Dust Collection Case Study on a workshop

¿Tienes un taller de carpintería y estás teniendo problemas con la recolección de polvo y aserrín?

  • ■ ¿No hay suficiente succión en las campanas?

  • ■ ¿El aire reciclado vuelve contaminado a la instalación?

  • ■ ¿Tienes riesgo de polvo combustible en los ductos o en el colector de bolsas o mangas?

¡Este artículo te va a parecer súper interesante!

Antecedentes

old dust collector at a woodshop

Poca succión, recolección ineficiente de polvo y un alto consumo de recursos en mantenimiento eran algunos de los problemas que esta planta estaba enfrentando.

El taller de carpintería de Aberdeen Proving Ground del Ejército de EE. UU. contaba con un sistema de colección de polvo muy viejo que ya no cumplía con sus necesidades. Su configuración de ciclón y colector de polvo presentaba problemas de succión deficiente, baja eficiencia en la recolección de polvo y altos costos de mantenimiento.

Para empeorar la situación, el sistema de retorno de aire consistía en un plenum improvisado y construido en el sitio, que no funcionaba eficazmente. Estos problemas generaban un entorno de trabajo difícil y llevaron al taller a buscar una solución confiable y duradera.

El proyecto

El objetivo era reemplazar el sistema obsoleto con una solución moderna y eficiente, abordando los siguientes desafíos:

  • ● Bajo rendimiento de succión y recolección de polvo.
  • ● Dificultad en el mantenimiento del equipo.
  • ● Gestión ineficiente y ruidosa del aire de retorno.

Baghouse.com fue contratado para diseñar e instalar un nuevo sistema de colección de polvo que se integrara perfectamente con la red de ductos existente.

Solución

Baghouse.com envió un técnico para evaluar la configuración del taller y comprender sus necesidades operativas. Se realizó una inspección exhaustiva en el sitio y se utilizaron factores de dimensionamiento estándar para diseñar una solución a medida. 

Baghouse.com personnel installing a new cyclone and a cartridge collector

Baghouse.com instaló un nuevo ciclón y un colector de cartuchos

El sistema propuesto incluyó:

  • Un nuevo separador ciclónico para separación preeliminar.
  • ● Un colector de cartuchos 3-12 por sí solo de polvo fino.
  • ● Válvulas rotativas de alto rendimiento para eliminar problemas de descarga de polvo.
  • ● Un plenum de retorno de aire diseñado a medida para reemplazar el improvisado, reduciendo el ruido y mejorando la eficiencia del flujo de aire.

El nuevo sistema se integró cuidadosamente con la red de ductos existente, considerando las limitaciones de espacio durante la instalación. El proyecto se completó en un plazo de tres meses tras la aprobación de la propuesta.

Conclusión

New dust collection system

Algunas de las mejoras inmediatas que ofreció el nuevo sistema de recolección de polvo fueron un mejor rendimiento de succión y flujo de aire.

El taller de carpintería experimentó una mejora significativa en la succión y el rendimiento del flujo de aire. Además, el plenum de retorno de aire diseñado redujo los niveles de ruido. 

Desde la evaluación inicial hasta la instalación final, Baghouse.com brindó un servicio al cliente de alta calidad, demostrando ser un socio confiable incluso para los proyectos más exigentes.

Why Set Cleaning Based on Differential Pressure Instead of a Timer Setting?

Los operadores de colectores de polvo suelen utilizar sistemas de limpieza para garantizar un control efectivo del polvo en sus áreas de proceso, al mismo tiempo que ahorran aire comprimido (lo cual es muy costoso cuando se analiza la factura eléctrica). Y, aunque algunos piensan que cuanto más limpio esté el filtro, mejor funcionará, esto no siempre es cierto. Aunque algunos sugieren limpiar los filtros de manera regular utilizando un temporizador… en este artículo aprenderás por qué configurar la limpieza de los filtros en función de la presión diferencial es una mejor opción para ti.

Para entender las razones, comencemos con los conceptos básicos de limpieza.

¿Cómo funciona la limpieza con aire comprimido?

Graphic showing compressed air dislodging the dust cake from the filters

Durante la limpieza por pulsos en un colector tipo Pulse Jet, un flujo inverso de aire comprimido limpio empuja hacia afuera una fila de bolsas, desprendiendo la capa de polvo acumulada en su superficie. Los filtros reaccionan al impacto inicial del aire comprimido, seguido de una expansión en forma de burbuja que se desplaza a lo largo de la bolsa o manga.

Durante la limpieza con aire comprimido en un colector tipo Pulse Jet, un flujo inverso de aire comprimido limpio empuja hacia afuera una fila de filtros, desprendiendo la capa de polvo acumulada en su superficie. Durante este ciclo de limpieza, las bolsas o mangas de la fila que recibe el pulso no se inflan todas al mismo tiempo, sino de manera ondulatoria, lo que mejora la limpieza. Las bolsas reaccionan al impacto inicial del aire comprimido, seguido de una expansión en forma de burbuja que se desplaza a lo largo del filtro. Durante este proceso, el colector de polvo permanece en funcionamiento filtrando, sin necesidad de detener el flujo de aire..

¿Qué es la presión diferencial?

Diagram of a pulse jet system

Durante la limpieza, el aire comprimido acumulado en el tanque llega al tubo de soplado con una frecuencia y fuerza determinadas por el controlador, el manómetro y el diafragma.

La presión diferencial en un colector de polvo es la diferencia de presión entre el lado sucio y el lado limpio del colector (estos dos lados están separados por la placa tubular). Cuando las partículas de polvo son capturadas por el filtro, se acumulan en su superficie, dificultando el paso del aire. Esto genera una diferencia de presión: el aire dentro del filtro se vuelve más presurizado en comparación con el aire limpio del exterior.

A medida que el polvo se acumula, la diferencia de presión aumenta, lo que puede afectar la eficiencia del colector de polvo. Una presión diferencial alta generalmente indica que el filtro se está obstruyendo y necesita limpieza. Monitorear la presión diferencial ayuda a garantizar que el colector de polvo funcione correctamente y de manera eficiente.

¿Por qué es importante monitorear la presión diferencial?

Differential Pressure gauges

Así como la presión arterial indica la salud y eficiencia del sistema circulatorio, la presión diferencial ofrece una medición vital de qué tan bien está funcionando el colector de polvo.

La presión diferencial puede advertirnos cuando el colector de polvo necesita atención. Puede ser algo tan simple como indicar cuándo es momento de limpiar los filtros o algo más complejo, como la necesidad de reemplazar los filtros. Monitorear continuamente la caída de presión permite detectar problemas a tiempo, cuando son más fáciles y económicos de solucionar, además de ayudar a extender la vida útil de los filtros.

¿Por qué configurar la limpieza según la presión diferencial en lugar de un temporizador?

Configurar la limpieza en función de la presión diferencial ayuda a evitar el desperdicio de aire comprimido. Esto se debe a que los filtros solo se limpian cuando la presión alcanza un cierto nivel, evitando una limpieza excesiva. Es importante mantener la cantidad adecuada de polvo en la superficie de los filtros, ya que limpiarlos con demasiada frecuencia o insuficientemente puede generar problemas. Una limpieza insuficiente provoca una presión diferencial elevada, mientras que una limpieza excesiva desgasta los filtros más rápido.

¿SABÍAS QUE...? El principal beneficio de los controladores de presión diferencial es su capacidad de programar un punto de activación alto (cuando se enciende el sistema de limpieza) y un punto de apagado bajo (cuando se detiene la limpieza). Generalmente, estos puntos están configurados entre 3” y 5” de presión diferencial. Al programar correctamente estos valores, el controlador activa la limpieza solo cuando es necesario, dentro del rango deseado.

Durante el uso normal, estos controladores monitorean la presión diferencial en los filtros del colector. El operador recibe una indicación visual de la caída de presión, lo que le permite saber qué tan limpios o sucios están los filtros. En general, cuanto más baja sea la caída de presión, más limpios estarán los filtros; y cuanto más alta, más sucios.

Si bien los filtros sucios pueden proporcionar una mejor eficiencia de filtración debido a la acumulación de polvo en su superficie, también requieren más energía del ventilador para mantener el volumen de flujo de aire.

En resumen: El sistema de limpieza del colector de polvo no necesita funcionar continuamente ni limpiar en intervalos fijos. Usar la presión diferencial para controlar la limpieza te ahorrará mucho dinero y tiempo, ya que el sistema solo limpiará cuando sea necesario y los filtros durarán más.

¿Con qué frecuencia se debe monitorear la presión diferencial?

Un buen programa de mantenimiento preventivo debe incluir revisiones diarias (o por turno) de la presión diferencial de los filtros en cada colector. Esto incluye inspeccionar visualmente y escuchar cada colector mientras está en funcionamiento para verificar el sonido y la frecuencia de los pulsos, así como revisar la presión del aire comprimido en el colector antes y después de cada pulso. También deben realizarse revisiones semanales, mensuales y anuales. Una forma simple y efectiva de hacerlo es asignar a una persona por turno para monitorear los colectores de polvo y registrar la información. Con el tiempo, se familiarizará con las tendencias normales de presión diferencial y los sonidos del sistema, lo que le permitirá identificar rápidamente cualquier problema.

 

¿Cuál es la configuración recomendada para tu sistema de limpieza de filtros?

  1. Duración del pulso de aire

   Es importante configurar correctamente el tiempo durante el cual se libera el aire comprimido. Recomendamos una duración de entre 300 y 500 milisegundos. Este tiempo es suficiente para generar un “golpe” fuerte de aire sin un flujo innecesario. Si el pulso dura demasiado, se desperdicia aire después del golpe inicial, ya que con presión más baja no mejora la limpieza. Si los pulsos son demasiado cortos, es posible que no limpien completamente los filtros, lo que acelera su desgaste. Puedes ajustar la duración del pulso en el panel o en el controlador.

  1. Frecuencia del pulso de aire 

   La clave para un pulso de aire eficiente es darle al tanque de aire comprimido suficiente tiempo para recuperar la presión entre pulsos. Evita pulsar con demasiada frecuencia, ya que esto puede impedir que el tanque se recargue a la presión correcta. Si la presión no es lo suficientemente alta, la limpieza será ineficiente y se desperdiciará aire comprimido. Asegúrate siempre de que haya un tiempo de recuperación adecuado entre pulsos, lo cual también se configura en el panel o en el controlador.

  1. Secuencia del pulso de aire 

   Pulsar los filtros en orden secuencial podría parecer lógico, pero en realidad desperdicia aire. Cuando la fila 1 se limpia, su presión estática baja, lo que permite que el aire siga el camino de menor resistencia y potencialmente arrastre polvo de vuelta a la fila 1 en los pulsos siguientes. Esto reduce la efectividad de la limpieza. En su lugar, recomendamos pulsar en un orden no secuencial. Por ejemplo: Pulsa las filas 1, 4, 7 y 10 primero. Luego, las filas 2, 5 y 8. Finalmente, las filas 3, 6 y 9, repitiendo el ciclo. Este método garantiza una limpieza más efectiva y minimiza el desperdicio de aire. Puedes cambiar la secuencia ajustando el cableado en el panel o controlador.

Siguiendo estas recomendaciones, mejorarás la eficiencia de tu sistema de recolección de polvo, ahorrando tiempo y dinero.

 

¿Tienes alguna otra pregunta? 

Top Load Snap Band Baghouse Filter & Cage Measuring Guide

Muy a menudo, personal de compras y mantenimiento se comunican con Baghouse.com en busca de ayuda para determinar qué tipo de filtros necesitan para sus colectores de carga superior. A menudo, no saben qué medidas se requieren para identificar el tamaño y la configuración del filtro necesario para cotizar los repuestos adecuados. 

Este breve artículo explica las características del estilo de filtro más común en colectores de polvo: el filtro para colectores con anillo de sujeción.

¿Cómo funciona un colector de polvo de carga superior?

Airflow in a baghouse from the dirty air plenum to the clean air plenum passing through the filters

Los colectores de polvo de carga superior son conocidos por su eficiencia, fiabilidad y facilidad de mantenimiento, lo que los convierte en una opción recomendable para muchas aplicaciones industriales.

Estos colectores de polvo tienen una estructura en la que los filtros están colgados de forma vertical. El conducto de aire sucio generalmente se conecta a la tolva del colector, permitiendo que el aire contaminado entre por la parte inferior de los filtros.

Las partículas de polvo se acumulan en la superficie externa de los filtros (luego cayendo a la tolva), mientras que el aire limpio pasa a través de los filtros, sube y sale por la parte superior del equipo. 

En los colectores tipo Pulse-Jet, los filtros se instalan en la placa tubular desde arriba. La placa es una lámina metálica dentro del colector donde se colocan los filtros, separando el aire limpio del aire sucio. En los colectores tipo Pulse-Jet, esta placa se encuentra cerca del cuarto superior del colector y es una lámina de acero lisa con orificios uniformes en los que se instala cada filtro.

Para acceder a los filtros, las unidades más pequeñas suelen tener compuertas o tapas desmontables en la parte superior, rodeadas por barandillas. En las unidades más grandes, se utiliza un plenum de aire limpio con acceso para trabajadores, lo que permite la entrada al colector a través de una puerta en el costado.

¿Cómo funcionan los filtros con anillo sujetador?

View of a snap band before its covered with material and attached to the filter bag

Vista en corte del anillo y la capa de tela cosida alrededor de este, que permite un ajuste hermético contra la placa tubular

Este filtro tiene un anillo metálico cosido en la parte superior de la bolsa y cubierto con tela. Este anillo se utiliza para fijar y sellar las bolsas filtrantes a la placa tubular.

The pressure from the band pushing against the sides of the hole (when aligned correctly) forms an airtight seal.

La presión del anillo al empujar contra los lados del orificio (cuando está correctamente alineado) forma un sello hermético

Para instalar uno de estos filtros, se lo inserta en el agujero de la placa tubular. El anillo es deformable, lo que permite al usuario manipular su forma e insertarlo sin problemas. Al soltarlo, anillo se ajusta firmemente haciendo un click audible, asegurando y sellando el filtro a la placa.

Una vez instalado, se inserta una jaula metálica dentro del filtro para mantenerlo abierto durante la operación. Posteriormente, se instalan las tuberías de aire comprimido por encima de los filtros. 

 

¿Por qué los filtros con anillo sujetador son tan populares?

El anillo asegura un ajuste hermético en los puntos de conexión entre el filtro y la placa tubular, evitando que el aire o el polvo pasen sin ser filtrados. Además, son fáciles de instalar y más confiables que los métodos antiguos que requerían el uso de sujetadores o abrazaderas para asegurar los filtros a la placa.

Terminología general para mediciones de filtros y jaulas

La relación entre el tamaño del anillo, el diámetro del filtro, y el diámetro de la jaula debe ser cuidadosamente calculado, ya que cada componente desempeña un papel crucial para garantizar una instalación efectiva, un sellado adecuado y un rendimiento óptimo de las bolsas filtrantes.

A continuación, se presenta una breve explicación de cada una de estas dimensiones:

●  Tamaño del orificio de la placa tubular 

An accurate measurement of the tubesheet hole will ensure that the snap band of the filter will have a tight fit

Una medición precisa del orificio de la placa tubular garantizará que el anillo del filtro tenga un ajuste firme

La tamaño del orificio de la placa tubular se refiere al diámetro de la abertura donde se inserta el anillo de la bolsa filtrante. Este tamaño debe coincidir con el diámetro del anillo para garantizar un ajuste firme y evitar fugas o el paso de aire cargado con partículas de polvo. Los anillos se fabrican con una precisión de hasta 1/32”, por lo que esta medida debe tomarse con un calibre si es posible. Siempre mida a través del centro del agujero en línea recta, desde un borde hasta el borde opuesto.

●  Diámetro del filtro 

The bag diameter refers to the width of the filter bag body

El diámetro de la bolsa se refiere al ancho de la bolsa del filtro cuando está extendida

El diámetro del filtro se refiere al ancho del cuerpo de la bolsa o manga (NO al anillo en la parte superior de la bolsa, que se considera una pieza separada). Debido a que no podemos medir con precisión el verdadero diámetro de la bolsa fuera de un dispositivo adecuado en la fábrica, generalmente pedimos a los clientes que midan el ancho plano , que es el ancho de la bolsa cuando está tendida sobre una superficie plana. El diámetro de la bolsa casi siempre es ligeramente más pequeño que el tamaño del anillo o el agujero en la placa tubular. 

 

● Diámetro de la jaula 

The cage diameter is the outside diameter (OD) of the cage body that goes inside the filter bag.

El diámetro de la jaula es el diámetro exterior del cuerpo de la jaula medido en el centro

Esto es es el diámetro exterior del cuerpo de la jaula que va dentro del filtro. El diámetro de la jaula siempre será ligeramente más pequeño que el diámetro del filtro (generalmente ¼” más pequeño). Si las bolsas quedan demasiado ajustadas a la jaula, la instalación y extracción de las jaulas será muy difícil, y las bolsas no se flexionarán correctamente cuando se activen los pulsos de limpieza, lo que reducirá la potencia de limpieza y contribuirá a un mal funcionamiento del sistema. 

Por lo tanto, al buscar filtros y/o jaulas de repuesto para tu colector, debes recopilar la siguiente información: 1. Diámetro del agujero de la placa tubular 2. Ancho y largo plano del filtro y 3. Diámetro exterior y largo del cuerpo de la jaula 

Si no puede apagar la unidad para tomar la medida del agujero, aún asi podemos cotizarte los filtros solo sabiendo el ancho plano y el largo de los mismos. Luego, una vez que realices el pedido,podemos confirmar el tamaño exacto del agujero de la placa tubular pidiéndole que nos envíe un filtro usado para probar su ajuste en nuestras instalaciones. Como alternativa, podemos enviarte una bolsa de muestra para probar su ajuste antes de encargar tu pedido a producción.

Instrucciones para medir el tamaño del filtro y la jaula paso a paso

Tamaños comunes de filtros y jaulas de carga superior

Debido a la variedad de fabricantes de colectores, no existe un tamaño "estándar" para los filtros de carga superior. Sin embargo, hay algunas configuraciones y tamaños comunes utilizados por múltiples fabricantes. Las combinaciones de tamaños más comunes incluyen:

Filtros de diámetro pequeño: 4” y 5”

  • Agujero en la placa tubular de 5”, Diámetro de la bolsa: 4.5”, Diámetro de la jaula: 4.25” 

  •  Agujero en la placa tubular de 5”, Diámetro de la bolsa: 4.625”, Diámetro de la jaula: 4.5” 

  •  Agujero en la placa tubular de 5”, Diámetro de la bolsa: 4.875”, Diámetro de la jaula: 4.5” 

Filtros de diámetro grande: 6”

  •  Agujero en la placa tubular de 6”, Diámetro de la bolsa: 5.875”, Diámetro de la jaula: 5.5” 

  •  Agujero en la placa tubular de 6”, Diámetro de la bolsa: 5.875”, Diámetro de la jaula: 5.625” 

  •  Agujero en la placa tubular de 6.2”, Diámetro de la bolsa: 5.875”, Diámetro de la jaula: 5.5” 

  •  Agujero en la placa tubular de 6.25”, Diámetro de la bolsa: 5.875”, Diámetro de la jaula: 5.5” (Más común)

  •  Agujero en la placa tubular de 6.25”, Diámetro de la bolsa: 6”, Diámetro de la jaula: 5.875” 

¿Cómo medir filtros plisados (o de pliegues) para colectores de carga superior?

Los filtros plisados pueden utilizarse en colectores de carga superior, a menudo como reemplazos para unidades originalmente diseñadas para usar bolsas y jaulas tradicionales. Algunas unidades están diseñadas de fábrica para utilizar filtros plisados, lo cual es más común en unidades pequeñas de como las que se usan para ventilar los silos. ¿Le gustaría saber si los filtros plisados son una buena opción para su sistema? Contáctenos para analizar su aplicación.

Al igual que con las bolsas y jaulas, cuando necesite filtros plisados de repuesto, es necesario conocer el tamaño del agujero en la placa tubular, así como el diámetro y la longitud del filtro.

Los peligros de la distorsión de medidas a través del tiempo

Los cambios en las mediciones de filtros o jaulas pueden ser un riesgo considerable para la eficiencia de su colector de polvo. Esto ocurre cuando las mediciones se toman de manera incorrecta y, con el tiempo, las bolsas terminan siendo un poco más grandes o más pequeñas de lo necesario para el sistema. 

Esto puede provocar varios problemas, como: 

  • ● Reducción en la eficiencia de filtración
  • ● Captura de polvo comprometida
  • ● Aumento de emisiones
  • ● Daño potencial a los componentes del equipo

Para evitar estos problemas, es fundamental medir con precisión y estar atentos para detectar cualquier desvío a tiempo.

Consejos adicionales al cambiar los filtros

Any cages that are bent, rusty, or have shape edges should be discarded and replaced. Filters that are installed onto damaged cages will suffer early filter failure.

Cualquier jaula que esté doblada, oxidada o tenga bordes deformados debe ser descartada y reemplazada. Los filtros instalados en jaulas dañadas sufrirán fallos prematuros

  • ● Antes de quitar los filtros, las tuberías de soplado deben retirarse para permitir el acceso a la placa tubular.
  • ● Si se reutilizan las jaulas, estas deben retirarse con cuidado y colocarse aparte para no dañarlas antes de ponerles los nuevos filtros e insertarlas nuevamente en la placa tubular. 
  • ● Al reutilizar jaulas existentes, lo mejor es retirar solo una sección de filtros a la vez, ya que hay un espacio limitado para apilar las jaulas en la parte superior del colector. 
  • ● Cualquier jaula que esté doblada, oxidada o tenga bordes afilados debe descartarse y reemplazarse. Los filtros instalados en jaulas dañadas sufrirán fallas prematuras..

 

 

Estar familiarizados con las dimensiones y componentes de un colector de carga superior nos ayudará a pedir las piezas de reemplazo exactas, facilitará una instalación adecuada, un sellado correcto y una larga vida útil de los filtros.

¿Tienes alguna pregunta o necesitas el consejo de un experto en recolección de polvo?

¿Estás listo para tu próximo cambio de filtros?