Filtros coalescentes para ar comprimido: quando utilizar?

O ar comprimido é amplamente utilizado em uma variedade de aplicações industriais, desde operações de fabricação até processos de limpeza e instrumentação. No entanto, a presença de contaminantes no ar comprimido pode comprometer a qualidade e eficiência dessas aplicações. É aí que entram os filtros coalescentes, dispositivos projetados para remover partículas sólidas, água e óleo do ar comprimido.

Mais do que a separação de componentes, esse equipamento pode trazer economia e eficiência para inúmeros processos industriais, já que partículas podem reduzir a vida útil e a funcionalidade de diversos equipamentos e seus respectivos sistemas. 

No post de hoje, vamos explicar um pouco mais sobre o funcionamento dos filtros coalescentes, quando adotar esse equipamento na planta e quais são as vantagens de utilizá-los em operações industriais. Para quem precisa de informações para fazer a correta administração da planta, vale a pena saber um pouco mais sobre esse tema.

O que são e como funcionam os filtros coalescentes para ar comprimido?

Antes de discutirmos quando utilizar os filtros coalescentes, vamos entender o que eles são. Os filtros coalescentes são dispositivos de purificação de ar projetados para remover contaminantes líquidos e sólidos presentes no ar comprimido. Eles são especialmente eficazes na remoção de partículas de óleo e água, garantindo que o ar comprimido seja limpo e adequado para diversas aplicações.

O processo de coalescência é realizado usando um dispositivo para a separação de uma emulsão de líquido / líquido de pequenas gotículas dispersas e discretas de um fluido basicamente instável onde a gravidade não é suficiente para fazer a separação. Durante esse processo, ocorre a separação de dois materiais intimamente dispersos, líquidos imiscíveis, passando-os através de uma fibra profunda como matriz, um tecido sintético, feltro, tapete de fibra ou fibras de borosilicato. 

Em uma emulsão, como a água ou óleo (fase descontínua) e o ar (fase contínua ou primário) a mistura passa através do meio. As gotas de água ou óleo são interceptadas pelas fibras. Após atravessar as tramas, a mistura encontra uma densidade menor, do lado externo (saída das tramas) acabam aglutinando-se e, por densidade, acabam decantando ao fundo do vaso de filtragem dos filtros coalescentes. A tensão superficial faz com que as gotas de água sejam retiradas da emulsão e sejam capturadas pelas fibras do filtro. Geralmente a carcaça dos filtros coalescentes possuem drenos que purgam automaticamente o material consdensado (líquidos removidos da corrente de ar) quando atingem determinado nível. 

Como regra geral, filtros coalescentes começam a perder a eficácia quando a diferença de quaisquer dois fluidos constituintes provoca queda de tensão interfacial (IFT), abaixo 18-20 dinas/cm e se tornar muito difícil em 08/06 dinas/cm. A coalescência eficiente exige também que o meio coalescente seja quimicamente compatível com os fluidos que se aglutinaram no filtro.

Quando utilizar filtros coalescentes?

Os filtros coalescentes podem ser utilizados em diferentes tipos de situação dentro da indústria visando a proteção dos equipamentos, melhoria de eficiência produtiva, entre outras questões. Algumas das situações as quais eles se aplicam são: 

1. Operações sensíveis à contaminação: Se você trabalha em uma indústria onde a pureza do ar comprimido é essencial, como é o caso da produção de alimentos e bebidas, indústria farmacêutica, indústria eletrônica, biosegurança ou laboratórios, os filtros coalescentes são fundamentais. As operações desses setores exigem ar comprimido de alta qualidade, livre de partículas de óleo, umidade e outras impurezas que possam contaminar os produtos ou processos. Não por outra razão, os filtros coalescentes são essenciais para garantir a qualidade do ar e também atender às exigências dos processos produtivos. Além das aplicações mencionadas acima também são aplicações especiais a geração e tratamento de ar medicinal e ar respirável – nossa especialidade. 
2. Equipamentos sensíveis: Muitos equipamentos industriais, como ferramentas pneumáticas, máquinas de embalagem e sistemas de controle pneumático, dependem de um suprimento de ar comprimido limpo e seco para funcionar corretamente. Os filtros coalescentes são essenciais nesses casos, pois ajudam a proteger os componentes internos desses equipamentos contra danos causados por partículas de óleo e água.
3. Ambientes úmidos: Em áreas onde a umidade é uma preocupação constante, como em climas tropicais ou em locais onde o ar comprimido é exposto a condições úmidas, os filtros coalescentes são particularmente úteis. Eles ajudam a remover a umidade do ar comprimido, evitando problemas relacionados à corrosão e ao desempenho inadequado dos equipamentos.

Por que contar com um filtro coalescente é tão importante em processos industriais?

Nem todos os profissionais que atuam na indústria e/ou são responsáveis pela gestão de uma planta industrial conhecem a importância de se utilizar filtros coalescentes. Isso faz com que muitos acabam gastando mais com equipamentos da linha, bem como, consumindo mais energia na planta. 

Um dos principais benefícios de se utilizar filtros coalescentes é justamente a extensão da vida útil dos equipamentos. Como a presença de partículas de óleo e água no ar comprimido podem causar desgaste prematuro nos componentes, resultando em reparos frequentes e substituição de peças, ao instalar filtros coalescentes adequados é possível reduzir os custos de manutenção e aumentar a vida útil dos equipamentos.

Outro benefício é a melhoria da eficiência operacional, uma vez que o ar comprimido limpo e seco proporciona um desempenho mais consistente e confiável dos sistemas. Por fim, como a eficiência operacional é aprimorada com o uso desse tipo de filtro, também ocorre uma economia com o gasto de energia, resultando não apenas em vantagens para a produtividade da planta, como também para o financeiro da empresa.  

Compressores de ar e filtros coalescentes

O filtro coalescente fica acoplado diretamente ao compressor de ar. Porém, cada filtro exige um tipo específico de compressor. Para escolher o melhor tipo de filtro é importante considerar alguns fatores-chave. 

Primeiramente, verifique a capacidade de vazão do compressor, pois o filtro coalescente deve ser dimensionado adequadamente para lidar com a demanda de ar comprimido do sistema. Além disso, leve em conta a pressão de trabalho do compressor, garantindo que o filtro escolhido seja compatível com essa faixa de pressão. 

Outro aspecto importante é o grau de filtragem necessário para sua aplicação específica. Existem filtros coalescentes com diferentes níveis de eficiência na remoção de partículas e contaminantes líquidos. Considere também o ambiente em que o compressor será utilizado. Se houver exposição a altos níveis de umidade, por exemplo, é recomendado escolher um filtro coalescente com recursos adicionais de drenagem. Por fim, verifique a manutenção necessária para o filtro escolhido, como troca de elementos filtrantes e limpeza regular. 

Avaliar esses critérios garantirá a escolha do filtro coalescente mais adequado para o compressor de ar, mantendo a qualidade e a eficiência do ar comprimido. Caso tenha dúvidas, procure um profissional especializado. 

Filtros Coalescentes no Processo de Purificação do Ar Respirável ou Ar Medicinal

A grande maioria dos painéis filtrantes do tipo arcofil ou equivalentes não possuem filtros coalescentes, mas apenas um pré filtro de material sinterizado para remover entre 5 a 25 micras e depois segue para a torre de carvão ativado que responsável pela remoção do odor. O filtro de carvão ativado sozinho não é capaz de remover misturas (ar + água e óleo) ou garantir que o ar esteja isento de material particulado e em conformidade com a exigência ar grau D.

Gostou dessas informações? Nós da Breathe podemos auxiliar na escolha do melhor compressor e melhor sistema de filtragem para a sua aplicação de ar respirável ou ar medicinal. Entre em contato para saber mais.