Caudal y velocidad de filtración

El caudal se define en la fuente, capturando el polvo en el punto donde se emite. Hay dos enfoques según el caso: captar en el punto de emisión asegurando una velocidad de captura suficiente para arrastrar la partícula hasta la campana, o dimensionar por renovaciones del aire del recinto cuando la emisión es difusa. Cuantos más puntos de aspiración, mayor sea el área a ventilar o más ligera la partícula a arrastrar, mayor será el caudal necesario. Este caudal es el punto de partida: todo lo demás se dimensiona a partir de él.

La velocidad de filtración es la relación entre el caudal y la superficie total de medio filtrante. El resultado es una velocidad —cuánto aire atraviesa cada metro cuadrado de filtro— y es lo que determina la superficie filtrante (y, por lo tanto, la cantidad de filtros) que necesita el equipo para mover ese caudal. Es el mismo criterio para colectores de cartuchos y de mangas; en las mangas se lo conoce tradicionalmente como “relación aire-tela”, nombre que viene del medio de tela, pero como concepto aplica igual al cartucho, donde se lo llama con más precisión relación aire-medio filtrante.

No existe una velocidad de filtración única. Cuanto más fino, más cargado o más pegajoso es el polvo, más baja debe ser la velocidad —y por lo tanto más superficie de filtro se necesita para el mismo caudal—. Además, cada tecnología trabaja en su propio rango: el colector de cartucho opera a una velocidad de filtración bastante menor que el de manga, de modo que para un mismo caudal la superficie y la cantidad de medio no se dimensionan igual en uno y en otro. Definir la tecnología (cartucho o manga) es, entonces, un paso previo al dimensionamiento.

Una velocidad de filtración demasiado alta es el error más común y más caro: los filtros se tapan antes, sube la caída de presión, el caudal efectivo cae, la vida del medio se acorta y el ventilador consume más energía para mover el mismo aire. En el otro extremo, una velocidad demasiado baja implica un equipo sobredimensionado: más superficie de filtro, más costo inicial y más espacio ocupado del necesario. Dimensionar bien es encontrar el punto que equilibra el costo inicial del equipo con el costo operativo a lo largo de su vida.

Dimensionar un sistema de aspiración es, en el fondo, encadenar dos decisiones: fijar el caudal necesario en la fuente y elegir la velocidad de filtración adecuada según el polvo y la tecnología. Con esas dos definidas, la superficie filtrante y el tamaño final del equipo salen por consecuencia. Por eso conviene resolver antes qué tipo de colector corresponde, y recién después dimensionarlo.