Tipos de filtros de aire industriales y sus aplicaciones

Los filtros de aire industriales son un insumo esencial tanto en ambientes productivos como en los hogares y lugares recreativos ya que, sin ellos, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (sistemas HVAC por sus siglas en inglés) simplemente no funcionarían.

En este artículo revisamos los fundamentos básicos de eficiencia y desempeño, así como algunas aplicaciones populares de los filtros de aire, mismos que puedes encontrar con un proveedor de productos industriales especializados como BHP México.

Principios de los filtros de aire industriales

Como bien apunta Soler Palau en su blog, la misión primordial de los filtros de aire industriales en los sistemas de ventilación es “limpiar el aire del ambiente, disminuyendo la cantidad de partículas que se encuentran en suspensión”.

Y es que, en entornos industriales, la cantidad de polvo y partículas en suspensión en el aire puede aumentar sustancialmente, especialmente en áreas donde se llevan a cabo tareas de triturado, pulido, pintura, taladrado, etc.

Así, y a través del proceso conocido como depuración del aire, los sistemas HVAC o de aire comprimido permiten establecer niveles de calidad de aire respirable y saludable, tanto en el área laboral como en las zonas de atención y servicio a clientes.

Los dos parámetros básicos que definen la depuración del aire son:

• Tamaño de las partículas en suspensión. Habitualmente se expresa en micras (1 µm = 1/1000 mm).
• Concentración. En función de los ambientes, se establecen parámetros que van desde los 0.1 a 10 miligramos por metro cúbico (mg/m³) para partículas sólidas contaminantes (polvo) así como aceites o vapor de agua. Estos niveles se encuentran en zonas industriales y fábricas.

A partir de estos datos, el sistema podrá utilizar una serie de dispositivos como:

1. 1. Prefiltros

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3. Con capacidad de filtrado superior a 1 micra y 1 mg/m³, su principal misión es eliminar las partículas gruesas que podrían ser aspiradas por el compresor de entrada del sistema HVAC, protegiendo así la red de filtrado que se instale a continuación.

La mayoría de los fabricantes ofrecen prefiltros con capacidad coalescente, es decir, que pueden eliminar una pequeña cantidad de agua y aceite al mismo tiempo que eliminan partículas sólidas.

2. 2. Filtros de aire

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4. Protegen los distintos accesorios y equipos que se instalan en la red de aire hasta llegar al usuario final. Dependiendo de la calidad de aire requerida, una clasificación general sería:

• Filtros de partículas. Son como los prefiltros pero con mayor capacidad de retención de polen y polvo. Se dividen en dos variantes: a) Filtros húmedos o viscosos, que tienen una entramado filtrante. Los primeros
• Filtros de carbón activo. Limpian el aire de proceso de vapores, olores y de aceites, con una media filtrante de 0.003 mg/m³. Son muy utilizados en las industrias farmaceútica y alimentaria.
• Filtros electrostáticos. Atraen contaminantes como hollín y humo de tabaco utilizando placas conectadas a electrodos con distinto potencial que favorece la ionización, separación y remoción de las partículas.
• Filtros catalizadores. Eliminan el Monóxido de Carbono (CO) en sistemas de respiración humana.
• Filtros reguladores. Conocidos habitualmente como FRL, son pequeños filtros para máquinas de accionamiento neumático, y se componen de un filtro de partículas, un regulador de presión y un lubricador (en algunos casos).
• Filtros bactericidas. Eliminan determinadas bacterias en el aire comprimido de entornos medicinales o laboratorios. Su mantenimiento requiere esterilización periódica la cual, dependiendo del fabricante, se puede realizar por vapor o autoclave. Se cambian después de un número máximo de esterilizaciones.

1. 3. Separadores de polvo

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Más que filtros, se trata de medios mecánicos que retienen partículas con un diámetro de grano superior a 1 µm. Hay separadores por gravedad (cámaras de sedimentación) y los que usan agua (scrubbers) o fuerza centrífuga (ciclón).

También es importante mencionar que, dependiendo del sistema, los filtros de aire industriales pueden venir en forma de cartucho o placa.

Tipos de filtros de aire y principales aplicaciones industriales

Además de ser parte fundamental de los sistemas de aire acondicionado y ventilación, actualmente los filtros de aire tienen aplicaciones en industrias tan variadas como:

• Cocinas industriales (campanas).
• Producción agroalimentaria (Congeladores, zonas de manipulación de alimentos y empaquetado)
• Servicios de salud (quirófanos y hospitales).
• Farmacéutica y de dispositivos médicos.
• Automotriz y aeroespacial.
• Electrónica y semiconductores.

Por eso, existen distintos tipos de filtros con propiedades únicas. De acuerdo con la Revista Mundo HVAC&R, los más utilizados en la actualidad son:

1. 1. Filtros para aire de alta velocidad (AV)

Se trata de un filtro robusto, permanente, de baja resistencia al paso del aire y alta capacidad de retención de polvos.

Usualmente están hechos de un marco de lámina galvanizada o aluminio, mosquitero de aluminio (cuadros de 2 x 2 cms de alambre) y mallas de protección para el cartucho filtrante. Se pueden lavar con agua a presión.

2. 2. Filtros para aire de aluminio

Apropiados para unidades fan coil, especialmente en lugares con problemas de corrosión como zonas costeras. Son de baja resistencia, alto desempeño y muy ligeros.

Su construcción básica es totalmente de aluminio (lámina calibre 18), mosquitero de aluminio 14 mesh y mallas de protección para el cartucho filtrante. Puede llevar una capa ligera de aceite soluble en agua o cualquier otro tipo de adhesivo, y se pueden lavar con agua o con aire. Una vez secos, se les aplica nuevamente el adhesivo.

3. 3. Filtros de aire desechables

Diseñados para polvo ambiente, pintura y pelusa, estos filtros tienen gran capacidad de retención –saturados retienen hasta 2 mil 100 mg/m² en 1” de grueso y 3 mil mg/m² en 2” de grueso.

La media filtrante forma un “colchón” de diferente densidad (la parte anterior es más abierta y la posterior más cerrada). De este modo, se garantiza que el filtro se sature uniformemente, capturando mayor cantidad de polvo y alargando su vida útil.

4. 4. Filtros desodorizantes y de larga duración

Formados por finas partículas de cerámica, los filtros de iones eliminan posibles malos olores mediante la oxidación y generación de iones negativos. Son de lavado fácil lo cual, si se realiza periódicamente, les otorga una vida útil de aproximadamente tres años.

Por su parte, los filtros que utilizan energía fotocatalítica de los rayos ultravioleta absorben y descomponen las partículas que los atraviesan, haciéndolos especialmente útiles en equipos de aire acondicionado que procesan grandes volúmenes de aire. Para recuperar su potencial fotocatalítico, deben exponerse al sol cada seis meses por 6 horas.

5. 5. Filtros electrostáticos antibacteriales

De los más eficaces hoy en día para sistemas de aire acondicionado, la carga de electricidad electrostática aplicada a estos filtros descompone el polvo y los microorganismos suspendidos en el aire.

Ya sea que estén hechas de catequina (sustancia extraída de la manzana y conocida también como polifenol) o de wasabi (la conocida hortaliza japonesa, con alto contenido de “Allyl isothiocyanate”), las películas de estos filtros evitan la reaparición de los gérmenes debido a que son altamente antioxidantes.

Como fabricante de productos industriales especializados, en BHP desarrollamos soluciones de filtrado para sistemas HVAC, cumpliendo con las especificaciones técnicas de nuestros clientes. Descarga nuestro catálogo de filtros de aire industriales.