Depolverazione e depolveratore a secco

Cos’è un depolveratore?

Un depolveratore è un impianto che permette di ridurre la polvere aerodispersa all’interno di un effluente con efficienze che, a seconda del tipo di depolveratore, possono raggiungere anche > 99,9%.

In questo articolo ho descritto sommariamente i vari impianti di abbattimento esistenti ed i loro principi di funzionamento. 

Per la depolverazione è possibile indicare diverse tecniche che permettono di raggiungere elevatissime efficienze. Nella seguente tabella ho provato a raggruppare i vari sistemi:

Principio di funzionamentoTipo di impianto
Depolverazione per effetto gravitazionaleCamera di calma
Depolverazione per effetto tangenzialeCiclone e multicicloni in genere
Depolverazione a mezzo filtranteFiltri statici; Filtri rotativi di vario genere; Filtri a manicheFiltri a cartucce
Depolverazione a umidoAbbattitore o scrubber venturi; abbattitore ad umido o scrubber
Depolverazione elettrostaticaFiltri elettrostatici
Principi di funzionamento dei depolveratori

Questi sistemi sfruttano diversi principi di funzionamento che hanno un effetto diverso sulla relativa efficienza di abbattimento. Alcuni principi di funzionamento sono quindi più efficaci di altri, ma la vera discriminante riguarda il connubio granulometria-principio di funzionamento.

In base a questo connubio, la seguente tabella può dare un’idea indicativa della tipologia di depolveratore da applicare in base al range granulometrico della polvere. 

Ovviamente il tutto dovrà essere contestualizzato, ma diciamo che questa tabella può permettere di eseguire una prima scelta qualitativa del tipo di macchina da applicare alla tua situazione.

Efficienza vs. granulometria per tipo di depolveratore

Cos’è una camera di calma?

La camera di calma consiste in una macchina che prevede un forte allargamento della sua sezione di passaggio in modo che l’effluente subisca una brusca riduzione di velocità.

depolveratore a camera di calma
Schema di una camera di calma

Rallentando fortemente, le particelle aerodisperse di grandi dimensioni non sono più spinte dalla velocità dell’aria e quindi venendo meno la loro energia cinetica, aumenta l’effetto dell’attrazione gravitazionale per cui esse tendono a cadere. 

A volte all’interno di una camera di calma, proprio per ridurre l’energia cinetica delle particelle, vengono installati dei setti che creano impedimento obbligando le particelle a sbatterci contro, frenandole. 

Questi sistemi prendono anche il nome di separatori inerziali.

Le camere di calma ed in generale i vari separatori inerziali “a caduta” hanno delle ottime efficienze con particelle molto grandi (>100 micron), infatti non a caso, più grande è la particella più facile è farla cadere per il suo peso dividendola dell’aeriforme. 

In questo caso anche lo spazio a disposizione dove installare la velocità di calma è fondamentale in quanto la separazione della polvere dell’effluente avviene quando il tempo di deposizione Td è inferiore al tempo di attraversamento Ta.

Devi abbattere particelle grossolane? Devi lavorare con fumi ad alta temperatura o umidi? Hai bisogno di dimensionare una camera di calma? Sei nel posto giusto, contattami!

Che cos’è un ciclone abbattitore?

Tra sistemi di separazione inerziali, particolarmente importante sono quelli che sfruttano la forza centrifuga. Iil ciclone è proprio uno di questi. 

Il fluido viene sottoposto ad un  moto rotatorio così che le particelle subiscano forze centrifughe ,che le spingono ad urtare contro la parete della parte cilindrica del ciclone. 

Si introduce il fluido tangenzialmente dall’alto, imprimendogli una forte componente tangenziale e una modesta componente verso il basso della velocità.

Ciclone tangenziale

via via che l’effluente tende a scendere nella parte cilindrica del ciclone al fine di uscire dal tubo interno coassiale, le particelle solide tendono ad accumularsi nella parte conica separandosi quindi dell’aeriforme. 

In questa maniera l’aeriforme esce “depurato” ,mentre la polvere viene raccolta nella parte bassa. 

Esistono diversi tipi di cicloni nati dalle diverse applicazioni, per cui  ora abbiamo tutta una serie di studi per verificare e prevedere  l’efficienza di abbattimento. 

L’efficienza di queste macchine è inversamente proporzionale alla loro dimensione, quindi più sono piccole e più sono efficienti.

Non è quindi inusuale vederle accoppiate al fine di aumentare l’efficienza di abbattimento a parità di portata come nel caso dei multicicloni.

Un’altro modo è quello di vederli in serie, ovvero l’uscita di un ciclone è l’ingresso dell’altro. 

Il range di applicazione di queste macchine per vederle singolarmente installate deve incontrare alcune condizioni favorevoli( quindi laddove le dimensioni delle particelle da trattare è superiore ai 50 micron). Per i multicicloni o per quelli ad elevata efficienza è possibile avvicinarsi anche ai 20 micron. Al di sotto di questi valori, i cicloni da soli non riescono completamente ad assolvere alla loro missione e quindi con range granulometrici molto ampi li si preferisce utilizzare come preabbattitori di impianti maggiormente performanti ,come i depolveratori a mezzo filtrante.

Devi lavorare con fumi caldi? Con carichi elevati di polvere grossolana? Vuoi verificare il ciclone che hai installato oppure vuoi rivedere la sua progettazione? Contattami.

Cos’è un depolveratore a mezzo filtrante?

Questi sistemi sono meglio conosciuti con il nome generale di FILTRI. 

Il mezzo filtrante che utilizzano è solitamente composto da un tessuto o un non-tessuto che ferma e blocca la polvere. 

In queste macchine l’efficienza non è più quindi strettamente dipendente dalla loro geometria come i sistemi visti fino a qui.

Dipendono maggiormente dallo studio e dalla scelta del mezzo da utilizzare per raggiungere i valori previsti. 

I depolveratori a mezzo filtrante possono essere:

  • filtri statici
  • filtri rotativi di vario genere
  • filtri a maniche 
  • filtri a cartucce

I filtri statici

Tipici sistemi a mezzo filtrante sono i filtri statici,  grosse scatole nel cui interno vi sono tipicamente diversi mezzi filtranti in serie. Di queste tipologie di filtri e di setti filtranti ne ho parlato in questo articolo

Tipicamente queste macchine sono utilizzate con basse concentrazioni di polvere e laddove non vi sia l’estrema continuità di processo in quanto non possono essere realizzati in maniera autopulente. 

In questa categoria rientrano per esempio, le mascherine, i filtri dell’aria dell’automobile  piuttosto che quelli delle sigarette. 

Nel mondo industriale si possono trovare con una certa semplicità negli impianti di condizionamento o HVAC in quanto permettono di raggiungere una elevata purezza dell’aria che ci passa attraverso senza la necessità di continue sostituzioni visto che nell’ambiente non si hanno carichi elevati di polveri. 

Uno schema tipico di questi sistemi può essere il seguente:

Schema di filtro statico

dove con G, M ed F si intendono i gradi di efficienza espressi come EN779.

La scelta del corretto grado di filtrazione potrebbe non essere una scelta banale, affidati ad un consulente che conosca e che sappia la differenza tre le diverse soluzioni. Contattami.

Filtri rotativi

Questa tipologia di filtri prevede un cilindro tipicamente orizzontale in lenta rotazione dove viene disteso un mezzo filtrante simile a quello dei filtri statici. 

In questa maniera, dotando la macchina di particolari bocchette di aspirazione,tipicamente traslanti, è possibile “trasformare” un mezzo filtrante statico in un sistema autopulente. 

Schema di filtro rotativo

Questi sistemi sono quindi idonei a trattare una portata elevata grazie all’elevata velocità di filtrazione utilizzata, simile a quella dei sistemi statici. 

Una caratteristica come questa permette quindi a queste macchine di essere più piccole a parità di portata rispetto ad altri depolveratori a mezzo filtrante. 

L’efficienza è quindi funzione del tipo di “panno” utilizzato che ha caratteristiche proprie ma che tipicamente, utilizzando la nomenclatura della vecchia EN779, ha una efficienza da G2 fino a M5. 

Il carico di polvere sopportata da queste macchine è in funzione al numero di cicli di pulizia e dalla loro efficacia di pulizia stessa, per cui sono utilizzati in settori non molto spinti nelle richieste di performance.  

Hai una macchina di questo tipo? Vuoi verificare se sia possibile applicarla su altre produzioni? Contattami, parliamo della fattibilità dei tuoi progetti.

Filtri a maniche e a cartucce

I depolveratori a maniche o a cartucce sono sistemi che sfruttano una o più mezzi per effettuare la depolverazione delle particelle solide dall’effluente gassoso.

Schema di filtro a maniche o cartucce

Come è possibile osservare dall’immagine, l’effluente sporco passa dalla parte esterna a quella interna dei mezzi filtranti cosicché la polvere si depositi sull’esterno del mezzo.

I sistemi atti alla pulizia dei mezzi filtranti sono a getto di aria compressa che permette di scuotere il mezzo facendo letteralmente crollare, verso la tramoggia posta al di sotto della batteria di filtri, la polvere depositata su di essi. 

L’efficienza di filtrazione di questi sistemi può raggiungere, con il corretto mezzo, valori anche superiori al 99,9% anche per particelle con granulometria molto fine all’incirca  di 1 micron. 

Le applicazioni di queste macchine riguardano praticamente tutti i settori industriali dove vi sia necessaria una filtrazione ed un abbattimento molto fine delle particelle solide.

Hai un filtro a maniche? non raggiunge le efficienze richieste? ti serve adeguarlo ad una nuova produzione magari ATEX? Contattami senza paura.

Cos’è un elettrofiltro?

Un elettrofiltro o filtro elettrostatico è una macchina che permette la depolverazione di particelle solide o liquide applicando una differenza di potenziale tra due elementi, gli elettrodi raccolta e quelli di emissione. 

In pratica le particelle sia liquide che gassose, passando attraverso a questi due elementi ai quali è applicata una differenza di potenziale molto elevata, vengono ionizzate ed in questo modo vengono “attratte” dall’elettrodo di raccolta.

Un sistema di pulizia realizza quindi la pulizia degli elementi al fine di liberarli dalla polvere accumulata in modo da ripristinare l’efficienza per la quale il sistema è stato dimensionato. 

Bene, penso di essermi dilungato a sufficienza su questi sistemi di depolverazione a secco. Spero tu sia giunto fino a qui a leggere e che  abbia trovato informazioni interessanti e utili alla tua attività.

Ricapitolando, se hai necessità di:

  • verificare il tuo sistema di depolverazione;
  • riprogettare il depolveratore 
  • valutare se il sistema può essere applicato così com’è ad altre attività recuperandolo e risparmiando qualche soldino;

contattami e vedremo di affrontare il progetto con una proposta sostenibile ed efficace.

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