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Filtros Eletrostáticos – Mantendo ambientes limpos (MA142)

Cada vez é maior a preocupação de todos nós com a limpeza, tanto em vista da necessidade de evitarmos pandemias como a que ocorre no momento em que escrevemos este artigo (2020) como para manter limpos ambientes frequentados por pessoas, por diversos outros motivos. Já tratamos em outros artigos dos ionizadores e ozonizadores que são recursos que fazem uso da tecnologia e que proporcionam soluções limpas para higienização. Um outro equipamento de que trataremos neste artigo é o filtro eletrostático.

Os filtros eletrostáticos ou filtros precipitadores já encontram uma grande gama de aplicações na indústria, ambientes médicos e mesmo domésticos. Esses filtros precipitam partículas que se encontram em suspensão no ar ou na fumaça com efeitos purificadores.

Por exemplo, na indústria eles podem ser colocados em chaminés para precipitar as partículas sólidas (fuligem) evitando que sejam lançadas na atmosfera. Em cozinhas industriais, por exemplo, eles precipitam partículas responsáveis pelos odores, fazendo assim sua eliminação.

No artigo MA070, por exemplo, descrevemos a montagem de um filtro que pode ser aplicado em sua casa.

Para as aplicações médicas, os filtros podem ajudar na purificação do ar com a precipitação de partículas que incluem a presença de microorganismos.

 

Como funciona

Para entender melhor o princípio de funcionamento deste tipo de filtro, vamos tomar como exemplo um filtro usado numa chaminé de fábrica como mostrado na figura 1.

 

Figura 1 – O princípio de funcionamento
Figura 1 – O princípio de funcionamento

 

Partimos então de duas telas que são carregadas eletricamente com uma alta tensão a partir de uma fonte especial.

Conforme mostra a figura 2, essas telas estão dispostas de tal maneira que o ar poluído passa inicialmente por uma delas, que está carregada positivamente.

 

Figura 2 – A disposição das telas
Figura 2 – A disposição das telas

 

Como isso as partículas adquirem cargas positivas ao passar pela tela. Além de serem repelidas pela tela, as partículas são levadas pela corrente de ar, as encontrando uma segunda tela de metal que estará carregada com eletricidade de polaridade oposta.

O resultado é uma forte atração que acaba por prender as partículas que se acumulam e se aglomeram, caindo num reservatório ou caixa de retenção. O ar sem estas partículas segue livremente para a atmosfera ou para o ar ambiente.

Veja que a eficiência do filtro depende da capacidade das partículas visadas em reter as cargas e, também da própria tela usada.

 

Aplicações médicas

Existem diversos filtros eletrostáticos ou precipitadores indicados para aplicações médicas. Encontramos também diversos trabalhos na Internet que relatam as vantagens de seu uso em aplicações médicas.

Essas aplicações incluem salas de isolamento, salas de cirurgias, e ambientes médicos em geral onde a utilização do ar filtrado num ambiente é altamente recomendada.

Os tipos comerciais se propõem a entregar em suas saídas ar com até mais de 99% de purezas, eliminando assim as partículas em suspensão que incluem a presença de micro organismos.

Um ponto importante que deve ser ressaltado, é que em muitos casos a presença de alta tensão também pode ser suficiente para que, pelo efeito corona que exploramos em nosso artigo sobre ozonizadores (MA141), gera uma certa quantidade de ozônio com intensa ação sobre micro organismos.

No próprio ambiente de trabalho, a eliminação de partículas que podem ser nocivas as pessoas, como em ambientes industriais em que existam partículas resultantes de processos de usinagem deve ser considerada.

No entanto, é preciso levar em conta alguns cuidados quando se pretende montar ou usar um filtro deste tipo.

Um deles é estar atento aos elementos filtrantes (telas) que podem facilmente ser obstruídos pelas partículas acumuladas, diminuindo assim sua eficiência. A verificação periódica, com a limpeza consequente, é importante.

Na figura 3 temos um exemplo de uma estrutura simples que pode ser implementada num sistema de ventilação, se bem que existam tipos comerciais elaborados inclusive sob normas que devem ser preferidos no caso de instalações médicas.

 

   Figura 3 – Um sistema simples
Figura 3 – Um sistema simples

 

Uma fonte de alta tensão como a mostrada na figura 4 e descrita em pormenores no artigo MA070 é dada na figura 4.

 

Figura 4 – Uma fonte
Figura 4 – Uma fonte

 

Para uma aplicação experimental ou de pequeno porte, para um pequeno ambiente, T1 pode ser uma bobina de ignição de carro.

Na nossa seção Banco de Circuitos temos dezenas de circuitos de fontes de muito alta tensão que podem ser utilizadas num projeto experimental de filtro eletrostático.

 

 

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