Kit de filtro Atlas Copco 2901200315 DD90 para tratamento de ar comprimido

Papel do filtro coalescente DD90 no tratamento do ar

O ar comprimido que sai do resfriador posterior do compressor carrega contaminantes que podem danificar equipamentos a jusante. Esses contaminantes incluem gotículas de água líquida, aerossóis de óleo do sistema de lubrificação do compressor e partículas sólidas, como incrustações de tubulação e poeira atmosférica. O elemento filtrante DD90 funciona como um filtro coalescente de uso geral, instalado na linha de ar principal. Sua função é capturar esses contaminantes antes que eles atinjam equipamentos sensíveis de uso final.

O mecanismo de coalescência funciona forçando o ar comprimido através de um meio filtrante de microfibra de vidro multicamadas. Partículas sólidas ficam retidas na matriz de fibras. Aerossóis microscópicos de óleo colidem com as fibras de vidro e se agregam em gotículas maiores. Essas gotículas maiores escoam através do meio filtrante por ação da gravidade. Uma capa de espuma hidrofóbica na superfície externa do elemento canaliza o líquido coletado em direção ao fundo da carcaça do filtro. Uma válvula de drenagem manual ou automática então descarrega o líquido acumulado do sistema.

Posição em um sistema de filtração de múltiplos estágios

A Atlas Copco projetou o DD90 como um filtro coalescente primário em uma cadeia de tratamento de ar de múltiplos estágios. Os engenheiros de sistemas normalmente o instalam imediatamente a jusante do resfriador posterior do compressor e a montante do secador de refrigerante ou dessecante. Nessa posição, o DD90 remove a maior parte da água líquida e dos aerossóis de óleo antes que o ar entre no secador. Essa pré-filtragem prolonga a vida útil dos componentes do leito dessecante ou do secador de refrigerante.

Para aplicações que exigem maior pureza do ar, um filtro coalescente fino da série PD ou um filtro de carvão ativado da série QD, instalado após o DD90, é utilizado como segundo estágio. O DD90 lida com a maior carga de contaminantes. O elemento PD ou QD, então, purifica o ar até atingir a pureza final exigida pelo processo de uso. Essa abordagem em estágios otimiza a vida útil do elemento filtrante em todo o sistema de tratamento de ar.

Mecanismo de coalescência no elemento DD90

O elemento filtrante 2901200315 opera com base no princípio da coalescência. O ar comprimido entra no elemento pelo interior e flui para fora através do meio filtrante multicamadas. A camada interna consiste em uma matriz de microfibra de vidro de alta densidade. Essa matriz cria um caminho de fluxo tortuoso que intercepta partículas sólidas de até 1 mícron por meio de mecanismos de captura por impacto inercial e difusão.

Os aerossóis de óleo em uma corrente de ar comprimido comportam-se de maneira diferente das partículas sólidas. Quando uma gota microscópica de óleo entra em contato com uma fibra de vidro, a tensão superficial faz com que ela adira à superfície da fibra. À medida que mais gotas se acumulam na mesma fibra, elas se fundem em gotas maiores. Esse processo de fusão é chamado de coalescência. As gotas maiores tornam-se pesadas o suficiente para se desprenderem da superfície da fibra e migrarem para fora através do meio filtrante sob a ação combinada do arrasto do fluxo de ar e da gravidade.

A camada externa do elemento filtrante possui uma capa de espuma hidrofóbica. Essa capa desempenha uma função crítica de drenagem, impedindo que o líquido separado seja reintroduzido no fluxo de ar limpo pela alta velocidade do ar que sai do elemento. Em vez disso, o líquido escorre pela superfície da espuma e se acumula no fundo do copo do filtro. Uma válvula de drenagem na parte inferior do copo libera o líquido acumulado para a atmosfera ou para um recipiente de coleta.

Queda de pressão e considerações energéticas

Um elemento DD90 limpo produz uma baixa queda de pressão inicial. Essa baixa resistência minimiza a carga energética no sistema do compressor durante a fase inicial da vida útil do elemento. À medida que o elemento acumula contaminantes ao longo das horas de operação, a queda de pressão aumenta gradualmente. A Atlas Copco define o limite de substituição em 350 mbar de pressão diferencial. Acima desse limite, o elemento fica saturado de contaminantes. Um elemento saturado força o compressor a trabalhar mais para manter a pressão do sistema, aumentando o consumo de energia.

A progressão da queda de pressão segue um padrão previsível. Durante a primeira parte da vida útil, a queda de pressão aumenta lentamente à medida que as camadas externas do meio filtrante retêm partículas maiores. Na fase posterior, a queda de pressão acelera conforme a matriz de fibras interna fica saturada com partículas finas e resíduos de óleo. O monitoramento do manômetro de pressão diferencial permite que os planejadores de manutenção antecipem o momento da substituição e programem a troca durante as paradas programadas.

Procedimento de Substituição de Elementos

A substituição do elemento filtrante 2901200315 requer o isolamento da carcaça do filtro do sistema de ar comprimido. Feche as válvulas de isolamento de entrada e saída na carcaça do filtro. Abra a válvula de drenagem manual para liberar o ar comprimido retido e verifique se a carcaça está completamente despressurizada antes de prosseguir. Desparafuse o copo do filtro da cabeça da carcaça e remova o elemento usado. Inspecione as superfícies internas do copo da carcaça em busca de corrosão ou acúmulo de contaminantes. Limpe o interior do copo com um pano que não solte fiapos, se necessário.

Instale o novo elemento 2901200315 na cabeça do filtro. O design da tampa integrada garante o encaixe correto e uma vedação hermética dentro da carcaça. Remonte o copo do filtro na cabeça do filtro. Abra lentamente a válvula de isolamento de entrada para pressurizar a carcaça gradualmente. Verifique se há vazamentos na interface de vedação entre o copo e a cabeça do filtro. Zere o indicador de pressão diferencial e registre a data de substituição e a leitura de horas de operação na etiqueta de manutenção da carcaça.

O elemento DD90 pode ser limpo e reutilizado?

Não. O elemento filtrante de microfibra de vidro não pode ser limpo, lavado ou limpo com ar comprimido. A tentativa de limpeza do elemento danifica permanentemente a delicada estrutura da fibra e a capa de drenagem de espuma hidrofóbica. Um elemento limpo não oferece desempenho de filtragem significativo e pode liberar contaminantes previamente retidos a jusante. Sempre substitua o elemento por um novo kit genuíno 2901200315 ao final de sua vida útil.

Sintomas de falha e momento da substituição

Indicadores de saturação de elementos

Diversos indicadores sinalizam que o elemento filtrante DD90 chegou ao fim de sua vida útil:

• Pressão diferencial elevada : O manômetro na carcaça do filtro indica uma pressão acima de 350 mbar. Isso indica que o meio filtrante acumulou uma quantidade significativa de contaminantes. A operação contínua além desse ponto aumenta o consumo de energia do compressor e o risco de ruptura do meio filtrante.
• Umidade a jusante do filtro : Aparece água líquida em pontos a jusante da carcaça do DD90. Um elemento saturado não consegue mais coalescer e drenar o líquido que entra de forma eficiente. A passagem de umidade sugere que a manga de espuma hidrofóbica perdeu sua capacidade de drenagem.
• Contaminação por óleo em equipamentos a jusante : Ferramentas pneumáticas, cilindros ou equipamentos de pulverização apresentam acúmulo de óleo. O meio coalescente atingiu sua capacidade de retenção de óleo. Aerossóis de óleo passam pelo elemento saturado sem serem capturados.
• Aumento do consumo de energia do compressor : O compressor opera em ciclos de carga mais longos para manter a pressão do sistema. A elevada queda de pressão no elemento filtrante saturado cria uma demanda artificial no compressor. A substituição do elemento restaura a eficiência operacional normal.

Consequências da Substituição Atrasada

Operar um elemento DD90 além de sua vida útil cria problemas em cascata. O fluxo de ar restrito devido a um elemento saturado aumenta a queda de pressão na carcaça do filtro. Essa queda de pressão força o compressor a operar com uma pressão de descarga mais alta para fornecer a mesma pressão a jusante. Uma pressão de descarga mais alta aumenta diretamente o consumo específico de energia. Em casos graves, a pressão diferencial pode romper fisicamente o meio filtrante. Um elemento rompido libera óleo e contaminantes acumulados a jusante em um jato repentino. Essa contaminação pode danificar leitos de secagem por dessecante, instrumentação e equipamentos de produção finais.

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