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INFORMACIÓN EN EL AIRE Morelia, Mich 2006. |
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Filtración de Aire (Generalidades) I. Introducción: El acondicionamiento del aire se refiere al proceso de tratar el aire para controlar simultáneamente su temperatura, humedad, limpieza, y distribución para cumplir con los requerimientos de confort de los ocupantes de un espacio acondicionado. El aire interior suele estar de 2 a 5 veces mas contaminado que el exterior según la EPA (Agencia Para La Protección Medio Ambiental De Los Estados Unidos) de ahí la importancia para una adecuada filtración del aire. El aire que respiramos El aire es una mezcla de gases compuesto aproximadamente de 21% de oxigeno, 78% de nitrógeno, 1% de argón y algunos otros gases. El aire que respiramos también incluye partículas materiales y gases generados por la naturaleza, el hombre y los procesos industriales. Es motivo de preocupación las partículas de materia y los gases que afectan nuestra salud o confort, que dañan nuestro entorno o que afectan los productos o componentes que estamos fabricando. Desgraciadamente pese a todos nuestros esfuerzos para mantener un medio ambiente limpio, el aire que respiramos no esta muy limpio. Se podrían escribir páginas enteras de todas las fuentes y el tipo de materiales que lo contaminan. Las Partículas y tu Salud Como entran a tu cuerpo. Cuando inhalas respiras aire junto con cualquier partícula que se encuentre en el aire. El aire y las partículas viajan a tu sistema respiratorio (tus pulmones y vías respiratorias). En el camino las partículas se adhieren a las paredes de las vías respiratorias o viajan profundamente a los pulmones. Entre más lejos viajen las partículas el efecto es mas severo.
¿Cuáles partículas viajan más profundo en los pulmones? Las partículas más pequeñas 2.5. Las partículas pueden pasar a través de las vías respiratorias más pequeñas. Las partículas más grandes tienen más posibilidades de adherirse a las paredes, o pueden acuñarse en los pasajes estrechos de los pulmones. Otros factores que afectan que tan profundo viajan las partículas. *Respirar por la nariz o la boca. El respirar a través de tu boca le permite a las partículas viajar más profundamente en los pulmones.
!Tu cuerpo responde a la invasión de partículas! Tus pulmones producen mucosidad para atrapar a las partículas, y existen pelitos que se menean para mover la mucosidad y las partículas fuera del pulmón. Si puedes notar algo en tu garganta esto es mucosidad. La mucosidad sale de las vías respiratorias al toser o al tragar. Si las partículas son pequeñas y entran profundamente en los pulmones, células especiales en el pulmón atrapan las partículas y después no pueden ser expulsadas resultando en enfermedad pulmonar, enfisema o cáncer pulmonar. Efectos en la Salud Ambas partículas PM10 (grandes) y PM2.5 (pequeñas) pueden causar problemas a la salud, específicamente a la salud respiratoria (la de los pulmones y vías respiratorias). Por viajar más profundamente en los pulmones y por estar compuesta de elementos que son más tóxicos (como metales pesados y compuestos orgánicos que cuasan cáncer) las partículas PM2.5 pueden tener efectos más severos a la salud que las partículas más grandes, PM10. El exponerse a partículas conduce al incremento de uso de medicamentos y más visitas al doctor o a la sala de emergencias. Efectos a la salud incluyen lo siguiente: · Tos, resollo, dificultad para respirar ¿Cómo puede la contaminación atmosférica ser dañina? Cada año, un promedio de 2,000,000 de personas morirán de complicaciones debidas a la contaminación de partículas en el mundo. Las partículas y otros agentes contaminadores pueden hacer que las personas sufran de:
¿Porqué Estudiar la Calidad del Aire? El estudio de la calidad del aire ha recibido típicamente poca atención en escuelas en relación con otras preocupaciones del medio ambiente. El aire por si mismo parece abstracto y sin límites y la contaminación del aire parece más técnica y más nebulosa que otros problemas del medio ambiente. Sin embargo, la calidad de nuestro aire cuenta con ramificaciones importantes y diversas. Contaminantes visibles e invisibles tiene impactos severos en nuestro medio ambiente, nuestra salud y en la calidad de nuestras vidas. Se ha documentado muy bien que la contaminación le cuesta billones de dólares a los países por medio de sus efectos en bosques, cultivos, edificios, ciudades y cuerpos. Una enfermedad que puede ser desencadenada por la contaminación es el asma. ¿Qué es el Síndrome del Edificio Enfermo? El "Síndrome del Edificio Enfermo" es un fenómeno relativamente reciente, reconocido internacionalmente y se estima que afecta a más de 50 millones de personas en todo el mundo. Cuando un número considerable de ocupantes de un edificio presenta síntomas que no responden a ningún patrón de enfermedad, y es muy difícil de caracterizar, el problema puede ser " Síndrome del Edificio Enfermo". Los problemas derivados de un "Edificio Enfermo" pueden aumentar debido a un diseño y mantenimiento inapropiado del sistema de ventilación y aire acondicionado, equipamiento de oficina, amoblamiento, suministro y operaciones dentro del edificio. Entre los años 70 y 80, un inesperado aumento del precio del petróleo y sus derivados produjo la mayor crisis energética de la que se tenga conocimiento. El costo de mantener el confort térmico de las viviendas y edificios de oficina, subió drásticamente y el resultado fue la creación de una nueva tecnología con el incremento del aislamiento térmico de los edificios y una reducción drástica del ingreso del aire del exterior. La necesidad de conservar energía tuvo derivaciones insospechadas. Fue el comienzo de las construcciones herméticas (edificios cerrados) que favorecieron la concentración de fuentes de contaminación: materiales sintéticos, pesticidas, humo de cigarrillos, amoníaco y ozono de las fotocopiadoras, entre otros, que modificaron la calidad del aire interior afectando el confort y la salud de sus ocupantes. Frecuentemente se presentan casos donde el aire fresco no llega a los trabajadores de oficinas. Por ejemplo los divisorios flexibles en espacios abiertos pueden interferir con la circulación de aire tal como fuera diseñado originalmente, o simplemente, las grillas y rejillas de entrada y salida del aire estar bloqueadas. En la década del 80 advertidos de esta nueva situación, la Organización Mundial de la Salud tipificó entre los males contemporáneos el "Síndrome del Edificio Enfermo" y sugirió que alrededor del 30 por ciento de los edificios construidos nuevos y remodelados en todo el mundo, pueden generar muchas quejas por problemas de salud, relacionadas con la calidad de aire interior. ¿Cuáles son los síntomas al vivir o trabajar en un edificio enfermo? Los efectos del aire contaminado usualmente se presentan como uno o una combinación de los siguientes síntomas: congestión nasal, estornudo, tos seca, congestión bronquial, dolor de garganta (frecuentementese confunde con un estado gripal). Pueden aparecer otros síntomas incluyendo fatiga, dolor de cabeza, nauseas, irritación de piel y ardor o picazón en los ojos. Casos más graves recuerdan episodios como "la fiebre del deshumidificador ", "la fiebre de Pontiac", o "La enfermedad del Legionario" de graves consecuencias, causando inclusive la muerte de muchos de los afectados.
Efectos Económicos de una Mala Calidad de Aire Interior Cuando pensamos en una contaminación de aire, automáticamente la asociamos a automóviles y fábricas funcionando en el exterior de los edificios. Por eso es muy común suponer que la calidad de aire es solo un problema que tiene que ver con el aire exterior urbano. Contrariamente a esta percepción generalizada, ahora sabemos que el aire interior contaminado que puede presentarse en nuestras viviendas, edificios públicos, oficinas, hospitales, entre otros, también representan un problema muy complejo y de difícil caracterización. Sus efectos, como vimos anteriormente, inciden en la salud y bienestar de los ocupantes, produce daños a la propiedad, reduce la productividad y aumenta el ausentismo en el ámbito laboral. Desde el punto de vista económico, muchos de los costos derivados de estos daños son tangibles y fáciles de cuantificar y valorizar, mientras que otros, son costos indirectos muy difíciles de identificar. II. Principios de la filtración del aire: Un filtro de aire es un dispositivo que se utiliza para eliminar las partículas de la corriente de aire cuando este aire pasa a través de él. Existen dos tipos de filtros para aire los filtros mecánicos y los purificadores electrónicos. A. Filtros mecánicos: Estos filtros remueven el polvo al recolectarlo en la media filtrante, el material que comprende el elemento filtrante. Esta captura implica dos consideraciones diferentes. La primera es la probabilidad de que la partícula choque con una de las "fibras" que constituyen la media. La palabra "fibra" se refiere a cualquier componente de la media filtrante. La segunda es la probabilidad de que la partícula una vez que hizo contacto con la fibra del filtro, continúe adheriendose. A medida que la corriente de aire pasa a través del filtro, las partículas son removidas por las fibras por los siguientes mecanismos:
La efectividad de este proceso depende del tamaño de la partícula ya que entre más grande sea esta mayor será su masa y por ende mayor será su inercia, adicionalmente entre más grueso sea el filtro y menor el espacio entre las fibras hará que existan mas probabilidades de veces de que la partícula sea capturada. A mayor velocidad del aire también mayor será la inercia de las partículas.
B. Purificadores electrónicos: Los purificadores electrónicos remueven las partículas de la corriente de aire por medio de una carga electrónica. Un prefiltro atrapa las partículas grandes, después una sección ionizante carga positivamente a las partículas aerotransportadas. Estas partículas son atrapadas y recolectadas por placas cargadas negativamente. Estos filtros pueden traer además un filtro de carbón activado para remover olores.
Los filtros pueden ser de diferentes materiales como metal, fibra de vidrio, o fibras naturales. Algunos son desechables y otros son lavables para poderse seguir utilizando. Estos filtros son filtros mecánicos cuyo principal mecanismo de captura es el impacto por inercia, se caracterizan por una alta velocidad de la media (velocidad del aire al pasar a través de la media filtrante) y por una baja caída de presión.
1). Filtros de fibra de vidrio. La media filtrante esta construida de una base de filamento de fibra de vidrio, continuo unido por una resina térmica cuya densidad es mas concentrada hacia la salida del aire. Esta fibra generalmente esta impregnada con adhesivos para incrementar su retención. Estos filtros pueden tener un marco de cartón o un portamarco metálico. Estos filtros son desechables. Beneficios
La media filtrante esta compuesta de varia mallas onduladas de aluminio tipo mosquitero y una capa de poliester o poroflex. Las mallas al ser onduladas proveen una mayor superficie de filtración. El propósito es permitir una saturación completa del filtro al capturar las partículas más grandes por la entrada del flujo del aire y una retención progresiva de las partículas más pequeñas, mientras el aire recorre las distintas capas del filtro. El marco y las mallas protectoras son metálicas de lamina galvanizada o de aluminio. Beneficios
Una carga electrostática es generada por el aire que pasa a través de los laberintos de fibras estáticas. Las partículas transportadas por el aire son atraídas y retenidas por cargas estáticas hasta que estas partículas son soltadas al lavar los filtros. La media filtrante esta compuesta de aluminio, fibra electrostática de polipropileno y espuma autocargable de poliuretano o de poliester. Beneficios
Existen diferentes fibras sintéticas utilizadas en los filtros tipo panel. El material más común es el poliester, sin embargo otras fibras como el polipropileno, el nylon también se utilizan. Generalmente están diseñados para ser desechables. El poroflex esta compuesto de poliuretano y es un material que se mide por el tamaño de su poro por pulgada (con un rango de 10 a100 poros por pulgada). Entre más grande sea la cantidad de numero de poros por pulgada, mayor será su eficiencia y su caída de presión. El poroflex puede ser lavado y vuelto a usar.
Estos filtros son instalados en las campanas de cocina para prevenir el acumulamiento de grasa en los ductos de extracción y reducir así riesgos de incendio. Todos los filtros utilizados para este servicio están construidos de metal. No son efectivos para el humo.
Los filtros de superficie extendida tienen la característica que el área de su media filtrante es mayor que el área del filtro. El método más común para incrementar el área de la media es plegándola y extendiendo la profundidad del pliegue. 1). Filtros de bolsa. Los filtros de bolsa son filtros de superficie extendida de alta eficiencia. Su media filtrante puede ser de fibra de vidrio ultra fina o de fibra sintética. La media filtrante viene en varios colores según su eficiencia. El filtro esta compuesto por bolsas individuales cuyo numero varia según sus especificaciones. Cada una de estas bolsas se subdivide a su vez en secciones tubulares. La subdivisión esta formada por costuras internas que deben ser selladas con una resina termoplástica para evitar el bypass del aire y alargar su vida útil. Usos y aplicaciones:
Estos filtros de eficiencia mediana están fabricados con un laminado de fibra sintética de algodón y poliester en una configuración de pliegues radiales con soporte de malla anticorrosiva. La gran cantidad de media filtrante y superficie de filtración, permiten una excelente capacidad de retención de polvos, además de asegurar un buen flujo de aire, manteniendo baja resistenciaal mismo. Adicionalmente tienen una mayor vida útil que otros filtros planos. Usos
Dentro de esta categoría de filtros de superficie extendida se encuentran también otros tipos de filtros de superficie extendida de papel y los denominados "rigid cell".
Los filtros absolutos (HEPA) son filtros de superficie extendida, desechables con un marco rígido con una eficiencia mínima del 99.97% para partículas de 0.3 micras. El filtro esta construido con fibra de vidrio ultra fina, plegada y separada entre si por separadores que generalmente son de aluminio. Estos filtros fueron desarrollados para aplicaciones militares e industriales y también son utilizados en quirófanos o laboratorios. En 1961 un filtro con una eficiencia mayor al 99.97% a 0.3 micrones fue diseñado y fabricado. El filtro ULPA tiene una eficiencia de DOP de 99.999%, y un filtro SULPA tiene una eficiencia de DOP de 99.9999%. Estos filtros se utilizan en aplicaciones militares y en la manufactura de microelectronicos.
Una consideración muy importante es la vida del filtro. Entre mas larga sea esta vida, menos serán sus costos de operación. Debido a las múltiples variables en el medio ambiente el estimar la vida de un filtro es muy complicado para los fabricantes de filtros. La primera dificultad es encontrar un polvo que sea parecido al del aire atmosférico, la segunda estriba en utilizar este polvo en una prueba acelerada que permita el calculo o la estimación de un filtro. Ya se explico que no existe un método preciso para calcular la vida útil de un filtro. Sin embargo, la vida útil de un filtro puede ser afectada por una variedad de factores. Por ejemplo si un filtro tiene una capacidad de para 2000 pcm (pies cúbicos por minuto) con una caída de 0.5", maneja mas aire, su caída de presión aumentara. Si se maneja menos volumen de aire entonces habrá una reducción en la caída de presión Al operar un filtro a una capacidad inferior que la que puede manejar sé esta incrementando la vida útil del filtro (el tiempo que se requiere para alcanzar su caída de presión final). Estos se debe a dos razones:
En el costeo del ciclo de vida, la vida del filtro es importante. Para extender la vida de un filtro se puede operar este hasta su caída de presión más alta sugerida por el fabricante. Sin embargo, esto puede ser más costoso ya que quizás el aumento en el gasto de energía sea mayor que el ahorro en la compra de mas filtros. Método de renovación y costos. Un banco de filtros tipo panel puede ser renovado al lavar los filtros o reemplazando el filtro o la media filtrante. En los Estados Unidos el método más común es renovarlos. El método para lavarlos depende de su construcción y del material usado. El filtro se debe lavar en contra del flujo del aire, en ocasiones es necesario utilizar detergentes. Independientemente del método de lavado es necesario dejarlos secar. Algunos fabricantes incluyen en su diseño orificios en el marco para el desagüe y un mejor filtrado. Aun en el caso de que los filtros sean lavables es importante considerar el costo del tiempo y mano de obra para remover los filtros, el costo del detergente y agua para lavarlos y el costo del tiempo y mano de obra para reinstalarlos, en ocasiones todos estos gastos son mayores que la compra de un filtro desechable.
La vida útil de un filtro se pude extender utilizando un prefiltro. Un prefiltro es un filtro con una eficiencia inferior a la del filtro instalado enfrente. El propósito de un prefiltro es filtrar las partículas más grandes que saturarían y elevarían la caída de presión del filtro principal. Esto hace que se alargue la vida del filtro principal. La ASHRAE recomienda el uso de un prefiltro para aquellos filtros con una eficiencia de la mancha de polvo atmosférico mayor del 70%. Un banco de filtros por ejemplo es común encontrar un filtro absoluto (HEPA) de 99.97% DOP, uno de bolsa del 95% y uno de pliegues de eficiencia mediana del 40% nominal.
Para elegir el filtro que más se adecue a las necesidades es necesario tomar en cuenta los siguientes factores: Eficiencia: la consideración más importante es la habilidad de un filtro para remover del flujo de aire la mayor cantidad de partículas medida sea más importante. La eficiencia de un filtro se incrementa según se incremente el tamaño de la partícula. Caída de presión: la resistencia que es creada por un filtro es muy importante. Entre mayor sea la resistencia, mayor será la cantidad de energía que se requiera. Considerando que todos los otros factores sean iguales el filtro con la menor resistencia es preferible. Entre mas cerrado sea el espacio entre las fibras de la media filtrante mayor será su resistencia, esto también es valido para el grosor de la media filtrante. La resistencia también suele ser alta cuando el material de alta eficiencia es utilizado en forma plana, al plegar el material se disminuye la velocidad de la media y su resistencia. En general, según aumenta la retención o la eficiencia, también aumentará la caída de presión. Las resistencias típicas iniciales de los filtros varían desde 0.05-1.0 pulg de H20 y el reemplazo tiene lugar desde 0.5 pulg de H20 para unidades de baja resistencia hasta 2 pulg de H20 para tipos de alta eficiencia como los filtros HEPA (de alta eficiencia para el aire con partículas) Capacidad: Esta es la cantidad de aire que el filtro puede manejar, expresada en pies por minuto. Generalmente la capacidad se define como el volumen de aire que un filtro limpio puede manejar con una caída de presión especifica. Al cambiar la cantidad de aire que puede manejar un filtro su caída de presión y la cantidad de polvo que puede retener cambiara y puede también afectar su eficiencia. Capacidad de retención de polvo. Mide la cantidad integrada de polvo retenido en el filtro hasta el momento en que se termina la prueba, ya sea a la máxima caída de presión especificada por el fabricante o cuando dos mediciones consecutivas están por debajo del 85% de la máxima eficiencia colectora de masa.
A quien acudir FAARVENT, S.A. DE C.V. tiene una división especializada en la filtración de aire en interiores con una experiencia de más de 12 años en el mercado nacional, dando servicios a Hospitales, Laboratorios, Centros Comerciales, Industria de alimentos, farmacéuticos, Televisoras, Embotelladoras, Radiofónicas, Agrícolas, Gimnasios, etc. |
Rey Nezahualcoyotl no. 310 Col. Pascual Ortíz Ayala Morelia, Michoacán. México
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