Embora as discussões sobre o dimensionamento do coletor de pó e a eficiência do filtro na seleção de equipamentos sejam comuns, muito pouca literatura tende a discutir a necessidade de que os materiais coletados fluam livremente da tremonha para um tambor, recipiente ou manga final. No entanto, a eliminação de uma ponte na tremonha em um coletor de pó significa a eliminação de uma possível manutenção complicada.
Os coletores de filtro de manga e cartuchos utilizam tremonhas para direcionar o pó coletada para recipientes de armazenamento ou sistemas de transporte de pó. As tremonhas dos coletores de pó não se destinam a armazenar o produto coletado, portanto, quando o material não está descarregando, a situação pode acabar comprometendo o desempenho do coletor de pó, além de ser uma dor de cabeça de manutenção.
Há muitas variáveis que podem causar pontes na tremonha do coletor de pó — aquele fenômeno indesejável onde a pó se reúne onde não deve e inadvertidamente bloqueia os caminhos de descarga. No final das contas, a ponte prende o pó na tremonha e pode elevar a queda de pressão no coletor de pó a níveis inaceitáveis porque o pó não está saindo do coletor como pretendido. Este documento abordará algumas das causas mais comuns de ponte na tremonha e fornecerá sugestões sobre como reduzir o risco. Ele o preparará para discutir o tópico com seu fornecedor de coletores de pó nas fases iniciais de seu projeto, quando seria mais vantajoso.
As quatro variáveis a seguir são contribuições comuns para a ponte na tremonha do coletor de pó:
- Características do pó
- Projeto da tremonha
- Manutenção e tamanho da válvula rotativa de vedação de ar
- Condensação/umidade
Características do pó e projeto da tremonha
Mesmo os pós finos e secos podem ter características que tornam mais difícil o manuseio dentro dos limites da tremonha de um coletor de pó. Alguns pós se aglomeram enquanto outros têm alto atrito nos lados da tremonha que pode impedir que o pó flua suavemente até a abertura de descarga.
Os pós de madeira são um excelente exemplo de pós altamente fibrosos, com fibras que tendem a se agarrar umas às outras. Quando a saída da tremonha é relativamente pequena em tamanho, as fibras de pó de madeira fibrosa podem ser capazes de se unir e atravessar, ou formar pontes, na abertura. Uma vez que a ponte tenha se formado na abertura, o pó não sai mais, e a tremonha começa a se encher de pó. Em situações extremas, o acúmulo de pó pode se estender até a carcaça do coletor de pó antes que a situação seja percebida.
A ponte é muitas vezes problemática porque o comportamento pode não aparecer até que um coletor de pó tenha sido instalado e esteja em funcionamento. As soluções neste ponto tardio podem se tornar mais caras. A análise das características do pó no início de um projeto pode permitir escolhas de projeto antecipadas que reduzam o risco de formação de pontes.
As características do pó podem sugerir características de projeto para reduzir o risco de ponte. Os exemplos podem incluir: aumento da abertura de descarga, substituindo os cantos agudos na tremonha por cantos de maior raio, ou mesmo usando tremonhas mais altas/inclinadas para reduzir a retenção de pó.
Tenha em mente que os coletores de pó não se destinam ao armazenamento de pó, no entanto, isso não significa que eles não encontrarão picos de pó por uma perturbação no processo ou mesmo uma limpeza intencional fora de linha. Estes picos de pó exigirão que a tremonha do coletor de pó sirva como armazenamento temporário de pó. Essas situações temporárias podem envolver níveis significativos de pó entrando na tremonha do coletor, e esses materiais devem ser rápida e efetivamente descarregados da tremonha, ou o desempenho geral do coletor de pó pode ser comprometido.
O uso de paredes mais inclinadas da tremonha pode reduzir o risco de formação de pontes, limitando a quantidade de pó que pode acumular nas paredes laterais da tremonha. Todos os pós têm um ângulo de repouso que representa o ângulo máximo em relação à horizontal na qual o pó fluirá. Saber este valor pode ajudar a garantir que os ângulos/declives do vale da tremonha sejam projetados com inclinação suficiente para que o pó flua livremente em direção à saída.
Mesmo o pó fino seco ainda pode formar ponte em uma saída da tremonha se puder se aglutinar pela abertura da saída da tremonha. É importante assegurar que a abertura de descarga seja suficientemente grande e que os ângulos do vale da tremonha sejam suficientemente íngremes para criar a pressão/tensão necessária para evitar a formação de pontes.
Isso se torna mais importante quando uma válvula rotativa de vedação de ar é fixada na descarga da tremonha. A presença de uma válvula rotativa de vedação de ar limita a taxa de descarga da tremonha, e qualquer pico de carga de pó pode se acumular dentro da tremonha por breves momentos à medida que ela está sendo descarregada. O tempo e a profundidade da pó podem às vezes permitir a formação de uma ponte à medida que a válvula rotativa de vedação de ar gira.
Não aceite simplesmente a tremonha padrão fornecida com um coletor de pó. Pare e considere as características do pó, e não tenha medo de solicitar mudanças e opções de projeto. É muito mais fácil incluí-las no início de um projeto.
Tamanho e manutenção da válvula rotativa de vedação de ar
A principal função de uma válvula rotativa de vedação de ar é oferecer vedação na abertura de descarga da tremonha do coletor de pó. Válvulas rotativas de vedação de ar são geralmente instaladas entre a descarga da tremonha e um transportador ou recipiente de descarga. Embora a válvula rotativa de vedação de ar possa não parecer importante no desempenho geral do coletor de pó, ela pode causar muitos problemas se não for dimensionada e/ou mantida corretamente.
A maioria dos coletores de pó opera sob pressão negativa, o que significa que lâminas da válvula rotativa de vedação de ar gastas podem resultar em vazamento de ar para a abertura de descarga da tremonha do coletor. Independentemente de o coletor estar localizado em um local interno ou externo, esse vazamento de ar pode resultar em formação de ponte através de um par de mecanismos. O vazamento de ar pode introduzir umidade do lado de fora do coletor de pó na tremonha. O resultado permitir que o pó normalmente seco se torne pegajoso, ou pode começar a empelotar. Mesmo se o pó permanecer seco, o vazamento de ar pode não permitir que o pó coletado na tremonha flua livremente para a válvula rotativa de vedação de ar. Este vazamento de ar resulta então no acúmulo de material na tremonha, aumentando os riscos de reentrada de pó, maior queda de pressão e/ou menor vida útil do filtro. O corpo da válvula e as pás do rotor em uma válvula rotativa de vedação de ar precisam ser inspecionados regularmente para verificação de desgaste com um cronograma de substituição determinado.
Em circunstâncias normais, o dimensionamento de uma válvula rotativa de vedação de ar é relativamente simples. Sua capacidade é selecionada para garantir que ela seja capaz de suportar uma taxa nominal contínua de descarga de pó. O subdimensionamento de uma válvula rotativa de vedação de ar geralmente acontece por acidente porque o projetista esquece de considerar as maiores quantidades de pó que podem vir para a tremonha como resultado de condições de perturbação do processo, ou como resultado de limpeza por tempo parado. O projetista pode até mesmo ignorar o fato de que o pó coletado muitas vezes cai na tremonha imediatamente após o exaustor ter sido desligado.
No caso de queda de pó após o desligamento do ventilador, a válvula rotativa de vedação de ar terá que ser dimensionada para suportar taxas maiores de descarga de pó. Se o projetista tiver a válvula rotativa de vedação de ar desligada quando o ventilador parar, o pó que cai na tremonha fica preso até que o sistema inicie novamente. Isso pode novamente resultar na formação de ponte, além de outras preocupações. É essencial ter um atraso para qualquer válvula rotativa de vedação de ar para garantir que a tremonha esteja completamente vazia antes de ser desligada, seja em ambientes fechados ou ao ar livre.
Mais uma vez, muitas vezes o tamanho padrão da descarga da tremonha é equivocadamente considerado suficiente para lidar com todas as características do pó. Tenha em mente que a natureza de fluxo livre do pó coletado pode mudar completamente quando é manuseado em forma a granel. Além disso, não se esqueça do impacto do estreitamento das tremonhas em seus pontos de saída.
Recentemente, os fabricantes de válvula rotativa de vedação de ar começaram a enviar telas no lado da descarga da válvula rotativa de vedação de ar para evitar que o pessoal entre na válvula. Infelizmente, essas telas às vezes inibem o fluxo livre do pó da descarga da válvula rotativa de vedação de ar e, dependendo das características do pó, os usuários podem precisar estar cientes das telas e dos potenciais problemas de ponte que elas podem causar.
Condensação/Umidade
Alguns pós exibem uma característica conhecida como higroscopicidade. Esta característica pode ser descrita como a tendência do pó em absorver e reter umidade. Este comportamento pode ser uma fonte de preocupação se a umidade estiver presente na tremonha. Quando o pó higroscópico cai na tremonha, a característica de fluxo final pode mudar na presença de umidade, causando muitos dos mesmos problemas de ponte descritos anteriormente.
Além de vazamentos que permitem a entrada de umidade em uma abertura de descarga da tremonha, pode haver também uma oportunidade para a condensação de umidade na superfície interna da tremonha do coletor de pó que tenha permanecido fechado por um período. Isso ocorre em muitas regiões do país quando os coletores estão localizados ao ar livre, mas também pode ocorrer com coletores em fábricas não condicionadas.
Conforme as temperaturas sobem e descem, o ar quente do processo entra no coletor de pó, e essas condições permitem que a umidade se condense no interior das paredes não isoladas do coletor. A umidade condensada pode reagir com pós sensíveis, que depois tendem a aderir às laterais da tremonha. Esse comportamento reduz o fluxo livre de pó e pode resultar na formação de ponte. O mesmo se aplica ao pó que pode permanecer na tremonha se uma válvula rotativa de vedação de ar for parada ao mesmo tempo em que o exaustor é desligado. A condensação pode alterar as características do fluxo de pó.
Quando os coletores de pó estão localizados onde a condensação é uma preocupação, tais como ao ar livre em climas mais frios, o exaustor deve começar a circular ar através do coletor para aquecer a carcaça do coletor de pó e a tremonha antes que a pó seja aspirada para dentro do coletor. O exaustor também deve funcionar por um curto período de tempo depois que a pó tiver parado de entrar no coletor de pó para garantir que as superfícies do coletor permaneçam quentes até que todo o pó tenha sido evacuada do coletor. Essas etapas ajudarão a evitar a condensação que ocorre a partir de uma partida ou desligamento a frio. O isolamento também pode ser uma consideração se a condição quente/frio for aparente no local do coletor de pó.
Etapas adicionais para evitar a formação de pontes na tremonha
Outras ações que podem ajudar a reduzir o risco de ponte de tremonha incluem itens como:
- Chaves de velocidade zero, que monitoram uma válvula rotativa de vedação de ar para garantir que o rotor esteja girando e
- Indicadores de nível da tremonha, que são projetados para fornecer uma indicação antecipada de qualquer acúmulo na tremonha. Essas opções muitas vezes têm um custo relativamente baixo - especialmente considerando os problemas que podem evitar.
Conhecer as causas comuns da formação de ponte é fundamental para incorporar maneiras de reduzir o fenômeno problemático. Este conhecimento permitirá que você discuta as preocupações com a formação de ponte no início de suas conversas com os representantes de coleta de pó. Um pó pegajoso ou úmido pode exigir tremonhas com laterais mais íngremes, revestimento interno da tremonha aplicado na fábrica, ou ambos. O pó seco, tipo granel fino, pó aglomerante e pó higroscópico podem exigir aberturas de descarga maiores do que as normais, e as válvula rotativa de vedação de ar podem precisar ser maiores em tamanho. Mesmo considerações como isolamento externo podem precisar ser discutidas onde poderia ocorrer condensação da tremonha.
As preocupações com o tamanho do coletor de pó ou sua eficiência de filtração raramente se relacionam com o tamanho do coletor de pó, mas o fenômeno resulta em perda de produção. A boa notícia é que as pontes na tremonha podem ser reduzidas em muitos casos com decisões antecipadas sobre a configuração do coletor de pó e seleção do dispositivo de descarga da tremonha.
