecionados também podem exigir filtragem de alta viscosidade.

Cada aplicação deve ser avaliada individualmente e não atribuída um filtro baseado apenas na viscosidade.

Um dos erros mais comuns na seleção de filtros é o uso de um valor de viscosidade sem especificar a temperatura em que foi medido.

Muitos óleos, resinas e outros líquidos tornam-se menos viscosos quando aquecidos.

Quando solicitar um orçamento, fornecer:

• Nome e composição do líquido, se disponíveis

• Viscosidade dinâmica em cP ou mPa·s ou viscosidade cinemática em cSt

• Temperatura a que foi medida a viscosidade

• Temperaturas normais e máximas de funcionamento

• Temperatura mínima de arranque, se for caso disso

A viscosidade dinâmica e a viscosidade cinemática são quantidades diferentes e não devem ser tratadas como intercambiáveis sem a informação adequada sobre a densidade.

Se a viscosidade varia com a temperatura ou se o líquido não for newtoniano, o método de medição e as condições de funcionamento são particularmente importantes.

Não aumente a temperatura do processo apenas para reduzir a queda de pressão do filtro sem confirmar que o líquido, os meios de filtragem, os vedações e o equipamento podem funcionar de forma segura nas condições propostas.

Quando o aquecimento não for permitido, a solução mais prática pode ser aumentar a área de filtragem ou ajustar o caudal do sistema.

O meio de filtragem afeta a resistência ao fluxo, a retenção de partículas, a compatibilidade química e a vida útil.

Os cartuchos plissados de polipropileno proporcionam uma grande área de filtragem eficaz dentro de uma estrutura de cartucho relativamente compacta.

Para líquidos com alta viscosidade compatíveis, aumentar a área de mídia disponível pode ajudar a reduzir a resistência hidráulica associada ao processamento do volume líquido necessário.

A série PPM da PULLNER é projetada para aplicações de alta viscosidade, como resinas, adesivos, óleos e revestimentos.

As configurações disponíveis incluem comprimentos de 10", 20", 30" e 40", com classificações de filtragem de 0,1 a 100 μm, dependendo do modelo selecionado.

Os cartuchos PPM são adequados para avaliação quando o processo requer filtragem descartável, meios poliméricos compatíveis e uma área de filtragem maior do que um filtro compacto convencional pode fornecer.

Os limites de compatibilidade química e temperatura reais devem ser confirmados para a configuração específica do líquido e do cartucho.

Dependendo da composição química, temperatura e requisitos de filtragem, outros meios podem precisar ser avaliados.

Para produtos químicos agressivos ou condições térmicas exigentes, a compatibilidade dos materiais é particularmente importante.Uma membrana de polímero diferente ou uma estrutura de filtragem de aço inoxidável podem ser mais adequadas.

No entanto, a alteração do material do filtro não resolve automaticamente a queda de pressão elevada.

Quando um filtro produz uma queda excessiva de pressão, alguns operadores consideram mudar de uma classificação mais fina para uma mais grosseira.

Isto pode reduzir a resistência ao fluxo, mas também pode permitir que as partículas indesejadas passem a jusante.

Um primeiro passo mais adequado consiste em determinar se o cartucho tem uma área de filtragem suficiente para a viscosidade do líquido e o caudal necessário.

Por exemplo, considere um processo que exige um desempenho especificado de remoção de partículas, mas não consegue atingir o seu fluxo alvo através de um cartucho curto.

Em vez de alterar imediatamente a classificação de micrões, o designer do sistema pode avaliar um cartucho mais longo ou cartuchos adicionais em paralelo.

Uma área de filtragem efetiva maior pode distribuir o fluxo de líquido em mais meios, reduzindo potencialmente a queda de pressão sem alterar a classificação de filtragem necessária.

O resultado final depende da construção do meio, da geometria do cartucho e das propriedades reais do fluido, pelo que o desempenho deve ser verificado utilizando dados específicos do modelo.

O número necessário de cartuchos deve ser calculado utilizando o caudal admissível por cartucho nas condições reais do processo.

Uma relação de dimensionamento preliminar é:

Onde:

• (N) é o número inicial de cartuchos

• (Q_{\mathrm{total}}) é a taxa de fluxo do sistema necessária

• (Q_{\mathrm{allowable}}) é o caudal admissível por cartucho na viscosidade, temperatura, capacidade de filtragem e queda de pressão especificadas

O caudal admissível não deve ser extraído diretamente de uma classificação de catálogo à base de água e aplicado a um líquido viscoso sem ajuste ou dados de desempenho de apoio.

A configuração seleccionada deve igualmente ter em conta a carga de contaminantes e o intervalo de funcionamento desejado.

Para líquidos de alta viscosidade, um cartucho mais longo ou múltiplos cartuchos podem ser mais eficazes do que aumentar o fluxo através de um único elemento para além do seu intervalo de funcionamento adequado.

A pressão diferencial é a diferença de pressão entre os lados ascendente e descendente do filtro.

Para líquidos de alta viscosidade, é importante distinguir a queda de pressão do elemento limpo da queda de pressão adicional causada pelos contaminantes acumulados.

Várias medidas podem ajudar a manter condições de funcionamento aceitáveis.

Diminuir o filtro para viscosidade real.Confirmar a viscosidade à temperatura do processo em vez de depender de valores de fluxo baseados em água.

Fornecer uma área de filtragem suficiente.Os cartuchos mais longos ou elementos paralelos adicionais podem reduzir a demanda de caudal colocada em cada cartucho.

Escolha uma classificação de micrões adequada.O filtro deve satisfazer a retenção de partículas exigida sem introduzir resistência desnecessária dos meios.

Monitorizar a queda de pressão durante o funcionamento.Registre a queda de pressão limpa inicial e estabeleça um limite de substituição com base nas especificações do cartucho e da caixa.

Verifique a contaminação a montante.O excesso de sólidos, géis ou aglomerados pode causar aumentos rápidos de queda de pressão, independentemente da área nominal do filtro.

Verifique o sistema completo.As características da bomba, as tubulações, as válvulas e as restrições da caixa também contribuem para a pressão total exigida.

O aumento da pressão da bomba por si só não é uma solução confiável.

A série PPM da PULLNER é uma gama de cartuchos de filtro plissados de PP desenvolvida para líquidos industriais de alta viscosidade compatíveis.

Sua estrutura plissada de grande área permite aumentar a área de filtragem através do comprimento do cartucho e da quantidade de elementos, em vez de depender apenas de uma classificação de filtragem mais grosseira.

Os valores de pressão e temperatura acima são limites específicos do produto, não são alvos de funcionamento contínuo recomendados para cada aplicação.A pressão diferencial admissível durante o funcionamento deve ser confirmada para o modelo selecionado e a temperatura real.

O PULLNER avalia a configuração do cartucho necessária de acordo com a viscosidade do líquido, a capacidade de filtragem, a taxa de fluxo, a temperatura e as condições de pressão.

Antes de se comprometer com uma quantidade de produção, é aconselhável confirmar a configuração do filtro proposta em condições de processo representativas.

Uma avaliação prática deve incluir:

Queda de pressão inicial:Medir a queda de pressão através de um cartucho limpo com a viscosidade e a taxa de escoamento especificadas.

Capacidade de fluxo:Confirmar que o filtro consegue atingir o débito exigido sem exceder os limites de pressão admissíveis.

Retenção de partículas:Verificar se a classificação e os meios selecionados proporcionam a remoção do contaminante necessária.

Intervalo de funcionamento:Monitorizar a queda de pressão à medida que o cartucho acumula contaminantes.

Compatibilidade do produto:Verificar se os meios de comunicação e os selos não afectam negativamente o líquido de processo.

Período de vida útil e custo de exploração:Compare o consumo de cartuchos, mão-de-obra, tempo de inatividade e outras despesas operacionais.

Se o fluido for sensível à temperatura ou ao cisalhamento, os ensaios devem ser efectuados nas condições reais do processo ou num protocolo de ensaio representativo.

Uma baixa queda de pressão inicial por si só não prova que um cartucho irá proporcionar uma vida útil aceitável.

Para recomendar um cartucho de filtro adequado para um líquido de alta viscosidade, o PULLNER precisa das seguintes informações.

O fornecimento destes dados ajuda a evitar a selecção de um cartucho com base numa classificação de caudal de água inadequada ou num valor nominal de micrões.

A filtragem de alta viscosidade requer um equilíbrio entre a capacidade de fluxo, a queda de pressão, a retenção de partículas e o custo operacional.

A PULLNER fornece cartuchos de filtro plissados PP de alta viscosidade PP para resinas, adesivos, óleos, revestimentos e outros líquidos de processo industrial compatíveis.

Quer esteja a desenvolver um novo sistema de filtragem ou a substituir um cartucho existente, o PULLNER pode ajudar a avaliar a área de filtragem necessária, o comprimento do cartucho, a capacidade de filtragem de micrões,e configuração da instalação.

Envie-nos o seu tipo de líquido, viscosidade à temperatura de funcionamento, taxa de fluxo necessária, classificação de filtragem, pressão de funcionamento e modelo de filtro existente.

A nossa equipa pode rever o pedido e recomendar uma configuração adequada para avaliação técnica e cotação.

Filtração PULLNER

E-mail: info@pullner.com sales@pullner.com