No caso dos coletores de pó do tipo baghouse, o tamanho é normalmente descrito pelo diâmetro × comprimento, como 130 mm × 3000 mm, 152 mm × 6000 mm ou 6 pol. × 120 pol. No caso dos sacos de filtragem de líquidos, os tamanhos padrão da indústria utilizam frequentemente numerações como #1, #2, #3 e #4.
Por exemplo, um tamanho comum de saco de filtragem de líquidos é o #2, que tem aproximadamente 7,06 pol. de diâmetro e 32 pol. de comprimento. A Critical Process indica o #1 como 7,06 pol. × 16,5 pol. e o #2 como 7,06 pol. × 32,0 pol., enquanto os sacos mais pequenos, #3 e #4, têm um diâmetro de 4,12 pol. e comprimentos mais curtos.
O que significa o tamanho de um saco de filtro industrial?
O tamanho de um saco de filtro industrial refere-se normalmente a várias dimensões-chave:
| Parâmetro de tamanho | Significado | Por que é importante |
| Diâmetro | A largura do saco de filtração redondo | Deve corresponder à gaiola, à placa tubular ou ao alojamento do saco |
| Comprimento | O comprimento total de trabalho do saco | Afeta a área de filtração e o espaço de instalação |
| Largura na horizontal | Largura do saco quando estendido na horizontal | Normalmente utilizada para sacos de coletores de poeiras cosidos |
| Área de superfície | Área de filtração efetiva do saco | Determina a capacidade de fluxo de ar ou a capacidade de retenção de sujidade |
| Tamanho do anel/colar | Tamanho da estrutura de vedação superior | Impede fugas e desvios |
| Tipo de fundo | Fundo cosido, em disco, reforçado ou especial | Afeta a durabilidade e a libertação de poeira |
| Classificação em mícrons | Tamanho de retenção de partículas, principalmente para sacos de líquidos | Determina a precisão da filtração |
Por que razão o tamanho do saco filtrante é tão importante
Um saco de filtro é um componente essencial que influencia a eficiência de filtração, a queda de pressão e a fiabilidade geral do sistema. Num coletor de poeira a seco, a área total do saco de filtro determina a relação ar-tecido, também denominada velocidade de filtração. Esta mede o fluxo de ar por pé quadrado de meio filtrante e é calculada como o CFM total dividido pela área total do filtro.
Por exemplo:
Relação ar/tecido = Fluxo de ar / Área total do filtro
Se um coletor de poeiras processar 4 000 CFM e tiver 2 000 sq. ft. de área de filtragem:
4 000 ÷ 2 000 = 2:1 de relação ar-tecido
Isto significa que cada pé quadrado de meio filtrante processa 2 pés cúbicos de ar por minuto. Uma relação mais elevada significa que o saco filtrante está a trabalhar mais intensamente. Uma relação mais baixa proporciona, normalmente, uma vida útil mais longa do saco, uma melhor libertação de poeira e uma queda de pressão mais estável.
Na filtração de líquidos, o tamanho do saco afeta a capacidade de fluxo, o volume de retenção de impurezas, a frequência de substituição e a queda de pressão. Os sacos maiores proporcionam, normalmente, uma maior área de superfície e uma maior capacidade de retenção. Os dados da Pentair relativos aos sacos de filtro industriais para líquidos mostram que os sacos n.º 2, com 7,06 in de diâmetro e 32 in de comprimento, têm cerca de 4,4 sq. ft. de área de superfície, enquanto os sacos n.º 3, mais pequenos, têm cerca de 0,5 sq. ft. de área de superfície.
Tamanhos comuns de sacos filtrantes para coletores de poeira industriais
Os sacos filtrantes para coletores de poeiras são utilizados em filtros de mangas, coletores de poeiras de jato pulsante, coletores de poeiras de ar inverso e sistemas do tipo sacudidor. Os tamanhos comuns dos sacos variam consoante o país, a marca do equipamento, a aplicação e o método de limpeza.
Tamanhos comuns de sacos de filtro redondos para filtros de mangas
| Diâmetro | Diâmetro métrico aproximado | Intervalo de comprimento comum | Aplicações típicas |
| 4 pol. | 102 mm | 1,5–3 m | Pequenos coletores de poeira, sistemas compactos |
| 4,625 pol. | 117 mm | 2–4 m | Recolha geral de poeiras |
| 5 pol. | 127 mm | 2–5 m | Trabalho em madeira, processamento de pós |
| 5,25 pol. | 133 mm | 2–6 m | Cimento, produtos químicos, poeira metálica |
| 5,875 pol. | 149 mm | 3–8 m | Filtros de mangas industriais para serviços pesados |
| 6 pol. | 152 mm | 3–10 m | Grandes filtros de mangas, cimento, aço, centrais elétricas |
| 6,25 pol. | 159 mm | 4–10 m | Coletores de poeira de alto caudal de ar |
A IAC apresenta os diâmetros de sacos mais comuns no mercado norte-americano, tais como 4,00 pol., 4,625 pol., 5,00 pol., 5,25 pol., 5,875 pol., 6,00 pol., 6,12 pol., 6,25 pol., 6,375 pol. e 6,62 pol. Estas medidas estão frequentemente associadas a dimensões específicas de largura plana utilizadas no corte e costura do tecido.
Em muitos coletores de poeiras industriais, são comuns os sacos com diâmetros de 120–160 mm, especialmente em filtros de mangas com limpeza por jato de ar comprimido. Os sacos mais curtos são mais fáceis de instalar e limpar, enquanto os sacos mais longos proporcionam uma maior área de filtração no mesmo espaço ocupado. No entanto, os sacos muito longos requerem um bom suporte de gaiola, uma distribuição adequada do fluxo de ar e um sistema de limpeza por jato de ar comprimido fiável.
Tamanhos comuns de sacos filtrantes para líquidos
Os sacos de filtração de líquidos são utilizados no tratamento de água, na filtração de tintas e revestimentos, no processamento químico, na filtração de óleo, no processamento de alimentos e bebidas, na filtração de líquidos de arrefecimento e no tratamento de águas residuais. Ao contrário dos sacos para coletores de poeira, os sacos de filtração de líquidos são normalmente selecionados de acordo com o tamanho padrão do invólucro.
Dimensões comuns dos sacos de filtração de líquidos
| Tamanho do saco | Diâmetro | Comprimento | Área de superfície aprox. | Utilização típica |
| N.º 1 | 7,06 pol. / 179 mm | 16,5 pol. / 419 mm | Cerca de 2,0 pés quadrados | Caudal médio, caixa compacta |
| #2 | 7,06 pol. / 179 mm | 32 pol. / 813 mm | Cerca de 4,4 pés quadrados | Caudal elevado, o tamanho industrial mais comum |
| #3 | 4,12 pol. / 105 mm | 8–9 pol. / 203–229 mm | Cerca de 0,5 pés quadrados | Filtração de pequenos lotes |
| #4 | 4,12 pol. / 105 mm | 14 pol. / 356 mm | Cerca de 1,0 pés quadrados | Caudal baixo a médio |
| #9 | 5,62 pol. / 143 mm | 32 pol. / 813 mm | Cerca de 3,4 pés quadrados | Modelos de caixas especiais |
| #12 | 8,25 pol. / 203 mm | 30 pol. / 762 mm | Cerca de 5,5 pés quadrados | Maior capacidade de retenção de sujidade |
Os dados da Pentair apresentam vários tamanhos padrão de sacos de filtração de líquidos, incluindo os n.º 3, n.º 4, n.º 7, n.º 8, n.º 9, n.º 1, n.º 2 e n.º 12, com áreas de superfície que variam entre cerca de 0,5 sq. ft. e 5,5 sq. ft.
Para muitos sistemas industriais de filtração de líquidos, os sacos de filtração n.º 2 são o tamanho mais utilizado, pois oferecem um bom equilíbrio entre capacidade de caudal, capacidade de retenção de impurezas, disponibilidade e compatibilidade com o invólucro.
Guia da relação ar/tecido
A relação ar/tecido ideal varia consoante a aplicação e as condições de funcionamento. Não existe um valor único e universal, mas os dados seguintes podem ser utilizados como ponto de partida prático.
| Aplicação | Relação ar/tecido típica | Recomendação de dimensionamento |
| Pó leve e incómodo | 3,5:1–5:1 | Pode ser aceitável uma proporção mais elevada |
| Pó de madeira | 2,5:1–4:1 | Evitar velocidade excessiva e re-arrastamento |
| Pó de cimento | 2:1–3,5:1 | Utilize meios filtrantes duráveis e área de filtração suficiente |
| Pó de retificação de metais | 2:1–3,5:1 | Tenha em conta a resistência às faíscas e o risco de poeira |
| Fumos de soldadura | 1,5:1–3,5:1 | As partículas finas requerem uma proporção mais baixa |
| Pó farmacêutico | 1:1–2,5:1 | É necessária elevada eficiência e baixas emissões |
| Negro de fumo / poeira muito fina | 0,8:1–2:1 | Utilizar meios com baixa relação e alta eficiência |
| Processo com elevada carga de poeira | 1,5:1–3:1 | Recomenda-se uma maior área de filtragem |
A ACT Dust Collectors explica que as aplicações com mais partículas por pé cúbico de ar necessitam, geralmente, de uma relação ar/tecido mais baixa, e que os sistemas de captura na fonte requerem frequentemente relações mais baixas, uma vez que a concentração de poeira é mais elevada.
Escolher o tamanho certo do saco de filtro do coletor de poeira
Passo 1: Confirmar o tipo de coletor de poeiras
O tamanho do saco deve adequar-se à estrutura do coletor de poeiras. Os sistemas mais comuns incluem:
| Tipo de coletor de poeiras | Tipo de saco comum | Considerações sobre o tamanho |
| Filtro de mangas com jato pulsante | Saco cilíndrico com gaiola | Deve corresponder ao diâmetro da gaiola e ao orifício da placa tubular |
| Filtro de mangas de ar inverso | Saco de tecido de grandes dimensões com anéis | O comprimento, o espaçamento entre os anéis e a tensão são fatores críticos |
| Filtro de sacos com vibração | Saco de tecido com gancho ou laço | Requer tensão correta e acessórios na parte superior e inferior |
| Sistema de pulso de câmara de distribuição | Saco com banda de encaixe na parte superior | O colar superior deve vedar hermeticamente |
| Sistema de pulso de carga superior | Parte superior com fita de encaixe ou flange | Substituição fácil, mas é necessário um encaixe perfeito |
Um filtro de mangas de jato pulsante utiliza normalmente uma estrutura de suporte no interior da manga filtrante. Se a manga for demasiado estreita, a instalação torna-se difícil e a tensão no tecido aumenta. Se a manga for demasiado larga, o tecido pode dobrar-se, roçar na estrutura de suporte ou não limpar adequadamente.
Passo 2: Medir corretamente o saco existente
Se estiver a substituir sacos antigos, medir o saco atual é o método mais seguro. A Albarrie recomenda medir cuidadosamente o comprimento e o diâmetro do saco, esticando-o totalmente, e tomar nota de características como anéis, corda, faixas de encaixe, punhos, tiras de desgaste e detalhes da gaiola.
Os pontos de medição importantes incluem:
- Diâmetro do saco ou largura na horizontal
- Comprimento total
- Construção da parte superior
- Construção da base
- Tamanho da faixa de encaixe ou da gola
- Diâmetro e comprimento da gaiola
- Diâmetro do orifício da placa tubular
- Número e espaçamento dos anéis de suporte
- Requisitos relativos ao fio de terra ou à proteção antiestática
- Área de proteção contra desgaste
Passo 3: Calcular a área de filtração necessária
Antes de escolher o comprimento dos sacos ou o número de sacos, calcule a área total de filtração necessária.
Área de filtração necessária = Caudal de ar do sistema ÷ Relação ar/tecido pretendida
Exemplo:
| Parâmetro | Valor |
| Caudal de ar do sistema | 10 000 CFM |
| Relação ar/tecido pretendida | 2,5:1 |
| Área de filtragem necessária | 4 000 pés quadrados |
Se cada saco selecionado proporcionar 20 sq. ft. de área de filtragem:
Número de sacos necessário = 4 000 ÷ 20 = 200 sacos
Este cálculo ajuda a decidir se são necessários sacos mais compridos, mais sacos, sacos de diâmetro maior ou um coletor de poeira maior.
Passo 4: Verifique o espaço de instalação
Os sacos de filtro mais compridos aumentam a área de superfície, mas também requerem mais espaço vertical. Antes de aumentar o comprimento dos sacos, verifique:
- Altura interna do filtro de mangas
- Espaço livre para a instalação da gaiola
- Acesso para manutenção
- Concepção da tremonha
- Espaço para a queda do pó
- Posição do tubo de pulso
- Acesso por passarela ou telhado
- Espaço para grua ou elevação
Um saco mais comprido nem sempre é melhor. Se a distribuição do fluxo de ar for deficiente, a parte inferior do saco pode não ficar bem limpa. Em sistemas com elevada carga de poeira, os sacos compridos também podem sofrer de formação irregular de camadas de poeira.
Escolher o tamanho certo do saco de filtração de líquidos
Para a filtração de líquidos, a seleção do tamanho do saco baseia-se principalmente no tamanho do invólucro, no caudal, na viscosidade, na carga de impurezas, na classificação em mícrons e na frequência de substituição.
Passo 1: Adequar o saco ao invólucro
A primeira regra é simples: o saco deve encaixar no invólucro. Um saco n.º 2 deve ser instalado num invólucro n.º 2 e um saco n.º 1 deve ser instalado num invólucro n.º 1. Mesmo que o diâmetro pareça semelhante, o anel de vedação, o suporte da cesta e o comprimento do saco devem corresponder corretamente.
Passo 2: Estimar a capacidade de caudal
Um saco maior consegue normalmente lidar com uma vazão mais elevada e reter mais contaminantes. No entanto, o caudal real depende da viscosidade do líquido, da carga de partículas, da classificação em mícrons e do meio filtrante.
| Tamanho do saco | Tendência geral da capacidade de fluxo | Melhor utilização |
| N.º 3 / N.º 4 | Baixo caudal | Laboratório, pequenos lotes, sistemas-piloto |
| n.º 1 | Caudal médio | Sistemas industriais compactos |
| #2 | Caudal elevado | Filtração industrial padrão |
| #12 | Necessidade muito elevada de retenção de impurezas | Filtração para serviços pesados |
Passo 3: Escolha a classificação em mícrons adequada
A classificação em mícrons controla a retenção de partículas. A Pentair disponibiliza meios filtrantes industriais em sacos para líquidos com classificações em mícrons de 1 a 1500 µm, enquanto a Critical Process oferece sacos para líquidos de tamanhos padrão em vários materiais e classificações de retenção.
| Classificação em mícrons | Finalidade típica de filtração |
| 1–5 µm | Polimento fino, filtração de alta claridade |
| 10–25 µm | Tintas, revestimentos, filtração fina de líquidos de processo |
| 50–100 µm | Filtração de líquidos para aplicações industriais gerais |
| 150–300 µm | Remoção de partículas grossas |
| 400–1500 µm | Pré-filtração ou captura de partículas de grande dimensão |
Valores de micronagem mais baixos melhoram a precisão da filtração, mas podem aumentar a queda de pressão e reduzir a vida útil. Se o sistema entupir demasiado depressa, poderá ser preferível um sistema de filtração em etapas. Por exemplo, utilize um pré-filtro de 100 µm antes de um filtro final de 10 µm.
Tamanho do saco filtrante e queda de pressão
A queda de pressão indica claramente se o tamanho do saco é adequado. Na recolha de poeiras, um saco demasiado pequeno para o caudal de ar ficará rapidamente obstruído e criará uma elevada pressão diferencial. Na filtração de líquidos, um saco pequeno ou um valor de microns excessivamente fino pode causar uma elevada pressão de entrada e substituições frequentes.
Problemas comuns relacionados com a queda de pressão
| Problema | Possível causa relacionada com o tamanho | Solução |
| A queda de pressão aumenta rapidamente | Área do saco demasiado pequena | Aumentar o comprimento, o número ou o diâmetro dos sacos |
| Os sacos entopem com demasiada frequência | Relação ar/tecido demasiado elevada | Reduzir a velocidade de filtração |
| Fugas de poeira após a instalação | Tamanho incorreto da parte superior ou vedação deficiente | Verifique a faixa de fixação, o colar e a placa tubular |
| O saco colapsa ou deforma-se | Ajuste incorreto da gaiola ou pressão excessiva | Ajustar as dimensões da gaiola e do saco |
| Derivação de líquido | Tamanho do anel incorreto ou mau encaixe no invólucro | Utilize o tamanho correto do saco e do anel de vedação |
| Vida útil curta do saco | Saco demasiado apertado, demasiado comprido ou a roçar | Verifique a gaiola, o comprimento e a folga de instalação |
Um saco de filtro não deve ser escolhido apenas com base no preço. Um saco de dimensões insuficientes pode parecer mais barato à primeira vista, mas pode aumentar o consumo de ar comprimido, o consumo energético do ventilador, o tempo de inatividade, os custos de mão-de-obra e a frequência de substituição.
A seleção do material também afeta a escolha do tamanho
O tamanho do saco e o meio filtrante devem ser selecionados em conjunto. Um saco maior com o meio filtrante errado pode, mesmo assim, falhar. Um saco com o tamanho correto, mas com fraca resistência química ou térmica, também terá uma vida útil curta.
Materiais comuns dos sacos filtrantes para coletores de pó
| Material | Resistência típica à temperatura | Aplicações comuns |
| Poliéster | Até cerca de 130 °C | Recolha geral de poeiras |
| Polipropileno | Temperatura mais baixa, boa resistência química | Pó húmido ou químico |
| Acrílico | Temperatura média, resistência à hidrólise | Cimento, carvão, poeira húmida |
| PPS | Temperatura mais elevada e resistência química | Centrais elétricas, caldeiras |
| Aramida/Nomex | Temperaturas elevadas | Asfalto, cimento, processamento de metais |
| Fibra de vidro | Temperaturas muito elevadas | Fornos, fornalhas, centrais elétricas |
| Membrana de PTFE | Camada de filtração superficial | Pó fino, requisitos de baixa emissão |
No caso de gases a alta temperatura ou corrosivos, o saco pode necessitar de materiais especiais, tratamento de superfície, revestimento da membrana ou design antiestático. Estes requisitos podem influenciar a espessura do saco, o método de costura, a folga da gaiola e a tolerância de instalação.
O tamanho adequado do saco de filtração industrial deve ser selecionado combinando o ajuste ao equipamento, a área de filtração, as condições de funcionamento e os objetivos de manutenção. Para sistemas de coletores de poeira, deve-se dar atenção ao diâmetro, comprimento, ajuste da gaiola, vedação da placa tubular, área total de filtração e relação ar/tecido. Para sistemas de filtração de líquidos, concentre-se no tamanho da caixa, no número de sacos, no diâmetro, no comprimento, na área de superfície, na classificação em mícrons, no anel de vedação e na capacidade de retenção de sujidade.
Um bom tamanho de saco filtrante deve cumprir quatro objetivos:
- Ajustar-se corretamente ao equipamento, sem fugas nem desvios.
- Proporcionar área de filtração suficiente para um fluxo de ar ou de líquido estável.
- Manter a queda de pressão de funcionamento sob controlo.
- Garantir durabilidade, fácil instalação e substituição rápida.
Em muitos casos, a escolha de uma área de filtração ligeiramente maior pode reduzir a queda de pressão, prolongar a vida útil dos sacos, diminuir a frequência de manutenção e melhorar a estabilidade do sistema. No entanto, a escolha final deve sempre corresponder ao projeto real do sistema de filtração, às condições do processo, às propriedades do pó ou do líquido e aos requisitos de desempenho.