Funcionamiento de los Filtros Electrostáticos

Funcionamiento de los Filtros Electrostáticos

Kris Valentina Mora Serrano

Resumen— El objetivo principal de este documento es dar a conocer las características que tienen los filtros electrostáticos, su funcionamiento, sus aplicaciones, beneficios, desventajas y la importancia que representa en la industria. El filtro electrostático o también llamado precipitador electrostático (PES) es un dispositivo industrial o equipo industrial que tiene como funcion controlar las emisiones en el medio ambiente, también tiene como finalidad evitar que gran parte de la cantidad de los desechos de los procesos industriales tales como el polvo, humo o cenizas sean emitidos a la atmosfera y contaminarla, para lograr eso se lleva a cabo un proceso de selección o atrapado de las macropartículas presentes en el aire mediante las fuerzas electrostáticas.

Palabras Clave—Contaminación atmosféricas, fuerzas electrostáticas, ionización, partículas suspendidas.

1. Introducción 

Los precipitadores electrostáticos se considera como uno de los sistemas más avanzados en la industria, brindando así una alta eficacia y calidad capturando las partículas que                  se encuentran presentes en el aire y disminuyendo la           mayor concentración posible de las mismas, como en                el ambiente, plantas o procesos, por consiguiente garantiza la efectividad de desinfecciones bacterianas e inactivación        viral considerable. [1]

      Las aplicaciones que llega presentar los filtros electroestáticos son muy diversas ya que en la actualidad           se le está dando más importancia que antes al tema del  cuidado y preservación del medio ambiente                                                por consiguiente es más común hoy en día encontrar filtros electrostático en fábricas que tengan plantas que requieran estos filtros para disminuir la emisión de gases tóxicos y no amigables con el planeta tierra, por otro lado también es muy común encontrarlos en laboratorios, centros de estética y chimeneas, los filtros presentes en los restaurantes , cafeterías ,                                  en las cocinas modernas requieren una limpieza frecuente mayor que los otros anteriormente mencionados.

Ante abundantes ventajas y beneficios que presentan estos filtros los que más resaltan son las siguientes: [2]

1. Tienen una gran capacidad para recoger las   partículas que se encuentran en el aire.
2. Requieren de poco mantenimiento.  C. Presentan  alto ahorro de energía y pueden operar a                altas temperaturas por consiguiente también trabaja   a altas presiones.  

 Por consiguiente las desventajas a las que se exponen o presentan estos dispositivos son las presentadas a continuación: [2]

1. Los filtros trabajan a tan altos niveles de voltajes lo cual conlleva a que al momento de manipularlos filtros se debe hacer con precaución.
2. Del mismo modo al limpiarlos debido a que los contaminantes que se encuentran atascados en el filtro pueden ser muy perjudiciales para la salud de las personas que lo manipulan.

1. IMPORTANCIA EN EL MEDIO AMBIENTE

La importancia que estos filtros representan para el      medio ambiente, básicamente es purificar la mayor cantidad       posible de micropartículas de aire contaminadas convirtiéndolo           en vapor limpio y así evitar contaminar la atmosfera muchos de estos gases dañinos son producidos por                                 cloro e hidrocarburos que no han hecho su debida combustión tales como la fabricación de hierro y acero, calderas de carbono, industrias petroleras y hornos de cementerio.  

Si todas estas partículas se quedan rondando en el            aire generan polución, lo cual es perjudicial para la salud y pensando en la preservación y cuidado del medio          ambiente podría tener consecuencias tales como provocar el deterioro del mismo, afectando a seres vivos como por ejemplo animales, personas y la naturaleza; es importante que              las empresas tengan más conciencia y pensar a futuro lo que sus actos pueden ocasionar.

1. TIPOS DE PRECIPITADORES ELECTROSTATICOS

1. Precipitadores placa-alambre:

      Estos filtros comúnmente se encuentran en       el día a día  ya que esos son los más utilizados por   las industrias que operan con hornos de cemento, en  el sector de refinación del petróleo y  también utilizados en los hornos para chimeneas.  

       En definitiva este tipo de filtros es el más apropiado y está diseñado para manejar grandes volúmenes de gases. El funcionamiento de este filtro consiste en que se tienen unas placas de metal ubicadas en paralelo provocando que fluya el gas y los electrodos a altos niveles de voltaje.

       Los electrodos anteriormente mencionados se puede decir que son unos alambres llevan        consigo mismo unas pesas y se encuentran colgados de las placas por estructuras similares a una viga. A través de que el flujo circula por el gas de la unidad, seguidamente este deberá pasar por los alambres consecutivos. Autorizando a que las líneas de flujo se ejecuten en paralelo. [3]

1. Precipitadores electrostáticos de placa plana:

      Funcionan con cargas positivas y cargas negativas pero es recomendable utilizar las cargas positivas ya que emiten ozono y se busca disminuir la producción del mismo ya que este presenta muchos perjuicios para la salud además altera la fotosíntesis en las plantas, aumenta el calentamiento global y la sequía. Estos precipitadores son utilizados normalmente para atrapar las partículas más pequeñas existentes en el medio las cuales son mucho más resistentes como se puede evidenciar en la fig 1.

Fig 1. Pantalla polarizadora. Fuente: http://www.tecna.es/images/pdfadjunto/CRYSTALL. pdf[pic 1]

      Estos precipitadores cuentan con un tamaño más pequeño en comparación con los otros y en vez de utilizar alambres para que el gas logre pasar               se utilizan las placas planas. La función de estas plantas es incrementar el campo magnético en donde las partículas son capturadas. Incluso se utilizan electrodos generadores de coronas por delante y detrás de ellos.

1. Precipitadores tubulantes:  

       Fueron los primeros filtros introducidos a la historia y operan en paralelo con cierta cantidad de tubos para controlar los abundantes flujos de gas que genera. El gas tiene la libertad de fluir hacia        arriba, abajo y puede tener formas circulares, cuadrados o hexagonales. En toda la longitud del   tubo el electrodo trabaja a altas medidas de        voltaje, mientras tanto la temperatura va cambiando a lo largo de la longitud y las partículas así van       siendo removidas. [3]

  Es utilizado cuando se trata de partículas      que son húmedas o pegajosas y además son lavados    con agua, presentan perdidas  menores al momento de atrapar las partículas en comparación con los precipitadores en seco. Una de sus aplicaciones se da en la eliminación de las partículas presentes      en las chimeneas.  

1. Precipitadores Húmedos:

Para lograr limpiar las partículas atrapadas se puede verter un flujo de agua intermitentemente o continúo. Concluyendo se debe tener mucha precaución al lavarlos ya que son más delicados que un precipitador en seco.

Alguna de las aplicaciones en la industria para este precipitador es que limpia las micropartículas que tienen componentes viscosos, irritable o con alta dureza.  Ahora bien presenta ciertas ventajas como lo son tener alta eficiencia y no presentar gran variedad en las medidas de presión. [3]

1. Precipitadores de dos etapas:

       El proceso de este filtro consiste en que el electrodo de descarga se encuentra conectado en serie al precipitador para luego utilizar en plantas o para lo que se necesite, trabaja con carga positiva para poder disminuir la producción de ozono. La polaridad de las partículas disminuye a lo largo del tubo del que pasa el electrodo conectado al precargado y luego generar la polaridad en las partículas. [4]

1. FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO ELECTROSTÁTICO [5]

      El principio de los PES se basa en un principio      operativo en donde primeramente el aire se dirige a un conductor allí atraviesa unos alambres delgados presentes en el precipitador, luego pasa una sucesión de láminas para    darle paso a que la electricidad ingrese. En Segundo lugar los electrones se desplazan de las placas a los alambres debido      a una Fuente de alto voltaje provocando una diferencia de potencial para establecer un campo eléctrico compacto                y lograr alcanzar la intensidad máxima cerca a los electrodos de descarga, el aire que se encuentra a la redonda de la superficie de los electrodos Finalmente es ionizado. El producto de todo este proceso se denomina descarga de corona debido a que los iones son propensos a moverse desde la corona alrededor de                los electrodos de descarga hacia los electrodos           colectores. Entretanto ese desplazamiento, los iones generados colisionan con aquellas partículas de  contaminación fijadas en el aire, por último se cargan positivamente. Las partículas que se encuentran cargadas positivamente son por         consiguiente son lanzadas a los electrodos colectores en donde se cargan negativamente en efecto ahí son atrapadas.

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