Antes de terminar, convidamo-lo a falar diretamente com a nossa equipa de gestão para garantir que recebe o aconselhamento técnico mais preciso, apoio em matéria de preços e opções de personalização para o seu projeto. Os nossos especialistas podem avaliar rapidamente as suas necessidades, recomendar soluções adequadas de filtros de plástico sinterizado e ajudá-lo a reduzir os riscos de abastecimento, melhorando simultaneamente a eficiência, a consistência e a estabilidade do abastecimento a longo prazo para as suas aplicações industriais.
Precisa de ajuda para escolher o cartucho de filtro certo?
A nossa equipa de vendas
Indique à nossa equipa de apoio às vendas o tipo de produto, a classificação em mícrons, o tamanho, a aplicação, o meio filtrante, a temperatura de funcionamento, a pressão e a quantidade estimada. Ajudá-lo-emos a escolher o cartucho filtrante adequado, seja de plástico sinterizado, de metal sinterizado ou de sedimentos.
Quais são os diferentes tipos de filtros de cartucho?
Seis cilindros brancos aparecem na secretária de um gestor de compras.
O mesmo comprimento. O mesmo diâmetro exterior. A mesma marcação “5 mícrons”.
Aparentemente, são intercambiáveis.
Não são.
Um cartucho filtrante de polipropileno fiado pode reter partículas grossas através de um leito de fibras espesso e graduado; um filtro plissado pode acumular resíduos principalmente ao longo da sua superfície dobrada; uma membrana de PTFE pode suportar um solvente agressivo que faria outro polímero inchar, enquanto um elemento de aço inoxidável sinterizado poderia resistir a retrolavagens repetidas muito depois de todos os cartuchos descartáveis terem sido colocados no contentor de resíduos.
Uma pequena diferença?
Dificilmente.
O meio filtrante escondido dentro daquele cilindro de aspeto inocente determina a queda de pressão, a capacidade de retenção de impurezas, o risco de libertação de partículas, a resistência química, a facilidade de limpeza, a vida útil e — quando as especificações são imprecisas — se a membrana a jusante dura seis meses ou se fica obstruída antes do almoço.
Então, por que razão tantos pedidos de orçamento contêm pouco mais do que isto?
“Preciso de um cartucho de 5 mícrons. O melhor preço.”
Isso não é uma especificação. É uma aposta.
Sinceramente, acredito que o setor dos filtros de cartucho passou demasiados anos a fazer com que produtos radicalmente diferentes parecessem enganosamente semelhantes. As páginas dos catálogos contribuem para o problema: uma fotografia nítida do produto, o número de mícrons, o comprimento do cartucho e pronto.
A filtração real não é assim tão simples.
A resposta curta: seis tipos de filtros de cartucho dominam a oferta no setor industrial
Os principais tipos de filtros de cartucho abordados no âmbito do abastecimento industrial são:
Cartuchos filtrantes de polipropileno fiado ou produzidos por sopro a quente
Cartuchos filtrantes com fio de polipropileno enrolado
Cartuchos filtrantes plissados de polipropileno
Cartuchos filtrantes plissados de PTFE
Cartuchos filtrantes com ligação de resina
Cartuchos filtrantes de aço inoxidável
Sim, há mais: elementos cerâmicos, blocos de carvão ativado, cartuchos de microfibra de vidro, membranas PES, membranas de nylon, formatos de alto caudal, coalescedores e conjuntos híbridos.
No entanto, estas seis famílias estão constantemente presentes no tratamento de água, no processamento químico, nos revestimentos, na produção alimentar, na pré-filtração por osmose inversa, na purga de gases, nos sistemas hidráulicos e na filtração industrial em geral.
Eis a dura realidade: o cartucho com o preço mais baixo acaba muitas vezes por ser o mais caro em termos de custos de utilização.
Nem sempre.
Mas acontece com bastante frequência.
Quando um comprador compara dois cartuchos apenas com base no número impresso a seguir a “µm”, ignorando a eficiência de retenção, o mecanismo de carga, a viscosidade do fluido, os impulsos de pressão, o material da vedação, a morfologia dos poros e se o valor indicado é nominal ou absoluto, a comparação comercial já está viciada antes mesmo de qualquer uma das amostras chegar à fábrica.
Porquê?
Porque “5 mícrons” não significa necessariamente a mesma coisa em ambos os casos.
Um fornecedor pode utilizar a designação para se referir a um elemento de profundidade nominal. Outro pode estar a referir-se a um cartucho plissado de alta eficiência. Um terceiro pode estar a referir-se a um tipo de membrana de filtração absoluta, testada ao abrigo de um protocolo de teste definido.
O mesmo número. Um trabalho diferente.
1. Cartucho filtrante de polipropileno fiado
Se percorrer praticamente qualquer sala de pré-tratamento de osmose inversa (RO), é bastante provável que veja um: um cartucho filtrante simples de polipropileno fiado, geralmente branco, geralmente barato, geralmente tratado como se já não houvesse nada de técnico para discutir.
Sim, há.
Um cartucho de fibra fiada — frequentemente comercializado como cartucho de fibra soprada a quente — é formado a partir de fibras de polipropileno depositadas numa estrutura tubular em camadas. Os melhores modelos não utilizam uma densidade uniforme de fora para dentro. A zona exterior permanece relativamente aberta, enquanto as camadas interiores se tornam progressivamente mais densas.
Os detritos de maior dimensão entram primeiro.
As partículas finas penetram mais profundamente.
É esse o truque básico.
Uma estrutura em camadas permite reter a contaminação ao longo de uma maior parte da parede do cartucho, em vez de formar imediatamente uma camada compacta na superfície exterior. Quando concebida de forma adequada, isso traduz-se numa capacidade útil de retenção de sujidade sem a necessidade de cordões, adesivos ou de um processo de enrolamento separado.
A unidade polimérica repetitiva do polipropileno é normalmente representada como (C₃H₆)ₙ. É leve, relativamente económico e compatível com muitos fluidos à base de água e produtos químicos industriais.
Isso não significa que seja universal.
A documentação da Parker sobre o Polyflow-G, por exemplo, descreve um cartucho de profundidade totalmente em polipropileno, ligado termicamente, destinado à clarificação e à pré-filtração geral. Essa gama específica está disponível em graus nominais a partir de 0,2 a 30 µm, com os seus próprios limites definidos de caudal, temperatura e pressão diferencial. Esses valores referem-se a esse produto específico — e não a qualquer cartucho de fibra giratória genérico disponível num mercado online. (parker.com)
Essa distinção é importante.
Muito.
Em que situações o polipropileno fiado apresenta um bom desempenho
Os cartuchos filtrantes de fibra spun são habitualmente utilizados para:
Clarificação geral da água
Redução de areia, ferrugem, incrustações e sólidos em suspensão
Pré-filtração por osmose inversa
Soluções de galvanoplastia
Pré-filtração de alimentos e bebidas
Filtração de líquidos para uso industrial a baixo custo
Proteção de bombas, válvulas e membranas a jusante
Para água suja e pré-filtração de rotina, um cartucho de profundidade em polipropileno, devidamente fabricado, pode ser uma escolha muito sensata.
Não acredito que «descartável» signifique automaticamente «de qualidade inferior».
Por vezes, o processo necessita de um elemento limpo e de baixo custo que seja carregado, substituído e retirado do sistema sem que seja necessário um processo complicado de limpeza e validação. Isso é perfeitamente racional.
Mas há um senão.
Uma grande parte do mercado é comercializada com base em classificações nominais cuja eficiência é mal especificada. Uma etiqueta com a indicação “5 µm” pode não indicar se o cartucho remove partículas 60%, 90%, 95% ou 99% desse tamanho.
Não há curva de eficiência?
Nesse caso, o número está incompleto.
Os compradores que lidam com ferrugem, sedimentos, incrustações ou sólidos de processo em geral podem comparar uma gama mais ampla cartuchos de filtro de sedimentos industriais, incluindo os tipos «melt-blown», plissado, PP, sinterizado e de alto fluxo.
O ângulo morto
No entanto, os cartuchos centrifugados podem comprimir-se à medida que a pressão diferencial aumenta.
As versões mais baratas podem também apresentar densidade irregular, vedação das extremidades deficiente, peso inconsistente do cartucho, resistência insuficiente do núcleo ou estruturas de fibra que variam entre os lotes de produção.
A baixa pressão, tudo parece estar bem.
Em seguida, o filtro é carregado.
O caudal diminui, a pressão diferencial aumenta e a contaminação que parecia estar retida de forma segura pode migrar para camadas mais profundas — ou passar através do meio — se este se compactar sob tensão.
É por isso que dois cartuchos de polipropileno, visualmente idênticos, podem ter comportamentos completamente diferentes.
Um deles tem um gradiente controlado.
O outro é basicamente um tubo branco com uma embalagem apelativa.
2. Cartucho filtrante com fio de polipropileno enrolado
Os cartuchos com cordão são uma tecnologia antiga.
Isso não é um insulto.
Um cartucho filtrante enrolado com fio de polipropileno é fabricado enrolando fio à volta de um núcleo de suporte perfurado, seguindo um padrão de entrelaçamento cuidadosamente controlado. Dependendo da aplicação, o fio pode ser de polipropileno, algodão, poliéster, nylon, fibra de vidro ou outro material.
O núcleo pode ser de polipropileno.
Ou aço inoxidável.
Ou algo completamente diferente.
O enrolamento forma canais cónicos, pelo que os sólidos ficam retidos ao longo da profundidade do cartucho, em vez de se acumularem apenas na parte exterior. O tipo de fio, a tensão de enrolamento, o material do núcleo, a geometria do padrão e a densidade final influenciam todos o resultado.
Um produto de aspeto simples. Fabrico minucioso.
O catálogo de filtração industrial da Parker descreve cartuchos de filtração com enrolamento em profundidade, abrangendo vários tipos de meios filtrantes e grupos de aplicações, incluindo água, óleos, solventes, processos químicos, pré-filtração por membrana e soluções alcalinas concentradas ou diluídas. Deixa também claro que o desempenho dos cartuchos depende da construção exata do produto — e não apenas da expressão genérica “enrolamento em cordão”. (parker.com)
Por que razão os compradores continuam a utilizar cartuchos enrolados
Um cartucho filtrante com cordão enrolado pode ser uma boa opção quando:
O fluido tem uma viscosidade moderada ou elevada
A carga de sólidos varia durante a produção
É necessário um núcleo central rígido
O processo processa revestimentos, óleos, xaropes, tintas ou produtos químicos
O comprador necessita de uma combinação específica de fio e núcleo
Um processo já existente validou um projeto de ferida
E é aqui que os hábitos do setor entram em cena.
Algumas fábricas utilizam cartuchos de bobina há vinte anos e sabem exatamente como um determinado fio, núcleo, grau de microns e pressão diferencial de substituição se comportam no seu processo.
Substituir essa configuração comprovada por um cartucho fiado mais barato só porque as dimensões coincidem?
Não o recomendaria sem o testar primeiro.
Mas os meios de comunicação especializados em feridas têm os seus próprios segredos obscuros.
Uma tensão de enrolamento inadequada pode dar origem a percursos soltos. A distribuição irregular do fio pode criar canais. As fibras podem deslocar-se. As zonas das extremidades podem ser menos densas do que a parte central.
Numa situação de pico de pressão, esses pontos fracos deixam de ser meras hipóteses.
Cartucho de filtro fiado vs. cartucho de filtro enrolado com fio
Um cartucho filtrante fiado é geralmente constituído por fibras poliméricas aglutinadas, normalmente numa estrutura de densidade gradual. Um cartucho filtrante enrolado utiliza fios enrolados em torno de um núcleo perfurado separado.
O polipropileno fiado constitui um sistema de materiais simples e, normalmente, um formato descartável de baixo custo.
Os meios de enrolamento proporcionam ao engenheiro maior liberdade para combinar diferentes fios e materiais de núcleo.
Qual é o melhor?
Pergunta errada.
Qual é o fluido, qual é a viscosidade, que contaminantes estão presentes e o que acontece quando a pressão diferencial duplica?
Essa é a questão.
3. Cartucho filtrante plissado de polipropileno
Basta abrir um cartucho plissado para que a geometria faça imediatamente sentido: basta dobrar uma folha de material filtrante para a frente e para trás, concentrar uma superfície efetiva muito maior num pequeno invólucro cilíndrico e a área de filtração disponível aumenta drasticamente.
Uma área maior implica, normalmente, uma queda de pressão inicial menor.
Normalmente.
Esta palavra é importante porque um cartucho filtrante plissado pode, mesmo assim, entupir-se rapidamente quando o fluxo do processo transporta lamas pesadas, gel deformável, partículas finas adesivas, crescimento biológico ou uma mistura problemática de partículas grossas e submicrónicas.
As pregas não são mágicas.
São meios de comunicação dobrados.
Um cartucho filtrante plissado de polipropileno pode incluir a folha filtrante, camadas de suporte a montante e a jusante, um núcleo interior, uma estrutura exterior, tampas nas extremidades e vedantes de elastómero. Esses componentes são frequentemente unidos termicamente num único conjunto.
Cada componente adicional levanta mais uma questão de compatibilidade.
O material de polipropileno pode tolerar o líquido, ao passo que o anel em O não.
Ou a gaiola amolece.
Ou a ligação da extremidade cede.
Isso acontece.
Quando faz sentido utilizar cartuchos plissados de polipropileno
São frequentemente escolhidos para:
Clarificação fina da água
Transformação de alimentos e bebidas
Água para a indústria eletrónica e para processos em geral
Pré-filtração por membrana
Filtração química
Sistemas de baixa queda de pressão
Aplicações que exigem uma consistência de retenção superior à dos cartuchos básicos de profundidade nominal
A informação sobre o produto Poly-Mate X da Parker associa configurações específicas de pregas de polipropileno a uma eficiência declarada e a graus de micronagem. É essa a parte útil: uma especificação adequada do cartucho deve relacionar o valor em microns com uma eficiência de retenção definida, em vez de deixar o comprador a adivinhar o que esse número significa. (parker.com)
Mas eis o problema.
O número de pregas é utilizado como indicador de vendas, mesmo quando as pregas estão tão apertadas que o espaço entre elas se fecha com a acumulação de sujidade. Um maior número de pregas pode criar uma área teórica maior, mas um espaçamento inadequado pode impedir que toda a área desempenhe a sua função de forma eficaz.
A área do papel não corresponde à área útil.
Nem sempre.
Um cartucho plissado bem construído equilibra a área do meio filtrante, a profundidade das pregas, o suporte, o espaçamento, a queda de pressão limpa e a resistência mecânica. Um cartucho barato pode limitar-se a encher as pregas e esperar que o manómetro de pressão diferencial não registe variações.
4. Cartucho filtrante plissado de PTFE
O PTFE parece ser uma garantia.
De alta qualidade. Resistente a produtos químicos. De alta tecnologia.
Esse único nome de material já salvou imensas apresentações de vendas — e arruinou algumas aplicações em que ninguém se deu ao trabalho de perguntar se a membrana era hidrofóbica ou hidrofílica.
Um cartucho filtrante plissado de PTFE utiliza uma membrana de politetrafluoroetileno, normalmente representada pela unidade repetitiva (C₂F₄)ₙ, dispostas em pregas e combinadas com camadas de reforço, um núcleo, uma estrutura de suporte, tampas nas extremidades e vedantes.
O PTFE apresenta uma ampla resistência química.
No entanto, o comportamento de humedecimento pode ser determinante para o sucesso ou o fracasso da aplicação.
O PTFE, que é naturalmente hidrofóbico, repele a água. Esse comportamento é útil na filtração de gases estéreis, ar comprimido, aplicações com solventes e ventilação de tanques, uma vez que a membrana permite a passagem de gás, ao mesmo tempo que resiste à intrusão de água líquida em condições de funcionamento adequadas.
No entanto, se essa mesma membrana hidrofóbica não tratada for utilizada num processo com líquido aquoso, o operador poderá questionar-se sobre o motivo pelo qual o caudal é tão baixo.
Não está com defeito.
Não está molhado.
Em aplicações com líquidos, o projeto pode exigir a pré-humedecimento com álcool, outro fluido de humedecimento aprovado ou um tratamento de PTFE permanentemente hidrofílico.
Esse pormenor é frequentemente esquecido nas discussões apressadas sobre compras.
Nas suas orientações sobre a filtração como método de esterilização, a Análise do CDC sobre a filtração por membrana para fluidos farmacêuticos sensíveis ao calor explica que a remoção de bactérias depende do tamanho dos poros, da estrutura da membrana e da relação entre os poros e os organismos-alvo. A Membrana de 0,22 µm para fins de esterilização por isso, apresenta expectativas de desempenho muito diferentes das de um cartucho de profundidade nominal geral com o mesmo número.
O que é necessário verificar antes de o PTFE ser aprovado
Não aceite “Material: PTFE” como resposta completa.
Confirmar:
Membrana hidrofóbica ou hidrofílica
Construção com ou sem suporte
Retenção nominal ou absoluta
Pressão diferencial máxima a montante
Pressão diferencial inversa máxima
Método de esterilização e contagem de ciclos
Substâncias extraíveis
Método de teste de integridade
Material das tampas das extremidades e da gaiola
Composto para anéis O-ring
Concentração química
Temperatura de funcionamento
Retenção bacteriana exigida
Sim, essa lista é mais longa do que a brochura de vendas.
É isso mesmo.
Quando o PTFE compensa o custo
Utilize cartuchos plissados de PTFE quando o processo exigir efetivamente:
Resistência a produtos químicos agressivos
Filtração de gás ou ar esterilizado
Filtração de solventes
Ventilação do depósito
Aplicações de alta pureza
Baixo teor de substâncias extraíveis
Ciclos repetidos de esterilização a vapor ou ciclos de esterilização validados, sempre que a conceção do cartucho o permitir
O PTFE não deve ser escolhido só porque parece ser o “melhor” material.
Não existe um material ideal.
Só é considerado o material que resiste à reação química, cumpre o objetivo de retenção, se comporta corretamente com o fluido e se enquadra nos limites comerciais do processo.
5. Cartucho filtrante com ligação de resina
Os cartuchos com ligação de resina não recebem grande atenção na publicidade apelativa do setor do tratamento de água.
No entanto, basta colocá-lo numa linha de produção de tintas, adesivos, óleos, tintas de impressão, revestimentos ou resinas para que a razão da sua existência se torne óbvia.
Trata-se de filtros de profundidade rígidos.
Um cartucho filtrante com ligação de resina é normalmente fabricado através da ligação de uma matriz fibrosa — frequentemente celulose ou fibra sintética — a uma resina termoendurecível. Muitos modelos incluem ranhuras exteriores usinadas que expõem vias adicionais e aumentam a superfície útil.
O resultado não é macio nem se comprime facilmente.
Está duro.
Essa rigidez pode ser útil quando o líquido é viscoso, pegajoso, muito contaminado ou quando se opera sob uma pressão diferencial que distorceria um elemento mais fraco e sem suporte.
O catálogo de processos da Parker inclui cartuchos ligados por resina para aplicações que incluem tintas, pinturas, adesivos, resinas, emulsões, plastificantes, óleos e outros fluidos de processo. Também inclui a resina fenólica e a fibra acrílica como uma única composição do produto — e é precisamente por isso que é necessário analisar a combinação completa de materiais, e não apenas a menção “ligados por resina”. (parker.com)
O problema que ninguém deve ignorar
A resina faz parte do sistema em contacto com o fluido.
O mesmo se aplica à fibra.
O núcleo também.
Um cartucho que funciona na perfeição numa determinada formulação de hidrocarbonetos ou de revestimento pode inchar, amolecer, tornar-se frágil ou libertar substâncias extraíveis indesejáveis noutra formulação. A temperatura e a concentração química podem, por sua vez, alterar o resultado.
Eis a minha opinião sem rodeios: os cartuchos com ligação de resina são subvalorizados em aplicações industriais com meios sujos e viscosos e são extremamente sobrevalorizados quando os fornecedores tentam impô-los em aplicações de alta pureza sem dados sobre substâncias extraíveis.
É um bom filtro.
Processo incorreto.
Essa combinação continua a não funcionar.
6. Cartucho filtrante de aço inoxidável
Chegamos agora ao cartucho que o departamento de compras costuma descrever como “caro” e que o departamento de manutenção costuma descrever como “finalmente, algo que não se estraga”.”
Ambos podem estar certos.
Um cartucho filtrante de aço inoxidável pode ser fabricado a partir de pó metálico sinterizado, malha de arame tecida, malha sinterizada multicamadas, feltro de fibra metálica, meio filtrante metálico plissado ou um suporte perfurado combinado com uma camada de filtração mais fina.
Essas não são variações insignificantes.
Uma estrutura sinterizada a partir de pó apresenta um comportamento diferente do de uma malha de tecido quadrado. O feltro de fibras metálicas é submetido a cargas diferentes das de uma tela superficial. Os meios filtrantes de arame plissado oferecem uma área e um perfil de limpeza diferentes dos de um elemento cilíndrico liso.
Agrupar tudo isso sob o termo “cartuchos metálicos” é como comparar uma porta de rede com uma esponja só porque ambas têm buracos.
Por que razão se opta pelo aço inoxidável
Os cartuchos de aço inoxidável são normalmente considerados quando a aplicação envolve:
Temperatura elevada
Alta pressão diferencial
Ciclos de pressão ou pulsação
Vapor
Contaminantes abrasivos
Retrolavagem
Limpeza com solventes
Utilização repetida
Fluidos hidráulicos ou lubrificantes
Retenção do catalisador
Filtração de gás
Processamento de polímeros ou produtos químicos
Entre as ligas mais comuns contam-se 304 e 316L.
O 316L é frequentemente preferido em aplicações químicas mais exigentes, uma vez que o seu teor de molibdénio pode melhorar a resistência a algumas condições de corrosão. Mas não se deixe enganar pela designação da liga.
O aço inoxidável continua a sofrer corrosão.
A concentração de cloreto, o pH, o nível de oxigénio, a temperatura, o estado da soldadura, o acabamento da superfície, as fendas e os produtos químicos de limpeza são todos fatores importantes. Um cartucho 316L em serviço com cloreto a altas temperaturas pode ter um dia muito mau.
O gama de cartuchos filtrantes de metal sinterizado inclui estruturas sinterizadas a pó, de malha multicamadas, de feltro de fibras, de metal plissado e de compósitos perfurados para a filtração de líquidos, gases, vapor e processos industriais.
E para aplicações que necessitam de um componente poroso rígido sem o custo nem o peso do metal, cartuchos filtrantes de plástico sinterizado podem ser fabricados em PE, PP, PTFE, nylon e outros polímeros de engenharia.
Um nicho diferente.
Uma economia diferente.
Reutilizável não significa gratuito
Um cartucho de aço inoxidável pode resistir a dezenas de ciclos de limpeza.
Tudo bem.
Como se limpa?
Retrolavagem, banho ultrassónico, imersão em produtos químicos, pulverização a alta pressão, tratamento em forno ou uma combinação destes métodos? Como é verificada a limpeza? Quanto custa um ciclo de limpeza? O que acontece ao fluido de limpeza contaminado? A estrutura dos poros altera-se com o tempo?
Um elemento reutilizável pode permitir poupar dinheiro.
Ou pode consumir silenciosamente mão-de-obra, solventes, tempo de validação e capacidade de produção até que o preço de compra original se torne o valor menos importante da folha de cálculo.
É por isso que prefiro o custo total por hora de funcionamento.
Não é o preço unitário.
Comparação entre tipos de filtros de cartucho
Tipo de filtro de cartucho
Mecanismo principal de filtração
A vantagem mais significativa
Ponto cego comum
Aplicações típicas
Normalmente reutilizável?
Cartucho filtrante de polipropileno fiado
Filtração por profundidade graduada
Baixo custo e boa capacidade de retenção de sujidade
Os valores nominais variam consoante o fornecedor
Água, pré-filtração por osmose inversa, líquidos de processo em geral
Não
Cartucho filtrante com fio enrolado
Filtração em profundidade à base de fibras
Flexibilidade do material e do núcleo
Canalização, migração de fibras, enrolamento irregular
Óleos, revestimentos, produtos químicos, água
Normalmente, não
Cartucho filtrante plissado de polipropileno
Filtração superficial ou a pouca profundidade
Grande área e baixa queda de pressão inicial
Cortinas plissadas sob uma grande concentração de sólidos
Clarificação fina, alimentos, água de processo
Às vezes, com limites
Cartucho filtrante plissado de PTFE
Filtração por membrana
Resistência química e desempenho na filtração de gases
Comportamento de humedecimento e custo de aquisição elevado
Por que razão a classificação em mícrons não é suficiente
“Cinco mícrons.”
Está bem.
Com que eficiência?
Medido utilizando que tipo de partículas de teste? A que caudal? Em água ou num líquido viscoso? O cartucho tem uma classificação nominal, absoluta, beta ou está simplesmente rotulado de acordo com uma convenção interna da fábrica que ninguém fora da fábrica conhece?
Esse pequeno número em microns gera muita confiança falsa.
Uma especificação de filtração deve incluir, no mínimo:
Tamanho alvo das partículas
Eficiência de remoção exigida
Classificação nominal ou absoluta
Composição do fluido ou do gás
Concentração química
Temperatura de funcionamento e temperatura máxima
Pressão normal
Pressão diferencial máxima
Caudal
Viscosidade do fluido
Concentração de sólidos
Distribuição granulométrica
Dimensões do cartucho
Ligação à rede de habitação
Configuração DOE ou SOE
Material da vedação
Plano de limpeza ou eliminação
Requisitos relativos aos setores alimentar, farmacêutico, da água potável ou regulamentares
Quantidade anual
Se não fornecer esses detalhes, o fornecedor terá de adivinhar.
Haverá quem faça perguntas.
Há quem não o faça.
Os comprimentos comuns dos cartuchos de 10, 20, 30 e 40 polegadas também não garantem a intercambiabilidade. O diâmetro exterior, o diâmetro interior, o comprimento de compressão, a espessura da junta, a localização do anel O-ring, a forma da tampa terminal e a interface de vedação são fatores que influenciam a capacidade do cartucho se encaixar efetivamente no alojamento.
Um cartucho DOE tem duas extremidades abertas.
Um cartucho SOE pode utilizar uma ligação com o-ring 222 ou 226 com aletagem, ponta em forma de lança, extremidade plana ou outro tipo de extremidade fechada.
Uma diferença mínima.
Desvio em grande escala.
Quando o fluido contorna o cartucho em vez de passar pelo meio filtrante, o filtro pode ser fabricado com a membrana mais fina do mundo e, mesmo assim, não ter praticamente qualquer efeito.
Os dados recentes sobre saúde pública tornam mais difícil ignorar a seleção e a manutenção
Um filtro de cartucho é um produto de pequenas dimensões que se insere num problema de infraestrutura muito maior.
Os filtros de cartucho são apenas uma parte desse sistema.
Ainda assim, este número revela a dimensão do que está por trás de termos comuns como manutenção, tratamento, substituição e gestão de ativos.
E a escolha tem de começar pelo contaminante — e não pela marca do cartucho.
O Orientações do CDC, de 10 de abril de 2024, sobre a escolha de filtros de água explica que filtros diferentes removem substâncias diferentes e recomenda identificar os germes ou produtos químicos específicos que suscitam preocupação antes de escolher o tratamento. A versão industrial desse conselho é extremamente simples: caracterize o fluxo antes de comprar os meios filtrantes.
No entanto, a escolha do filtro é apenas metade do problema.
A manutenção pode dar tudo de volta ao ponto de partida.
O Orientações do CDC de 15 de março de 2024 sobre germes transmitidos pela água alerta que os germes podem sobreviver e multiplicar-se no interior de filtros que não sejam devidamente mantidos ou substituídos. Salienta ainda que alguns filtros para todo o edifício removem o cloro ou outros produtos químicos de tratamento que, de outra forma, inibiriam o crescimento microbiano.
Esse aviso não se deve limitar aos filtros residenciais.
Um cartucho industrial húmido deixado em serviço sem substituição pode tornar-se um habitat biológico. Um “intervalo de manutenção mais longo” não representa automaticamente um ganho de eficiência se o meio filtrante começar a favorecer o crescimento de microrganismos, a libertar odores, a aumentar a queda de pressão ou a contaminar o próximo ciclo de produção.
Ninguém gosta de falar do cartucho molhado que fica parado durante um fim de semana em que a instalação está desligada.
Deviam.
Como escolher o filtro de cartucho adequado
Começa por perceber como é o fracasso.
Um bico pulverizador entupido?
Uma membrana de osmose inversa danificada?
É visível alguma névoa no produto acabado?
Perda do catalisador?
Contaminação microbiana?
Substituições excessivas?
Queda de pressão elevada no sistema de limpeza?
O modo de falha diz-lhe mais do que uma página de categoria de produto alguma vez dirá.
Opte pelo polipropileno fiado quando:
Se necessitar de uma filtração económica de sedimentos ou de profundidade geral, se a temperatura e as características químicas forem adequadas para o polipropileno, se o cartucho for normalmente descartado após o enchimento e se não for necessária uma membrana de grau de esterilização validada.
Costuma ser um bom cavalo de batalha.
Não finjas que é outra coisa.
Escolha o tipo «enrolado em corda» quando:
Se tem um fluido viscoso ou com características químicas específicas, se necessita de uma combinação definida de fio e núcleo, ou se já opera um processo com uma especificação comprovada de cartuchos enrolados.
Verifique a qualidade do enrolamento.
É aí que se escondem os atalhos.
Opte pelo polipropileno plissado quando:
Precisa de uma área de filtração maior, uma queda de pressão em estado limpo relativamente baixa, uma retenção mais bem definida ou uma clarificação fina numa corrente que não encha instantaneamente o conjunto de pregas de lamas.
Peça informações sobre a eficiência.
Não são adjetivos de folheto.
Escolha o PTFE plissado quando:
Está a filtrar produtos químicos agressivos, solventes, gases esterilizados, gases de ventilação de processos ou outro fluxo de elevada pureza em que o polipropileno comum não consegue proporcionar a resistência necessária nem o comportamento adequado da membrana.
E confirme a humedecimento.
A sério.
Opte pela ligação com resina quando:
O líquido é viscoso, pegajoso, oleoso ou contém muitas partículas, e o cartucho precisa de rigidez suficiente para resistir à compressão ou à deformação, ao mesmo tempo que retém a contaminação ao longo de toda a sua profundidade.
Efetue uma verificação de compatibilidade com o sistema de resina.
Não é só a fibra.
Opte pelo aço inoxidável quando:
O processo envolve calor, pressão, vapor, sólidos abrasivos, limpezas repetidas, retrolavagem, filtração de gases, retenção de catalisadores ou um cálculo da vida útil que justifique efetivamente a utilização de um elemento reutilizável.
Calcule o custo da limpeza.
Tudo isso.
No caso de fluidos desconhecidos, produção regulamentada, ligações personalizadas ou equipamento a jusante dispendioso, um ensaio controlado vale mais do que dez garantias por e-mail.
Os compradores que estejam a desenvolver dimensões, estruturas porosas, ligações ou projetos de substituição não normalizados podem utilizar Serviços OEM/ODM de cartuchos de filtro personalizados com base em desenhos, amostras, parâmetros de funcionamento e requisitos de desempenho.
Perguntas frequentes
Quais são os principais tipos de filtros de cartucho?
Os principais tipos de filtros de cartucho são os cartuchos de profundidade de polipropileno fiado, os cartuchos de profundidade com fio enrolado, os cartuchos plissados de polipropileno, os cartuchos de membrana plissada de PTFE, os cartuchos de profundidade ligados por resina e os cartuchos de aço inoxidável; cada família utiliza uma estrutura de meio filtrante diferente, pelo que os cartuchos com a mesma classificação de microns indicada podem apresentar diferentes níveis de eficiência, caudal, capacidade de retenção de impurezas, queda de pressão e vida útil.
Os designs fiados, enrolados e ligados com resina retêm, geralmente, a contaminação ao longo de toda a espessura do meio filtrante.
Os cartuchos plissados oferecem uma área maior dentro do mesmo diâmetro e, muitas vezes, a carga fica mais próxima da superfície.
Os elementos em aço inoxidável podem utilizar estruturas em pó, em malha, em feltro ou plissadas — pelo que, mesmo essa categoria, por si só, inclui vários filtros muito diferentes.
Qual é a diferença entre um cartucho de filtro de fibra fiada e um cartucho de filtro de fio enrolado?
Um cartucho de filtro fiado é formado por fibras de polímero ligadas termicamente — geralmente polipropileno —, enquanto um cartucho de filtro enrolado é fabricado enrolando fio à volta de um núcleo de suporte perfurado; os modelos fiados apresentam uma construção relativamente simples, inteiramente em polipropileno, ao passo que os cartuchos enrolados proporcionam maior liberdade para combinar fios e materiais de núcleo, de acordo com temperaturas, produtos químicos, viscosidades e cargas mecânicas específicas.
Os cartuchos de fibra spun estão amplamente utilizados na pré-filtração económica de água e na pré-filtração por osmose inversa.
Os cartuchos enrolados continuam a ser úteis em óleos, revestimentos, tintas, xaropes, produtos químicos e outros fluidos de processo.
A qualidade de fabrico é mais importante do que o exterior branco e impecável sugere.
Um cartucho de filtro plissado é melhor do que um cartucho de filtro de profundidade?
Um cartucho filtrante plissado é geralmente mais adequado quando o processo exige uma área efetiva elevada, uma queda de pressão inicial relativamente baixa e uma retenção consistente de partículas finas, enquanto um cartucho de profundidade é frequentemente mais adequado quando o fluido de alimentação contém uma ampla distribuição de partículas que devem ser retidas em todo o meio filtrante, em vez de se concentrarem principalmente ao longo da sua superfície exterior.
A sujidade mais pesada pode obstruir um conjunto de pregas.
Um fluxo limpo de partículas finas pode desperdiçar grande parte de um elemento de profundidade espesso.
Portanto, não — a opção plissada não é automaticamente de “qualidade superior”. Foi simplesmente concebida para um padrão de carga diferente.
Quando se deve utilizar um cartucho filtrante plissado de PTFE?
Deve ser utilizado um cartucho filtrante plissado de PTFE quando a aplicação exigir ampla resistência química, filtração de solventes agressivos, utilização com gases estéreis, ventilação de tanques ou desempenho de membrana de alta pureza que os meios comuns de polipropileno não consigam garantir de forma fiável; os compradores devem também confirmar se a membrana de PTFE é hidrofóbica, hidrofílica, suportada, esterilizável e adequada para testes de integridade.
O PTFE hidrofóbico é adequado para diversas aplicações relacionadas com gases e ventilação.
O serviço de produtos líquidos à base de água é outra história.
Sem um pré-umedecimento ou um tratamento hidrofílico, o fluxo através da membrana pode ser insuficiente, mesmo que o cartucho seja quimicamente compatível.
Quando é que um cartucho filtrante de aço inoxidável justifica o preço mais elevado?
Um cartucho filtrante de aço inoxidável justifica o preço inicial mais elevado quando a temperatura, a pressão diferencial, a abrasão, a exposição ao vapor, os ciclos de limpeza, a retrolavagem ou uma longa vida útil danificariam rapidamente os meios filtrantes descartáveis de polímero; o seu valor real deve ser calculado com base no custo total de manutenção, incluindo a mão-de-obra de limpeza, o tempo de inatividade, a eliminação de resíduos, a validação, a frequência de substituição e a proteção do equipamento a jusante.
Reutilizável não significa isento de manutenção.
Um elemento metálico tem ainda de ser limpo, inspecionado, testado e, eventualmente, substituído.
E se o processo de limpeza não for devidamente controlado, o segundo ciclo poderá não ter o mesmo desempenho que o primeiro.
Como é que escolho o filtro de cartucho adequado?
A escolha do filtro de cartucho adequado faz-se através da adequação do seu meio filtrante, estrutura porosa, índice de eficiência, dimensões, vedantes e limites mecânicos à composição real do fluido, distribuição granulométrica, caudal, viscosidade, temperatura, pressão, pressão diferencial, requisitos de higiene, método de limpeza, geometria do invólucro e intervalo previsto para a substituição do cartucho — e não escolhendo o preço mais baixo associado a um valor em mícrons indicado.
Para uma análise específica da aplicação, compare aplicações de filtros de plástico sinterizado em sistemas médicos, laboratoriais, industriais, domésticos e de processamento de materiais.
Em seguida, indique as condições do processo no pior dos casos.
Não se trata apenas do valor normal de funcionamento, que é confortável.
Deixem de comprar cartuchos só pela aparência
O cartucho que parece ser o certo pode, mesmo assim, estar completamente errado.
Um elemento de polipropileno fiado que funciona bem a montante de uma membrana de osmose inversa pode perder a sua capacidade de amaciamento em aplicações químicas a altas temperaturas. Uma membrana de PTFE hidrofóbica que apresenta um excelente desempenho com ar estéril pode recusar-se a molhar-se num líquido aquoso. Um cartucho de aço inoxidável pode resistir a 50 limpezas e, mesmo assim, gerar prejuízos, uma vez que cada limpeza implica mão-de-obra, solventes, equipamento de validação e tempo de produção.
Isso fica caro.
Sinceramente, acredito que a maioria das falhas na seleção de cartuchos tem início antes mesmo de a amostra ser preparada. O pedido é vago, o fornecedor preenche os detalhes em falta, o departamento de compras compara orçamentos que não são tecnicamente equivalentes e a equipa de engenharia só descobre a incompatibilidade depois de a pressão diferencial disparar — ou de surgirem partículas a jusante.
Por isso, não envies isto:
“Preciso de um filtro de 5 mícrons. Indique o melhor preço.”
Envie isto em vez disso:
Composição do fluido. Concentração química. Temperatura de funcionamento e temperatura máxima. Caudal normal e caudal máximo. Viscosidade. Distribuição granulométrica. Eficiência exigida. Dimensões da caixa. Configuração das extremidades. Material da vedação. Plano de limpeza. Quantidade anual.
Informação enfadonha?
Talvez.
É também essa informação que impede que um filtro se colapse, falhe, fique obstruído prematuramente, contamine o processo ou transforme um cartucho barato num problema de produção muito dispendioso.
Para desenvolvimento personalizado, correspondência de amostras ou aquisição em escala de produção, consulte a oferta da LVYN fabrico de filtros e capacidades da fábrica e enviar os dados reais da aplicação para avaliação técnica.
O objetivo não é vender o cartucho mais sofisticado.
É para impedir que a substância errada entre no teu organismo.
