Medidores e interruptores para filtros de aire
La aplicación de...
Los filtros de aire utilizados en los sistemas de ventilación deben eliminar una gran variedad de contaminantes del aire, desde hollín y humo hasta polvo común, esporas de moho, bacterias y polen. El tamaño de las partículas varía desde menos de una micra (0,000039 pulgadas) hasta insectos y hojas. La concentración varía por horas, días y estaciones.
Estas variables, combinadas con los requisitos de filtrado, que van desde las simples necesidades de una caldera doméstica hasta la filtración absoluta requerida para una sala limpia, hacen de la purificación del aire una ciencia compleja. Por lo tanto, la selección del filtro debe ser realizada por un ingeniero cualificado o en colaboración con el Fabricante del filtro.
Las mismas variables que afectan a la selección del filtro también contribuyen al problema de determinar cuándo un filtro ha alcanzado el límite tolerable de su vida útil efectiva como resultado de la acumulación de contaminantes. Debido a la gran variación en la carga de contaminantes en el aire que se filtra, el tiempo es una medida incierta. La inspección visual del estado del filtro aporta poca o ninguna información. El método más utilizado para comprobar el estado del filtro es medir la caída de presión a través del filtro mediante un medidor de filtro de aire.
La función del medidor de filtro de aire Es esencial aclarar la terminología para comprender la función de un medidor de filtro de aire. El medidor de filtro de aire mide la caída de presión a través del filtro con el fin de determinar si el filtro está funcionando dentro de su rango de utilización efectiva de diseño. No mide la eficiencia del filtro.
La eficiencia del filtro, tal y como se define en la GUÍA ASHRAE, «es sinónimo del término retención y mide la capacidad del purificador de aire para eliminar las partículas de un flujo de aire». Existen varios métodos para determinar la eficiencia del filtro, debido a las variaciones en los filtros y los requisitos de aplicación.
Un método es por peso, en el que se introduce en la corriente de aire una mezcla cuidadosamente compuesta de polvo estandarizado y la cantidad atrapada por el filtro en relación con la cantidad liberada en la prueba determina la eficiencia del filtro en porcentaje. Un segundo método, el método de manchas de polvo, creado por la Oficina Nacional de Normas, compara la opacidad del polvo recogido en papel de filtro de dos muestras de aire de igual Caudal, una de las cuales es aire filtrado. La eficiencia del filtro se evalúa así en función de la oscuridad de las manchas de polvo. Un tercer método mide la retención del humo de DOP (dioctilftalato), un aerosol homogéneo de 0,3 micras, para probar una clase especial de filtros de alta eficiencia utilizados para controlar partículas de alta toxicidad o donde se requiere una limpieza extrema.
La «capacidad de retención de polvo» de un filtro de aire se define en la GUÍA ASHRAE como «la cantidad de un polvo concreto que un filtro de aire puede retener y determina la vida útil del purificador de aire, que viene fijada principalmente por una cifra de resistencia tolerable ». Por lo tanto, un medidor de filtro de aire, que detecta la diferencia de presión estática a través de un filtro de aire, permitirá que el filtro de aire se utilice a su máxima capacidad de retención de polvo, determinada por el fabricante del filtro y especificada en términos de resistencia máxima del filtro. Cabe señalar que el mantenimiento de un filtro cuando ha alcanzado su punto de resistencia máxima especificada es el único método que garantiza que los filtros se utilicen más allá del punto en el que su mayor resistencia podría afectar al equilibrio del sistema, aumentar las fugas de aire y, en el caso de algunos tipos de filtros, comenzar a dejar pasar contaminantes.
Tipos de filtros y resistencia recomendada para el mantenimiento
Todos los fabricantes de filtros proporcionan datos técnicos que permiten el pleno aprovechamiento de sus filtros. Estos datos incluyen la resistencia inicial en pulgadas de columna de agua para el filtro a su caudal nominal y la resistencia recomendada en la que se debe sustituir o mantener el filtro. A continuación se describen las clasificaciones generales de los filtros de aire:
Los filtros de impacto viscoso tienen el elemento filtrante tratado con un aceite o adhesivo que retiene las partículas de polvo que entran en contacto con él. La resistencia inicial de un filtro típico suele oscilar entre 0,08 y 0,15 pulgadas de agua, y el servicio se requiere a 0,50 pulgadas de agua mediante un conmutador accionado por presión o un temporizador con un conmutador de presión de anulación que acciona un motor eléctrico.
Dry Type Filters are available in a multiplicity of materials, in varying thicknesses, in batts, woven or bonded materials, natural or synthetic, and in pleated form or in tubes or bags to obtain greater filter area. Efficiencies are usually at least equivalent to the viscous impingement type and may run to virtually 100%. Dust holding capacity is high and resistance values vary so widely no rule of thumb figures are possible. The manufacturer should always be consulted for proper initial and final pressure drop figures for these filters.
Los filtros de tipo seco están disponibles en una gran variedad de materiales, en diferentes espesores, en láminas, tejidos o materiales aglomerados, naturales o sintéticos, y en forma plisada o en tubos o bolsas para obtener una mayor superficie de filtrado. Su eficacia suele ser al menos equivalente a la de los filtros viscosos y puede llegar prácticamente al 100 %. La capacidad de retención de polvo es alta y los valores de resistencia varían tanto que no es posible establecer cifras aproximadas. Siempre se debe consultar al fabricante para conocer las cifras adecuadas de caída de presión inicial y final de estos filtros.
Los purificadores de aire electrónicos que utilizan el principio de precipitación electrostática no presentan un aumento característico de la caída de presión a medida que acumulan polvo y, por lo tanto, deben someterse a servicios según un calendario preestablecido. Sin embargo, el filtro mecánico que se utiliza normalmente con este tipo de equipos debe revisarse en función del aumento de la caída de presión. Importancia de las lecturas de resistencia inicial alta o baja: debido a las numerosas variables inherentes a un sistema de distribución de aire, la caída de presión inicial en algunos sistemas puede ser inferior a la especificada por el fabricante del filtro. Si el sistema se ha revisado cuidadosamente y se ha comprobado que está en buen estado, esto no tiene por qué ser motivo de preocupación, ya que simplemente indica que el volumen de aire que pasa por el filtro es inferior al nominal. Por lo general, esto significará una mayor vida útil del filtro antes de que sea necesario realizar su mantenimiento. Por el contrario, si la caída de presión inicial supera la clasificación del fabricante del filtro, esto indica que se está manejando un volumen de aire mayor que el nominal del filtro y que la vida útil del filtro se acortará.
Una variación excesiva con respecto a la cifra de resistencia inicial publicada por el fabricante del filtro probablemente indicará uno o varios de los siguientes problemas:
Baja caída de presión
- Se está manejando un volumen de aire inferior al nominal debido a un diseño excesivo del área del filtro, un equilibrio de aire inadecuado del sistema, derivaciones abiertas, etc.
- Se ha instalado un filtro incorrecto.
- Influencia de la velocidad.
- Fugas de aire alrededor de los filtros, más allá de los marcos y, posiblemente, a través del filtro dañado.
Importante: Una caída de presión inicial entre un 30 % y un 40 % o más por debajo del valor nominal del filtro significa que las velocidades de aproximación pueden ser lo suficientemente bajas como para perjudicar la eficiencia de algunos tipos de filtros.
- Filtro incorrecto instalado.
- El sistema maneja más del volumen de aire nominal. Se recomienda realizar una revisión exhaustiva del sistema para asegurarse de que todos los controles estén correctamente configurados y funcionando. Si no es posible reducir la caída de presión a menos del diez o quince por ciento por encima del valor nominal, se debe proporcionar un área de filtro adicional o reducir el volumen de aire.
Importante: Una caída de presión inicial del 10 % al 15 % o más por encima del valor nominal del filtro significa que las velocidades de aproximación pueden ser lo suficientemente altas como para afectar la eficiencia de algunos tipos de filtros.
- Compruebe el ajuste a cero del medidor. Retire ambos tubos o abra las válvulas de ventilación a la atmósfera.
- Compruebe que todas las conexiones de los tubos estén bien ajustadas, desde el medidor hasta la punta estática o la conexión del accesorio.
- Compruebe que las puntas o accesorios de presión estática no estén obstruidos.
- Compruebe la instalación de las puntas o accesorios estáticos. Las puntas de presión estática tipo ángulo deben apuntar directamente hacia la corriente de aire. Los accesorios de presión estática tipo brida deben montarse en la pared de un conducto, en una ubicación tal que la abertura quede en ángulo recto con respecto a la corriente de aire en movimiento. Si el aire sopla directamente en la abertura, se puede producir un error de presión de velocidad.
Cómo instalar los medidores y conmutadores de filtro de aire Dwyer
Los medidores y conmutadores de filtro de aire Dwyer se ofrecen en una variedad de tipos para satisfacer las necesidades de su sistema. Todos los tipos se montan habitualmente en el exterior del conducto de tratamiento de aire o en la cámara de distribución, cerca del banco de filtros.
El tipo de puntas de presión estática utilizadas y su ubicación son de vital importancia para garantizar lecturas fiables. Para obtener la máxima precisión, es esencial eliminar la influencia de la velocidad del aire para poder detectar la presión estática real. Tenga en cuenta que algunas instalaciones de filtros no proporcionan un acceso recto al banco de filtros, lo que puede provocar remolinos y turbulencias en el aire.
Las puntas de presión estática en ángulo recto proporcionan la detección más precisa y se suministran con manómetros Magnehelic® de la Serie 2000 y manómetros de la serie 250-AF. Los accesorios de presión estática insertados en ángulo recto con respecto al flujo son más económicos y menos propensos a obstruirse, pero son más susceptibles a la influencia de la velocidad y la turbulencia.
Las puntas deben colocarse según las recomendaciones del ingeniero responsable de la especificación o del Fabricante del filtro. En ausencia de tales recomendaciones, coloque las puntas al menos a 12 pulgadas aguas arriba y aguas abajo de los filtros, en una zona de mínima turbulencia.
Fig. 2-1. Los manómetros Magnehelic® serie 2000 son manómetros de tipo indicador accionados por diafragma. El manómetro se fija a la placa de montaje suministrada y la placa de montaje se atornilla a la pared del conducto de aire. Las puntas de presión estática se instalan a través de orificios de 7/16" en la pared del filtro con las puntas apuntando hacia el flujo de aire. Las puntas estáticas están conectadas a las válvulas de ventilación de plástico mediante los tubos de aluminio de 1/4" y los racores de compresión que se suministran. La puesta a cero se realiza girando las válvulas de ventilación a la posición de ventilación y, a continuación, girando el tornillo de ajuste a cero situado en la parte frontal del manómetro con un destornillador. Para obtener instrucciones detalladas, consulte los boletines A-27 y A-28.
Fig. 3-1. Los medidores de plástico sólido de la serie 250-AF son medidores de tipo manómetro que se montan habitualmente directamente en la pared de la carcasa del filtro. Las puntas de presión estática se instalan a través de orificios de 7/16" en la pared del filtro con las puntas apuntando hacia el flujo de aire utilizando los tubos de aluminio de 1/4" y los accesorios de compresión que se suministran. La puesta a cero se realiza girando las válvulas de ventilación (opcionales con coste adicional) a la posición «ventilación» —o tirando de las conexiones del cuerpo del manómetro si no se utilizan válvulas de ventilación— y deslizando la escala ajustable hasta que la marca cero quede directamente detrás del menisco del líquido indicador.
Fig. 3-2. Muestra una conexión típica de un modelo 1823 compacto, conmutador de presión diferencial accionado por diafragma en paralelo con un manómetro utilizando tes. El conmutador está configurado para activar un circuito eléctrico cuando se alcanza la caída de presión máxima permitida.
Fig. 3-3. Muestra esquemáticamente cómo se puede conectar un conmutador Modelo 1638 con ajuste visual del punto de consigna para activar el avance de un filtro de rollo automático cuando el segmento en uso se contamina demasiado para funcionar de manera eficiente.
Para obtener instrucciones detalladas, consulte los boletines E-552 (N.º de modelo 1638), E-53 (N.º de modelo 1823) y E-55 (servicio del conmutador del filtro de aire).
