Guangzhou Lvyuan Water Purification Equipment Co., Ltd. é um fabricante de filtros industriais fundado em 2009 que projeta e fabrica carcaças de filtro de aço inoxidável, tanques de água estéril de aço inoxidável, elementos de filtro, sacos de filtro, materiais de ultra-polímero e produtos de filtro sinterizado. Os compradores escolhem a Lvyuan devido ao apoio OEM/ODM, ao controlo de qualidade ISO9001 e às certificações de vários países.
Guangzhou Lvyuan Water Purification Equipment Co., Ltd.
Diferentes tipos de filtros de cartucho industriais
Os filtros de cartucho industriais removem os sólidos em suspensão dos líquidos antes de estes chegarem a uma membrana, bomba, bocal de pulverização, permutador de calor ou produto acabado. Parecem semelhantes quando estão na prateleira, mas um cartucho fabricado por sopro a quente, enrolado em fio, plissado ou sinterizado pode comportar-se de forma muito diferente quando entra em contacto com o fluido real do processo. Dois cartuchos com a mesma classificação em mícrons podem entupir-se, obstruir-se e desviar o fluxo de formas completamente diferentes. Para as equipas de compras e de engenharia, a questão prática raramente é “qual é o melhor tipo?”. É antes “qual a construção, o meio filtrante, a classificação e o estilo das tampas que se adequam a este líquido, a esta carga de contaminantes e a este invólucro?”. Este guia explica os principais tipos de cartuchos, em que diferem e o que deve ser confirmado junto de um fornecedor antes de efetuar a encomenda.
Como são classificados os filtros de cartucho industriais?
Os filtros de cartucho industriais são classificados com base em quatro atributos independentes: construção (forma como o meio filtrante está disposto), material do meio filtrante, grau de retenção e interface da caixa (comprimento, diâmetro, tampas nas extremidades e vedantes). Considerar estes aspetos como uma única decisão é uma fonte comum de erros nas especificações.
Comparação da MMP Filter entre cartuchos de tipo «melt blown», enrolados e plissados faz uma distinção útil: «melt blown», «enrolado» e «plissado» são tipos de construção, não materiais. Polipropileno, poliéster, nylon, algodão ou fibra de vidro descrevem os meios filtrantes. A construção descreve a forma como esses meios filtrantes são dispostos, e essa disposição determina, em grande medida, a capacidade de retenção de sujidade, a queda de pressão e a vida útil.
A primeira distinção mais útil é entre filtração em profundidade e filtração superficial:
Filtros de profundidade (melt-blown, enrolado em fios) retêm partículas ao longo de toda a espessura do meio filtrante.
Filtros de superfície (a maioria dos cartuchos plissados) retêm as partículas principalmente na superfície do meio filtrante, utilizando um meio filtrante plissado para criar uma grande área de filtração.
Híbridos (cartuchos com profundidade plissada) combinam um meio de filtração espesso com uma geometria plissada.
Orientações de seleção da Dutch Filtration observa que os filtros de superfície são geralmente preferidos quando a distribuição granulométrica é estreita. Os filtros de profundidade têm uma área de filtração menor, razão pela qual a maioria não consegue igualar os cartuchos plissados em termos de caudal.
Principais tipos de filtros de cartucho industriais
Cartuchos Melt Blown
Os cartuchos do tipo «melt blown» são fabricados através da extrusão de polímero fundido, na maioria das vezes polipropileno, em fibras finas que são recolhidas num mandril rotativo. O resultado é uma estrutura com profundidade gradual. São adequados para a remoção de sedimentos, pré-filtração por osmose inversa (RO) e líquidos de processo em geral, nos quais o tamanho das partículas varia. As suas vantagens são o baixo custo unitário e a boa capacidade de retenção de impurezas em fluidos de alimentação moderadamente contaminados. As suas limitações residem na menor capacidade de caudal por cartucho em comparação com um elemento plissado e nas classificações, cujo significado varia consoante o fornecedor.
Cartuchos com cordas enroladas
Os cartuchos com fio enrolado consistem em fio enrolado em torno de um núcleo central, segundo um padrão controlado, de modo a formar camadas graduadas. Visão geral dos cartuchos da Pall descreve-os como filtros de profundidade disponíveis em materiais como algodão, fibra de vidro, polipropileno, poliéster, nylon e PPS. O núcleo é normalmente em aço inoxidável 304 ou 316. A escolha do fio e do núcleo são os principais fatores determinantes das especificações: definem a compatibilidade química, a resistência à temperatura e a tolerância a sedimentos mais pesados ou a líquidos viscosos. Os cartuchos enrolados com fio são geralmente considerados pré-filtros descartáveis.
Cartuchos plissados
Os cartuchos plissados dobram o material filtrante em folha à volta de um núcleo de suporte. Isto permite concentrar uma área de filtração muito maior no mesmo diâmetro do corpo do que uma parede cilíndrica lisa permitiria. Previsões da Pall afirma que os filtros plissados são adequados para fluidos com uma distribuição granulométrica mais restrita e para aplicações que exigem caudais elevados com baixa queda de pressão. Esta é a família mais variada. A folha dobrada pode ser um não-tecido de polipropileno ou poliéster, ou uma membrana como PES, PVDF, nylon ou PTFE. A retenção pode ser nominal ou absoluta, conforme abordado abaixo.
Os compradores que pretendam ver como uma gama de plissados está organizada por tipo de tecido, comprimento e acabamento podem consultar a Lvyuan’s cartuchos de filtro plissados para filtração de líquidos industriais. A gama inclui formatos em polipropileno, PES, PVDF, PTFE, poliéster, fibra de carbono ativada e de alto caudal. Também é possível personalizar os produtos para se adaptarem às caixas existentes.
Cartuchos com profundidade plissada e de alto caudal
A Pall descreve também um filtro híbrido de profundidade e plissado, fabricado com um meio filtrante espesso do tipo «melt-blown» e com uma estrutura de poros cónica. O objetivo é combinar a capacidade de retenção de impurezas dos filtros de profundidade com a capacidade de fluxo dos filtros plissados. Os cartuchos de grande diâmetro e alto caudal seguem a mesma lógica: maior área por ranhura do invólucro, menos cartuchos e um invólucro mais pequeno para um determinado caudal. A contrapartida é que os elementos de alto caudal utilizam invólucros e vedantes diferentes. A mudança para estes elementos é uma decisão a nível do sistema, não uma simples troca de cartuchos.
Cartuchos especializados: carvão ativado e elementos sinterizados
Os cartuchos de carvão ativado tratam o cloro dissolvido, os compostos orgânicos, o sabor e o odor, que os cartuchos de partículas não removem. Os elementos de metal sinterizado ou de plástico poroso são rígidos, podem frequentemente ser limpos ou submetidos a retrolavagem e são adequados para aplicações a altas temperaturas, alta pressão ou com meios agressivos, geralmente a um custo inicial mais elevado. Os compradores optam normalmente por estes para uma necessidade específica do processo, e não como pré-filtros de uso geral.
Comparação entre tipos comuns de cartuchos
A tabela abaixo é de caráter qualitativo. Descreve tendências típicas, não um desempenho garantido, e os produtos individuais variam consoante o suporte, a classificação e a qualidade de fabrico.
Tipo de cartucho
Modo de filtração
Fatos clássicos
Principais pontos fortes
Limites principais
Confirmar junto do fornecedor
Melt-blown
Profundidade
Sedimentos, pré-filtração por osmose inversa, partículas de tamanhos variados
Baixo custo; boa capacidade de carga em sedimentos moderados
Caudal mais baixo por cartucho; a base de cálculo varia
Base nominal ou absoluta; nível dos meios de comunicação social
Custo inicial mais elevado; é necessária a validação da limpeza
Tipo de poro, método de limpeza, tipo de material
Como escolher meios filtrantes plissados: PP, PES, PVDF, PTFE e nylon
No que diz respeito à família dos filtros plissados, a escolha do meio filtrante é mais importante do que o comprimento do cartucho. A compatibilidade depende do líquido em questão, da temperatura e dos produtos químicos de limpeza. Considere a tabela abaixo como um guia de triagem e não como uma tabela de compatibilidade.
Media
Função comum
Pontos a confirmar
Polipropileno (PP)
Pré-filtração aquosa geral, pré-tratamento por osmose inversa (RO) e desionização (DI), muitos líquidos de processo compatíveis
Temperatura, exposição a solventes e oxidantes, base de classificação
Poliéster
Aplicação em sedimentos e líquidos em geral, com um perfil químico diferente do do PP
Química dos fluidos, temperatura, construção
Membrana PES
Filtração fina em que é necessária uma membrana hidrofílica, como em linhas de água, alimentos ou bebidas
Documentação da candidatura, requisitos relativos aos compostos extraíveis
Membrana de PVDF
Filtração fina de líquidos agressivos ou que apresentam elevadas exigências químicas
Tipo exato de membrana, limites de temperatura e pressão
Membrana PTFE
Ambientes químicos, gases ou solventes extremamente agressivos
Comportamento hidrofóbico em meio aquoso; procedimento de humedecimento
Membrana de nylon
Fluidos de processo selecionados que requerem uma membrana hidrofílica
Compatibilidade com ácidos, oxidantes e o líquido de processo
Da Lvyuan Cartucho filtrante plissado de polipropileno de 30 polegadas É um exemplo do formato totalmente em polipropileno. Utiliza meio filtrante, núcleo, estrutura e tampas de extremidade em PP para água e líquidos de processo compatíveis, com extremidades 222/Fin e 226/Fin opcionais. A página do produto indica que a pressão diferencial admissível diminui à medida que a temperatura aumenta. Um valor de pressão indicado no título deve, portanto, ser interpretado como um máximo de projeto, e não como um limite válido para toda a gama de temperaturas. Esse é um bom hábito de leitura para qualquer ficha técnica de cartuchos.
Para uma retenção mais fina ou líquidos mais agressivos, o Cartucho plissado compacto de PVDF de 5 polegadas combina uma membrana de PVDF com peças de suporte em polipropileno num corpo curto. A versão ilustrada utiliza uma ligação 222/Flat com dois anéis de vedação. A página indica que os limites reais de classificação, temperatura e pressão dependem da membrana de PVDF específica e da sua construção. Confirme esses valores em relação à especificação escolhida.
Os compradores que ainda não tenham decidido qual o meio de comunicação podem começar por uma plataforma configurável, como a Cartucho plissado de 10 polegadas com meios filtrantes selecionáveis: PP, PES, PTFE, PVDF ou nylon. A página destaca um aspeto que vale a pena reiterar: a sua ampla gama de microns descreve a série de produtos, e não uma classificação disponível para todos os tipos de suportes.
Qual é a diferença entre classificações nominais e absolutas?
Uma classificação nominal significa que um cartucho remove uma percentagem, indicada pelo fabricante, de partículas com um tamanho igual ou superior a um determinado valor. Uma classificação absoluta implica uma eficiência de remoção muito superior e mais rigorosamente definida para esse tamanho. Guia de cartuchos da Cary Company afirma que os cartuchos nominais podem reter apenas cerca de 75% na classificação de mícrons indicada, enquanto os cartuchos com classificação absoluta atingem frequentemente 99% ou mais. Acrescenta ainda que muitos sistemas colocam os filtros nominais a montante e a filtração absoluta a jusante.
Estes termos não têm uma definição única e universal. O que um fornecedor entende por “5 mícrons nominais” pode não corresponder ao que outro fornecedor entende. Ao comparar orçamentos, solicite:
A percentagem de eficiência para o tamanho em mícrons indicado.
O método de ensaio e o fluido de ensaio utilizados para o obter.
Se o valor se refere a um valor de libertação de lote ou a um valor típico.
Sem esses dados, duas cotações com o mesmo valor em mícrons não são comparáveis.
Será que um cartucho mais fino e plissado é sempre a melhor escolha?
Não. Um cartucho plissado ou com classificação mais fina não é, automaticamente, a opção mais económica. O meio plissado oferece uma grande área de superfície, mas pode entupir-se rapidamente quando o material a tratar apresenta uma grande variação de tamanhos de partículas ou uma carga elevada. Nessa situação, um cartucho de profundidade, ou um cartucho plissado de granulometria mais grossa a montante de um cartucho mais fino, proporciona frequentemente uma vida útil total mais longa a um custo mais baixo por metro cúbico filtrado.
A comparação correta é o custo por volume de líquido tratado até atingir o nível de limpeza pretendido. Isso inclui o preço do cartucho, a frequência de substituição, a mão-de-obra, o tempo de inatividade e a eliminação, e não apenas o preço unitário indicado no orçamento. A filtração em etapas, com uma etapa grossa a reter a maior parte dos sólidos e uma etapa fina ou absoluta a aperfeiçoar o resultado, é frequentemente o projeto mais económico. A ressalva é que a filtração em etapas implica mais caixas, queda de pressão e complexidade, pelo que compensa principalmente quando a carga de contaminantes é significativa.
O entupimento frequente também é um indício diagnóstico. Como A Dutch Filtration salienta que, um filtro que fica obstruído mais cedo do que o esperado pode indicar um problema num processo a montante. A mudança do tipo de cartucho pode, nesse caso, ocultar a verdadeira causa.
Comprimento, diâmetro, tampas nas extremidades e vedantes
O cartucho tem de encaixar no invólucro antes de poder filtrar qualquer coisa. Verifique estes pontos de interface em relação ao invólucro existente ou ao desenho:
Comprimento: São comuns comprimentos de 5, 10, 20, 30 e 40 polegadas. As caixas para vários cartuchos têm capacidade para vários cartuchos, pelo que deve verificar o número de elementos.
Diâmetro exterior:Listas da Pall um cartucho Profile Star de 30 polegadas com um diâmetro exterior de 2,75 polegadas, enquanto os cartuchos plissados de poliéster da Lvyuan variam entre 2,5 e 4,5 polegadas. Não se deve partir do princípio de que “padrão” significa idêntico.
Configuração final: Os cartuchos de extremidade duplamente aberta (DOE) vedam em ambas as extremidades e utilizam juntas ou adaptadores. Os cartuchos de extremidade simplesmente aberta (SOE) vedam numa das extremidades com anéis O-ring e são fechados na outra. Os modelos 222 e 226 são tipos comuns de SOE, com pontas com aletas ou planas. O guia do Cary explica que as tampas das aletas se encaixam na placa de retenção superior dos alojamentos multicartuchos e que uma tampa fechada permite que um cartucho DOE funcione como um SOE.
Material da vedação: O elastómero da junta ou do O-ring deve ser compatível com o líquido, a temperatura e os agentes de limpeza. Uma vedação incompatível pode falhar antes do próprio fluido e provocar um desvio.
Núcleo e suporte: Os núcleos de polipropileno, aço inoxidável e outros materiais diferem na tolerância à temperatura e à pressão.
Uma amostra do cartucho, um desenho ou o número de modelo da caixa reduzem o risco de encomendar a interface errada. É por isso que os programas OEM e de substituição começam frequentemente com uma amostra.
Erros comuns nas especificações
Escolher apenas com base no número de mícrons. A base de classificação, a carga de contaminantes, a queda de pressão e a compatibilidade química são fatores que afetam o desempenho real.
Esperar que os cartuchos de partículas removam contaminantes dissolvidos. Os cartuchos de sedimentos plissados não removem o cloro dissolvido, o odor nem os produtos químicos, a menos que incorporem meios filtrantes concebidos para o efeito.
Ignorando a redução da potência em função da temperatura. A pressão diferencial admissível diminui normalmente à medida que a temperatura de funcionamento aumenta.
Utilização de um cartucho de uso geral em aplicações reguladas. As aplicações nos setores alimentar, das bebidas, farmacêutico e de alta pureza exigem materiais documentados, controlos de fabrico e validação. Não se deve partir do princípio de que um cartucho industrial genérico cumpre os requisitos.
Ignorar a fase a montante. Um cartucho com pregas finas colocado diretamente atrás de uma carga pesada ficará obstruído rapidamente.
O que devem os compradores especificar antes de solicitar um orçamento?
Um pedido de cotação preciso permite ao fornecedor avaliar tanto o cartucho como o sistema, em vez de se limitar a procurar um tamanho no catálogo. Forneça os seguintes dados:
Campo «RFQ»
Porque é importante
Líquido, viscosidade e temperatura
Determina a compatibilidade entre o meio, a vedação e o núcleo, bem como o comportamento do fluxo
Tipo de contaminante e intervalo aproximado de dimensões
Decide entre o corte profundo e o plissado e se é necessário um estágio
Classificação em mícrons pretendida e base de classificação
Define os dados relativos à retenção e à eficiência que deve solicitar
Caudal, pressão de funcionamento e pressão diferencial
Define o número de cartuchos, a área e o gatilho de substituição
Modelo do invólucro, comprimento do cartucho e diâmetro exterior
Evita problemas de ajuste
Tampas das extremidades e material de vedação
Previne o desvio e a falha da vedação
Quantidade, padrão de encomendas e mercado-alvo
Afeta a fixação de preços, as negociações relativas à quantidade mínima de encomenda (MOQ) e os requisitos de documentação
Requisitos de conformidade ou de documentação
É necessário obter atempadamente as certificações relativas ao contacto com alimentos, ao setor farmacêutico ou outras
Amostra ou desenho do cartucho existente
Acelera as verificações de compatibilidade para trabalhos de substituição ou de equipamento original (OEM)
Peça ao fornecedor que indique por escrito a quantidade mínima de encomenda (MOQ), o prazo de entrega, os dados de ensaio e a documentação disponível, de acordo com as suas especificações. Solicite uma amostra para validação antes de se comprometer com a encomenda em grande quantidade.
Perguntas mais frequentes
Quais são os principais tipos de filtros de cartucho industriais?
Os principais tipos são os cartuchos fundidos por sopro, enrolados em fio, plissados, híbridos plissados de profundidade, de carvão ativado e sinterizados. Os cartuchos fundidos por sopro e enrolados em fio são filtros de profundidade, os cartuchos plissados são principalmente filtros de superfície e os elementos de carvão ativado e sinterizados respondem a necessidades específicas do processo.
Qual é a diferença entre os filtros de profundidade e os filtros de cartucho plissado?
Os filtros de profundidade retêm partículas ao longo de toda a espessura do meio filtrante e adaptam-se bem a partículas de tamanhos variados. Os filtros plissados dobram o meio filtrante para criar uma grande área de superfície, proporcionando uma menor queda de pressão e um maior caudal. São adequados para distribuições de partículas mais restritas e matérias-primas mais limpas.
Devo escolher um cartucho com classificação nominal ou absoluta?
Opte por cartuchos com classificação absoluta nos casos em que a retenção definida seja importante, como no polimento final ou na proteção de membranas. Os cartuchos nominais servem frequentemente como pré-filtros de baixo custo. Solicite as percentagens de eficiência e os métodos de ensaio, uma vez que as definições variam consoante os fornecedores.
O que significam os números 222 e 226 num filtro de cartucho?
Trata-se de tipos de ligação de extremidade SOE, que se referem, em geral, aos tamanhos dos anéis de vedação utilizados para a vedação, e que normalmente apresentam uma ponta com aletas ou plana. Devem ser compatíveis com o adaptador da caixa; por isso, confirme através de um desenho ou de uma amostra.
Os cartuchos de filtro plissados podem ser limpos e reutilizados?
Algumas estruturas podem ser limpas, mas muitas são descartáveis. A reutilização depende do meio filtrante, da estrutura e dos contaminantes. A limpeza pode alterar a capacidade de retenção ou danificar o cartucho; por isso, confirme os métodos e limites com o fornecedor antes de planear a reutilização.
Que informações é que um fornecedor precisa para apresentar um orçamento para um filtro de cartucho?
No mínimo: o líquido, o contaminante, a classificação de microns pretendida, o caudal, a pressão, a temperatura, o comprimento e o diâmetro exterior do cartucho, as tampas das extremidades, o material da vedação e a quantidade. Um cartucho de amostra ou um desenho permite ao fornecedor verificar a compatibilidade com o invólucro.
Um cartucho plissado remove o cloro ou os produtos químicos dissolvidos?
A menos que inclua meios concebidos para adsorção, como a fibra de carvão ativado. Os cartuchos plissados padrão de polipropileno ou poliéster retêm partículas em suspensão, mas não removem o cloro dissolvido, o odor nem os produtos químicos.
