O filtro instalado no topo de um silo de cimento pede, a título indicativo, da ordem de 100 a 200 l/min de ar durante o enchimento pela cisterna, a uma pressão estável de cerca de 6 bar ao nível do filtro. Numa central de betão, só se enche um silo de cada vez: com o filtro da misturadora e o fim de ciclo do silo anterior, a limpeza dos filtros raramente passa de 0,5 m³/min. O ponto crítico não é o caudal, mas o ar seco: um vestígio de água numa manga e o cimento faz crosta.
O método geral da limpeza por impulsos está explicado no nosso artigo sobre o compressor para limpeza de filtros de mangas. Aqui, tratamos o caso específico do cimento, e a página compressor para central de betão apresenta as outras utilizações do ar na central.
Porque é que o filtro do silo trabalha sobretudo no enchimento?
A cisterna empurra o cimento para dentro do silo com ar produzido pelo seu próprio compressor. Esse ar de transporte tem de sair: atravessa o filtro instalado no topo do silo, que retém o pó. Durante o enchimento, as mangas ou os cartuchos carregam-se depressa. O sequenciador envia então impulsos de ar comprimido, fila a fila, para fazer cair o cimento para dentro do silo.
Fora do enchimento, o filtro quase não vê ar. A maior parte dos sequenciadores faz um ciclo de limpeza de alguns minutos depois da saída da cisterna e depois para. O compressor da central fornece portanto apenas o ar dos impulsos, nunca o ar de transporte da cisterna.
Quanto ar é preciso para limpar os filtros dos silos?
O cálculo faz-se a partir do manual do filtro: volume de ar por impulso e intervalo entre dois impulsos. Valores a título indicativo para uma central de quatro silos:
- Silo em enchimento: 25 L por impulso, um impulso a cada 10 segundos, ou seja, 6 por minuto: 6 × 25 = 150 l/min.
- Silo anterior em fim de ciclo: quando as cisternas se sucedem, o filtro do silo cheio imediatamente antes continua a limpar durante alguns minutos. Mesmo filtro, mesma cadência: 150 l/min.
- Filtro da misturadora ou da balança de cimento: 15 L a cada 10 segundos, ou seja, 90 l/min, durante a produção.
Total: 150 + 150 + 90 = 390 l/min. Com 25 % de margem para o desgaste das membranas e as fugas: 390 × 1,25 ≈ 490 l/min. Se prevê mais um silo, junte 20 %: 490 × 1,2 ≈ 590 l/min, ou seja, 0,6 m³/min.
Não se contam os quatro filtros ao mesmo tempo: seriam mais 600 l/min para filtros que estão parados. Em contrapartida, se duas cisternas descarregam ao mesmo tempo em dois silos, conte dois silos em enchimento.
Que pressão no filtro no topo do silo?
O filtro fica a 15, 20 ou 30 metros do compressor, no fim de uma tubagem que sobe ao longo do silo. O manual indica a pressão de trabalho do coletor, muitas vezes cerca de 6 bar. Se não for atingida, os impulsos ficam fracos, o cimento continua agarrado, a perda de carga do filtro sobe e o ar de transporte da cisterna sai mal.
Três regras:
- Uma tubagem de diâmetro suficiente, sem reduções inúteis. A nossa calculadora de perda de carga verifica a queda de pressão no comprimento real.
- Uma reserva perto do filtro. O coletor do filtro volta a encher entre dois impulsos. Um pequeno reservatório tampão ao pé do silo, ou uma tubagem generosa, evita que encha mal no fim da linha. A calculadora de reservatório dá um primeiro volume.
- Uma regulação de 7 a 8 bar no compressor, não mais. Meça a pressão no filtro durante um enchimento: é aí que ela conta.
Um exemplo do que acontece: uma tubagem de 1/2 polegada com 30 metros, a alimentar dois filtros em simultâneo, pode perder perto de 1 bar no pico. Os 7 bar do compressor tornam-se 6 bar ou menos no topo do silo, e os impulsos perdem eficácia sem nenhum alarme.
Porque é que o cimento exige ar seco?
O cimento reage com a água. Um impulso com humidade molha o pó agarrado à manga: forma uma crosta dura que os impulsos seguintes já não soltam. O filtro colmata de vez, e é preciso trocar as mangas.
A água estraga também o sequenciador. Cola as membranas das eletroválvulas, que ficam abertas ou deixam de abrir. Uma membrana com fuga esvazia o coletor em contínuo, e toda a fila deixa de ser limpa.
O tratamento de base é um secador frigorífico à saída do compressor, com um purgador automático no reservatório e nos pontos baixos. Mas a tubagem que sobe até ao filtro está no exterior. No inverno, o ar arrefece lá abaixo do ponto de orvalho do secador frigorífico e a água que resta condensa-se e depois congela. O nosso artigo ar seco no inverno numa central de betão explica quando passar a um secador por adsorção, e o guia sobre o ponto de orvalho dá as referências.
Que compressor para os filtros dos silos de cimento?
| Caso | Necessidade (margens incluídas) | Modelo aconselhado |
|---|---|---|
| Só filtros, 2 a 4 silos | 400 a 600 l/min | K 75, 1,1 m³/min a 8 bar, secador integrado |
| Filtros, cilindros e fluidização de uma central | 800 a 1 100 l/min | K 75, ou K 110 se a cadência for alta |
| Central grande, reservatório e secador já instalados | 1 200 a 1 600 l/min | S 110, 1,7 m³/min a 8 bar |
Na prática, o mesmo compressor alimenta também as comportas, as válvulas e a fluidização. O cálculo completo da central está em compressor para central de betão, o cálculo. As séries K e S são de velocidade variável: acompanham uma procura que sobe a cada chegada de cisterna e volta a descer depois.
As armadilhas próprias dos filtros dos silos de cimento
- O filtro que deixa de limpar. Se a limpeza enfraquece, o ar de transporte da cisterna sai mal e o silo sobe de pressão. O silo tem uma válvula de sobrepressão: um filtro colmatado põe-na a trabalhar. Vigie o manómetro diferencial do filtro e mande verificar o conjunto segundo as instruções do fabricante do silo.
- O sequenciador sempre ligado. Alguns filtros limpam dia e noite, mesmo com o silo cheio. É ar perdido e desgaste. Mande regular o sequenciador para parar depois do ciclo de fim de enchimento.
- As fugas em altura. Uma eletroválvula com fuga no topo de um silo não se ouve cá em baixo. A calculadora do custo das fugas mostra o que ela representa.
- O óleo. Os nossos compressores são lubrificados: a filtração à saída retém o óleo arrastado. Um filtro fino ao pé do silo protege ainda mais as membranas.
Indique os seus silos e filtros no configurador, ou envie os respetivos manuais com um pedido de orçamento: verificamos consigo o caudal e a pressão no filtro.
Segundo a sua profissão: Compressor para central de betão, pedreira e demolição.