Evaluación de los mejores sistemas de filtración de turbinas de gas para entornos con mucho polvo

Sistemas tradicionales

Los sistemas de limpieza por pulsos se introdujeron para ayudar a combatir los retos que se plantean en los entornos con mucho polvo y se han utilizado durante muchos años en los sistemas de filtración de las turbinas de gas. Diseñados predominantemente con una geometría cilíndrica o cónica y conocidos como sistemas de ‘cartucho’, estos filtros de impulsos han sido ampliamente adoptados por los OEM y, por tanto, se han convertido en un estándar en muchas instalaciones.

El concepto de diseño de un sistema de filtración de cartucho es sencillo. El aire atmosférico cruza el cartucho filtrante, donde las partículas son capturadas por el medio filtrante. A continuación, los filtros se limpian mediante un pulso inverso de aire comprimido, normalmente provocado por un aumento de la presión diferencial. Una vez que la presión diferencial vuelve a un nivel aceptable, el ciclo de limpieza se detiene. Sin embargo, el diseño tiene sus inconvenientes, en especial en entornos con mucho polvo. El problema surge cuando los cartuchos se cargan mucho de polvo. La pulsación (el pulso inverso de aire comprimido) eliminará algunas de las partículas, pero muchas de ellas pueden reintroducirse, especialmente cuando se trata de un diseño de caudal cruzado en el que el polvo cae al cartucho inferior.

Altas concentraciones de polvo y alta humedad

En entornos con mucho polvo, el volumen de polvo puede llegar a ser demasiado para que el sistema de pulsos pueda ‘seguir el ritmo’, por lo que se alcanza rápidamente una alta presión diferencial. Para agravar este problema, cuando los filtros cargados de polvo se exponen a altos niveles de humedad, esta puede ser absorbida por las propias partículas. Estas partículas ‘higroscópicas’ pueden hincharse hasta 10 veces su diámetro original, y bloquear el medio y aumentar aún más la presión diferencial. Dependiendo de la composición de las partículas, esto también puede formar un ‘apelmazamiento’ duro que es difícil de limpiar por pulsos y puede dar lugar a un pico diferencial.

Eliminación de partículas a granel

En entornos con mucho polvo, lo ideal es eliminar la mayor parte de las partículas antes de que lleguen al elemento filtrante. El medio filtrante está diseñado para capturar partículas a nivel submicrónico. Estas son las partículas que pueden hacer más daño a la sección del compresor de la turbina de gas y, por lo tanto, al eliminar las partículas a granel, se permite que el medio filtrante haga su trabajo con mayor eficacia y ayuda a elevar el efecto de la humedad.

Una de las soluciones que ofrece AAF es utilizar un diseño que incorpore un sistema de aire secundario. El sistema de filtración ASC elimina alrededor del 75% del polvo mediante la separación por inercia y la extracción positiva en el sistema de aire secundario. Como solo el 25% del polvo entra en contacto con los filtros, el material filtrante no se carga tan rápidamente. Esto se traduce en menores niveles de polvo en el filtro y una disminución del efecto de la humedad en las partículas, lo que a su vez prolonga la vida útil de los filtros. Estos sistemas de filtración ASC también incorporan la limpieza de pulso inverso. Cuando se utiliza el aire comprimido, las partículas liberadas del filtro son extraídas inmediatamente por el sistema de aire secundario. Esto elimina el riesgo de que el polvo vuelva a ser arrastrado por los filtros adyacentes, lo que a su vez mantiene la presión diferencial a un nivel aceptable durante más tiempo.

Conclusión

Los sistemas de filtración de aire que incorporan un sistema de aire secundario ofrecen una ventaja única en entornos con mucho polvo. Los elementos filtrantes no están sometidos a la misma tensión y exigencias que los sistemas de admisión tradicionales, ya que el 75% de las partículas transportadas por el aire se eliminan a través del sistema de aire secundario. Esto genera muchas ventajas para el operador, como una mayor vida útil del filtro, una menor pérdida de carga, un menor uso de aire comprimido y un sistema de filtración más fiable y seguro. También es una ventaja particular en entornos húmedos, donde las partículas deben eliminarse regularmente del medio filtrante para evitar que las partículas higroscópicas se hinchen hasta 10 veces su diámetro original, bloqueen el medio y provoquen un pico de presión diferencial.