Cómo funcionan los elementos filtrantes – Parte 2
Reanudamos nuestra guía de dos partes sobre cómo funcionan los elementos filtrantes explicando la ciencia detrás de su éxito.
Aquí explicamos cómo los elementos de filtro que separan las partículas sólidas y los aerosoles líquidos de un gas utilizan una combinación de diferentes principios físicos para ayudar a que el gas sea lo más puro posible.
La filtración hace uso de:
Movimiento browniano
Fuerzas de inercia
interceptación directa
tamizado
Partícula más penetrante
La «partícula más penetrante» es la más difícil de eliminar y caerá en el rango de 0,1 a 0,3 micras. El filtro debe diseñarse de modo que las fibras estén lo suficientemente juntas para que la partícula pase cerca de la fibra y se una por las fuerzas de Van der Waals.
Movimiento browniano
El movimiento browniano (difusión) es el movimiento aleatorio de la partícula o aerosol en la corriente de gas causado por la colisión con los átomos del gas a escala molecular. Aquí se puede ver que la partícula choca con la fibra mientras se mueve libremente en la corriente de gas.
Cuanto más pequeña sea la partícula (menos de 0,1 micras), mayor será la posibilidad de que esta partícula choque con una fibra del elemento filtrante y, por lo tanto, se filtre de la corriente de gas. Los elementos filtrantes que utilizan el movimiento browniano logran un mejor rendimiento de filtración cuando se trata de separar los tamaños de partículas más pequeños.
Inercia
Las partículas mayores de aproximadamente 0,3 micras no siguen la corriente de aire a través de las fibras debido a su inercia. Estas partículas quedan atrapadas cuando tocan las fibras y se filtran. Durante el flujo alrededor de la fibra, la línea de flujo de gas se mueve en una curva y la partícula pesada, causada por su inercia a velocidades más altas, avanza en línea recta para chocar con la fibra.
Interceptación directa
Las partículas pueden seguir una línea de flujo de gas y aun así ser recogidas sin efecto de inercia si el flujo tiene lugar cerca de una fibra. Por ejemplo, si una partícula con un diámetro de 1 micra fluye en una corriente de gas que pasa por una fibra a una distancia de< 0,5 micras, esta partícula tocará la fibra y se eliminará.
tamizado
Las partículas serán más grandes que los poros entre las fibras y quedarán atrapadas entre ellas.
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