Nas duas últimas semanas, falamos sobre os mecanismos básicos de filtragem e as tecnologias de purificação do ar.
Neste artigo, o último desta série sobre filtragem, nos aprofundamos nos mecanismos e como se relacionam entre si.
Um dos quatro mecanismos de filtragem é a de interceptação, que é baseada na atração eletrostática entre as partículas. As fibras do filtro que são muito maiores atraem as pequenas partículas a serem filtradas e, assim, elas ficam presas entre as fibras.
Este mecanismo, por ser baseado em forças “fracas” eletrostáticas, diminuicom o aumento da velocidade do ar. Alguns filtros possuem fibras que recebem cargas elétricas no processo de fabricação com o objetivo de aumentar a eficiência de filtragem.
Este conceito alia tecnologias de purificação de ar para aumentar a eficiência dos meios filtrantes, sem aumentar a espessura e perda de carga dos filtros, mantendo as vazões de ar desejadas. Porém em determinadas condições de elevada umidade ou com ar carregado com muitas partículas pequenas <PM1, este efeito é reduzido, diminuindo a eficiência de filtragem.
Quando as cargas elétricas são reduzidas, são os outros três mecanismos de filtragem que prevalecem, responsáveis pela captura mecânica das partículas. Com o tempo de uso, a redução de eficiência de um filtro causada pela perda das propriedades de atração elétrica é compensada pelo ganho de eficiência gerado pelo acúmulo de partículas depositadas dentro do meio filtrante.
Este fenômeno que alia os mecanismos de filtragem é fundamental para analisar a eficiência de um meio. Em função das características e propriedades, haverá um tamanho de partícula que irá alcançar a maior penetração no meio filtrante. Ela é denominada em inglês de MostPenetratingParticleSize – MPPS.
A Figura abaixo mostra um exemplo de curva de mecanismos para um filtro padrão de alta eficiência.
Partículas pequenas são capturadas pelo efeito de difusão, e quanto menor o tamanho, maior é a eficiência do fenômeno e da captura.
Partículas maiores são aprisionadas pela captura e efeito de inércia.
As partículas que possuem a menor taxa de captura e maior penetração no meio filtrante são denominadas como MPPS, na qual o filtro tem a menor eficiência de filtragem.
O aumento da velocidade translada a curva para esquerda, reduzindo a eficiência de filtragem de partículas menores.
Fontes:
ABNT NBR ISO 16890-1:2018
EUROVENT AIR FILTERSGUIDEBOOK. 2017. Air Filters for General Ventilation.