Equipamentos aprimoram performance de filtros manga

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1 Equipamentos aprimoram performance de filtros manga O controle eficiente de filtro de mangas proporciona melhoria ambiental e retorno econômico para empresas que investem em tecnologia Me. Luciano Peske Ceron componentes tóxicos; se a quantidade da emissão é grande ou pequena; se essa emissão é permanente ou esporádica e qual a distribuição granulométrica dos particulados. Enfim, o controle deverá ter a tecnologia adequada para que se alcance, com eficiência, o benefício ambiental que justifique o investimento no controle por equipamentos. O objetivo deste artigo é demonstrar os equipamentos utilizados para o controle em filtros de mangas e, no final, um case de sucesso com aplicação de equipamento economizador de ar comprimido, obtendo a redução de emissão de particulado para o meio ambiente e redução de custos operacionais em sistemas de despoeiramento. Controle da temperatura Para cada tipo de manga filtrante existe um limite de temperatura de trabalho e pico. A falta de cuidado no controle térmico, causa os seguintes efeitos nos elementos filtrantes: Hoje, as grandes empresas industriais das nações ditas adiantadas, inclusive quando desenvolvem atividades em outros países, procuram zelar pelo seu bom nome, adotando como princípio inabalável o compromisso total com a questão ambiental, da mesma forma com que fazem com a qualidade. A regra é praticamente geral. Há como uma imposição que elas, cada vez mais tinha que buscar a excelência no trato da questão ambiental, pois disso, com certeza, dependerá sua sobrevivência no mercado. A vasta gama de tipos de agressões ao meio ambiente nas atividades industriais obriga a necessidade de especializações diversificadas para seus controles, pois, até dentro de um mesmo tipo, os controles dos poluentes se diferenciarão pela espécie, pela quantidade e até mesmo, pela periodicidade da agressão. Assim, caso a caso, tecnologias específicas se impõem. Por exemplo, se a agressão ao meio se dá na atmosfera, há que se levar em conta se o poluente é um gás que carrega partículas ou não; se esse gás é quente ou frio; se as partículas são abrasivas ou não e se nelas há ou não Encolhimento/Ressecamento: A manga torna-se incapaz de arremessar o particulado para fora do seu interior, pela ação da limpeza com ar comprimido, devido ao encolhimento maior de 1%, ficando justa demais à gaiola. Ocorre a saturação de forma rápida e irreversível. Excesso Térmico: Queima das mangas e possibilidade de incêndio do filtro, dependendo das condições de oxigênio no ambiente de filtração. Manga ressequida Manga queimada por combustão Para o controle de temperatura, utilizar o indicador e transmissor de temperatura Modelo TR1, na faixa de 0 a 500ºC, sinal 4-20mA. 38 Meio Filtrante Novembro/Dezembro 2009

2 Controle de perda de carga Possibilita o monitoramento da perda de carga do filtro, indicando a necessidade de troca de mangas ou ajuste do sistema de limpeza. Para o controle por perda de carga, utilizar um manômetro diferencial em coluna U. Controle de vazão, velocidade e pressão Variáveis ligadas diretamente à eficiência de filtração. Descontrole no filtro, como excesso de pressão, alta vazão e/ou velocidade ascendente excessiva, aliadas à presença de umidade no sistema, resulta em: Saturamento: A manga tornase incapaz de arremessar o particulado para fora do seu interior, pela ação da limpeza, causando o seu entupimento irreversivelmente. Saturamento Medidor de vazão, velocidade e pressão, Modelo MVP (fixo), com transmissão por sinal 4-20mA para monitoramento remoto. Pressão: -9,9 mmca a +99,9 mmca Velocidade: 0-52 m/s Vazão: 0 a m3/h Medidor de vazão, velocidade e pressão, Modelo PVF (portátil). Pressão: -999 Pa a Pa Velocidade: 0-52 m/s Vazão: 0 a m3/h Manômetro indicador e transmissor de pressão diferencial ou estática, Modelo DPF20 (fixo), por sinal 4-20mA para monitoramento remoto. Totalmente programável através de 3 teclas. Proteção IP65. Manômetro digital de pressão diferencial ou estática de alta precisão, Modelo PDP2 (portátil).

3 Manômetro indicador de pressão diferencial Modelo DPF-15R (painel). Manômetro indicador de pressão diferencial Modelo DPF-15E. Escala programável em mmh2o, KPa e mbar. Controle de Ventilador Controle no fluxo dos particulados pelos dutos da chaminé. Manômetro indicador de pressão diferencial Modelo DPF-25 P, com controle PID da pressão diferencial por sinal 4-20mA ou 0-5 V, 0-10 V, RS485. Adequado para controle de ventiladores através de inversores de freqüência para 0,4KW a 315KW. Totalmente programável através de 3 teclas e display. Controle de emissão de particulados A emissão ocorre devido a rasgos, furos ou má instalação dos elementos filtrantes. A conseqüência é a possibilidade de ações legais pelo órgão ambiental municipal, estadual ou federal. Emissão de pó. Sonda Triboelétrica RPO4 (haste) com Medidor de Particulado GDM A geração de corrente elétrica através do choque das partículas contra a haste é ampliada por parametrização inicial, permitindo monitorar o controle de emissão em mg/m 3 de maneira contínua, por apresentação gráfica em computador. O software FSC monitora, via internet, todos os parâmetros da planta de filtração: válvulas, níveis de particulados, pressão e temperatura. Alarme de pico de emissão para economizador e identificação da fileira de manga com passagem de pó. Controle das válvulas Os temporizadores cíclicos têm como princípio de funcionamento o acionamento das válvulas solenóides, a partir de um intervalo de tempo, pré-determinado pelo usuário, e em seu display é realizada a leitura do diferencial de pressão no filtro de mangas. Temporizador Cíclico Econômico Modelo GC (Timer Cíclico), com acionamento das válvulas para sistema de limpeza on-line. Leds para identificação de válvula falha. Controle analógico do intervalo entre pulso e duração do pulso. Proteção IP65, à prova de explosão conforme ATEX22. Temporizador Cíclico Econômico Modelo STR2-6 (Timer Cíclico + PilotBox), com acionamento das válvulas para sistema de limpeza on-line. Aciona direto as válvulas remotamente, via ar comprimido, através de controle analógico. Acionamento da limpeza extra por 5 ciclos completos através de chave externa (POSTP). Proteção IP65, à prova de explosão conforme ATEX22. Válvulas Pneumáticas e Solenóides Quatro séries diferentes: conexão rosqueada, conexão rápida, válvulas integradas e válvulas para superfície planas. Diâmetro das válvulas: 3/4, 1, 1 ½, 2, 2 ½, 3. Todas as válvulas solenóides são caracterizadas por serem de abertura rápida, com uma grande passagem de ar que proporciona, num tempo breve, uma onda de choque elevada a um baixo consumo de ar. Controle de ar comprimido As instalações de ar comprimido apresentam grandes oportunidades de economia de energia, utilizando instrumento Economizador Ecomatic (ECO), projetados para gestão inteligente de equipamentos de filtração. Estes instrumentos pilotam as válvulas solenóide e incluem um medidor de pressão diferencial que permite controlar diretamente o grau de obstrução do filtro e efetuar a limpeza somente onde e quando for necessário. 40 Meio Filtrante Novembro/Dezembro 2009

4 O instrumento é inteligente e consegue reconhecer as saídas nas quais é aplicada uma carga sendo, portanto, capaz de comandar automaticamente somente as saídas efetivamente utilizadas. É produzido em vários modelos que podem controlar desde um mínimo de 2 a um máximo de 96 válvulas solenóide, de maneira a poderem ser utilizados tanto em equipamentos de grande como de pequeno porte. Economizador de Consumo Modelo ECOMATIC: economizador digital com acionamento de válvulas para sistemas de limpeza on-line. Manômetro indicador e transmissor de pressão por sinal 4-20mA. Função economizadora por acionamento ou não do sistema de limpeza por demanda de pressão. Função limpeza pós-parada por acionamento temporizado do sistema de limpeza após desligamento do ventilador. Função contadora que registra o tempo inativo para cálculo da economia durante dado tempo de uso. Entrada triboelétrica com identificação do número da válvula com manga furada, através do sinal do medidor de particulado. Economizadores de Consumo Seriais Representam o sistema ideal para equipamentos médios e grandes. Permitem eliminar quase completamente os altos custos para as conexões das várias Tanque de ar comprimido + válvulas + PilotBox + Ecoserial Novembro/Dezembro 2009 Meio Filtrante 41

5 válvulas ao dispositivo de controle e comando. Estas soluções utilizam o economizador ECOSERIAL associado à caixa piloto serial RPB, que podem ser instaladas nos reservatórios integrados ou tradicionais. Modelo ECOSERIAL 1: é um economizador digital com leitor de pressão diferencial que consegue pilotar 204 válvulas, conectando-se somente dois fios aos módulos pneumáticos de comando RPB, por limpeza no modo ON-LINE. Modelo ECOSERIAL 2: se distingue pela importante característica de também gerenciar no modo serial, com dois fios os filtros de câmaras, tanto no modo ON-LINE como OFF- LINE. Caso Prático Área de Aplicação: Beneficiamento de Alumínio Objetivo: Avaliação técnica e econômica após substituir os gerenciadores cíclicos por economizadores ECOMATIC. O sistema de despoeiramento antes do estudo apresentava um gerenciador cíclico em cada filtro e estes enviavam um sinal elétrico para as válvulas a cada Tabela 1 - Identificação das características técnicas dos filtros de mangas. 10 segundos. Foi instalado em cada um dos filtros de despoeiramento da empresa um equipamento eletrônico ECOMATIC, para realizar a economia de ar comprimido. A média pelos dados de variação de pressão de trabalho, em cada filtro, foi de um sinal elétrico para abertura das válvulas solenóides a cada 30 segundos. Avaliação Com a colocação dos economizadores ECOMATIC conseguiu-se melhorar a eficiência de limpeza dos 343 elementos filtrantes, com elevação do tempo de vida útil de 15 para 43 meses. Com os resultados obtidos, temos em um curto intervalo de tempo o retorno do investimento. A rentabilidade é altíssima quando levamos em conta todos os detalhes de operação e desperdícios com paradas para reposição de mangas filtrantes. Um dos pontos principais do projeto foi fazer com que o processo não pare, pois a quantidade produzida por dia é de toneladas. Numa visão macroscópica do processo da empresa, nota-se que um estudo de melhoria nos filtros de manga, localizados somente na linha de despoeiramento, uma parte pequena quando se observa a planta industrial como um todo, pode trazer uma redução enorme nos custos com manutenção e produção, quando utilizados equipamentos eficientes no monitoramento dos filtros. Conclusão Para uma boa avaliação do sistema de despoeiramento e garantia de que os controles dos filtros de manga estão em conformidade com legislações ambientais vigentes, alguns equipamentos de automação devem ser implantados. Não só a empresa ganha com eficiência de produção, mas também a vizinhança local e o meio ambiente, na forma de redução dos níveis de emissão de particulados. RMF Tabela 2 - Comparação da economia com ar comprimido antes e depois da troca. Me. Luciano Peske Ceron Engenheiro Químico, especialização em Gestão Empresarial, especialização em Gestão Ambiental, mestrado em Engenharia de Materiais (não-tecidos), doutorando em Engenharia de Materiais (PUCRS). É responsável pela Engenharia da Renner Têxtil Ltda, atividade que integra as funções de engenharia de aplicação e assistência técnica. Luciano@rennertextil.com.br 42 Meio Filtrante Novembro/Dezembro 2009