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Tecnologia de Filtração por Separação Centrífuga: Princípios e Aplicações na Otimização de Processos Industriais

A presença de partículas sólidas em suspensão em fluidos de processo é um desafio recorrente na indústria, porque impacta diretamente na eficiência operacional, nos custos de manutenção e na qualidade do produto final. Normalmente, sistemas de filtração


Tecnologia de Filtração por Separação Centrífuga: Princípios e Aplicações na Otimização de Processos Industriais

A presença de partículas sólidas em suspensão em fluidos de processo é um desafio recorrente na indústria, porque impacta diretamente na eficiência operacional, nos custos de manutenção e na qualidade do produto final.
Normalmente, sistemas de filtração por barreira - que utilizam elementos filtrantes consumíveis, como bolsas e cartuchos - são os mais utilizados. Contudo, utilizar esse tipo de filtro em aplicações que possuem alta concentração de sólidos pode causar uma rápida saturação do elemento filtrante, exigindo paradas frequentes e gerando custos operacionais contínuos. 
Como alternativa, a tecnologia de filtração por separação centrífuga oferece uma escolha robusta e de baixa manutenção para a filtração de líquidos.

O princípio de funcionamento
O Filtro Separador Centrífugo opera com base no princípio da separação por densidade, induzida pela ação centrífuga. O fluido a ser tratado entra tangencialmente no equipamento, criando um vórtice de alta velocidade. As partículas mais densas que o fluido principal - como areia, metálicos ou cavacos - são arremessadas contra a parede interna do separador graças à ação centrífuga.
A partir desse momento, elas perdem velocidade e decantam por gravidade para uma câmara de acúmulo na parte inferior, onde podem ser purgadas manual ou automaticamente. O fluido ‘limpo’, livre das partículas mais pesadas, é direcionado para um vórtice central ascendente e é descarregado pelo bocal de saída superior.

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A principal vantagem deste produto é a ausência total de partes móveis ou elementos filtrantes que necessitam frequentemente de reposição, resultando em uma operação contínua, sem paradas para limpeza ou manutenção, e uma eficiência de remoção que pode atingir até 98%, dependendo da sua saturação, concentração, entre outras propriedades.

Funcionamento:
1. Entrada do líquido;
2. Aceleração do fluido através de ranhuras tangenciais;
3. Ação centrífuga arremessa as partículas mais pesadas para a parede interna;
4. Sólidos concentrados são expurgados periodicamente ou drenos continuamente de acordo com as necessidades;
5. Saída do líquido limpo.

Aplicações e otimização de processos
O Filtro Separador Centrífugo é surpreendentemente versátil e permite sua aplicação em diversos segmentos industriais, solucionando problemas específicos de contaminação.

Indústria Automotiva
No processo de preparação de superfícies para pintura, tanques de pré-lavagem e desengraxe acumulam uma alta quantidade de sólidos, como cavacos finos, óxidos e fibras. A instalação de Separadores Centrífugos nestes processos podem proteger os bicos de spray contra entupimento, eliminar a decantação de sólidos no tanque e manter a concentração de partículas extremamente baixa.
Essa tecnologia é aplicada nas linhas de pintura para garantir qualidade e aderência, prevenindo a ferrugem e podendo estender a vida útil de filtros de barreira em até 10 vezes.

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Sistemas de Climatização (HVAC)
Em sistemas de climatização, também conhecidos como HVAC, os Separadores Centrífugos são instalados para tratar a água das bacias de torres de resfriamento. Eles removem continuamente os sólidos que entram pelo ar ou se desprendem da tubulação, evitando o acúmulo de lodo e a formação de incrustações em trocadores de calor e condensadores, resultando em ganhos de eficiência energética e economia com produtos químicos.

Siderurgia e Metalurgia
Os Separadores Centrífugos são utilizados em circuitos de água de laminação, descarepação e em sistemas de resfriamento. A remoção contínua de carepas e outros sólidos protege bicos de spray, trocadores de calor e condensadores, eliminando paradas imprevistas e os custos de manutenção associados, além de contribuir para a melhoria da qualidade do produto final. Em circuitos de refrigeração de máquinas operatrizes, como retíficas e centros de usinagem, a tecnologia prolonga a vida útil do óleo solúvel, inibe o crescimento de bactérias e aumenta a vida útil da ferramenta de corte.

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Papel e Celulose
A aplicação abrange desde o tratamento da água de captação, como rios e lagoas, até a proteção de bicos de spray em circuitos de processo, incluindo os de licores negros. A remoção eficiente de sólidos garante a proteção de equipamentos críticos e evita paradas não programadas que poderiam comprometer a produção.

Indústria Petrolífera e Petroquímica
Aplicações de alta relevância incluem a separação de areia em água de injeção em poços de petróleo e no processo de tratamento do óleo cru.

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A robustez do sistema é ideal para estas condições, protegendo toda a instalação e equipamentos subsequentes.

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Lavagem de gases
Em sistemas que utilizam a lavagem de gases para remover os sólidos não queimados, os Separadores Centrífugos são aplicados para tratar a água do processo, removendo as partículas capturadas e otimizando a performance de equipamentos como os decantadores, garantindo a eficácia do controle de emissões.

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Indústria Sucroalcooleira 
A mecanização da colheita de cana-de-açúcar aumentou a presença de impurezas como areia e argila no processo industrial. Os Separadores Centrífugos são utilizados em duas principais aplicações:
• Lavagem de Cana;
• Clarificação de Caldo Misto.
Lavagem de Cana: Na recirculação da água de lavagem, o sistema remove a areia para proteger equipamentos como bombas, válvulas e tubulações, além de diminuir a carga de trabalho da Estação de Tratamento de Água (ETA).

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Clarificação de Caldo Misto: Instalado após as telas de peneiramento e antes dos tanques clarificadores, o separador atua como um pré-filtro de alta eficiência. Ele remove a areia e a terra que passam pelas telas, aliviando a carga dos clarificadores, permitindo a redução do uso de floculantes e proteger trocadores de calor contra a abrasão e a incrustação.

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Benefícios:
• Remoção de 98% dos sólidos acima de 44 micra;
• Sem partes móveis ou peças para reposição;
• Sem paradas para limpezas ou manutenção;
• Sem perdas de líquidos durante o processo;
• Proteção de equipamentos como tubulações, válvulas, bombas, trocadores de calor, etc;
• Diminuição da carga de trabalho de equipamentos como clarificadores, ETA, entre outros.

Tabela de aplicações
A filtração por separação de sólidos é extremamente versátil e atende uma ampla gama de processos nos mais diversos setores industriais. Desde a indústria automobilística e siderúrgica até o setor de petróleo e gás, as soluções se adaptam aos desafios de cada segmento. A tabela  apresenta uma relação das aplicações mais comuns, demonstrando a flexibilidade e eficiência do Separador Centrífugo em diferentes contextos.

Tecnologia de Filtração por Separação Centrífuga: Princípios e Aplicações na Otimização de Processos Industriais

Cases de sucesso
O Filtro Separador Centrífugo possui um grande histórico de implementações bem-sucedidas, com referências de instalação em diversos setores. Estes casos práticos demonstram consistentemente a obtenção de benefícios como a eliminação de custos de manutenção e operação , o aumento da vida útil de equipamentos e a melhoria na qualidade do produto final.
A seguir, detalhamos algumas dessas aplicações para ilustrar o impacto direto da tecnologia na otimização de processos.

Sistema de Pré-Lavagem e Desengraxe 
Indústria Automobilística
Problema:
O sistema de pré-lavagem de carrocerias em uma grande montadora, com vazão de 380 m³/h, tinha uma filtração insuficiente. Isso causava entupimento constante dos bicos de spray, acúmulo de sólidos (metálicos, óxidos, areia e fibras) no tanque e paradas de produção não programadas para limpeza.
Solução: Foi instalado um Filtro Separador Centrífugo para que toda a vazão do sistema passasse por ele, separando os sólidos com alta eficiência. Essa ação eliminou a necessidade da limpeza semanal do tanque, acabou com os problemas de entupimento dos bicos e melhorou a qualidade da lavagem. O acúmulo semanal de sólidos no tanque foi reduzido de 115 kg para 7 kg, uma eficiência de 94%.

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Remoção de Areia em Plataforma Offshore
Indústria Petrolífera

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Problema: A presença de areia nos separadores de produção de uma plataforma de petróleo causava paradas totais ou parciais da produção para limpeza, abrasão e desgaste prematuro de válvulas, bombas e instrumentos, e criava o risco de vazamento de óleo.
Solução: Foi instalado um Conjunto Separador Centrífugo para remoção de areia, composto por um filtro, um vaso coletor e uma bomba, permitindo a remoção contínua da areia sem parar a produção. Com eficiência superior a 90%, o sistema eliminou por completo as paradas de produção para remoção de areia e para reparos de danos causados por ela, constituindo-se em mais um item de segurança contra vazamentos.

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Sistema de Chiller
Indústria Plástica

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Problema: Em uma indústria do setor plástico, uma extrusora captava pó de PVC que era arrastado para a água de resfriamento, comprometendo o funcionamento do chiller. O problema causava entupimentos periódicos nas telas e nos bicos spray, exigindo a limpeza do sistema a cada 15 dias, na qual eram retirados cerca de 40 litros de pó de PVC.
Solução: Instalou-se um Filtro Separador Centrífugo com um coletor de sólidos, que passou a remover o pó de PVC de forma contínua, sem necessidade de paradas para limpeza ou manutenção. A solução eliminou completamente os problemas de entupimento do chiller e dos bicos, e em uma limpeza preventiva posterior, não foram constatados quaisquer sólidos no sistema.

Filtragem de Óleo Solúvel
Indústria de Retíficas

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Problema: Uma empresa com um sistema de retíficas utilizava filtros de banda individuais para cada máquina. Isso gerava um alto consumo de papel filtrante e custos elevados para o descarte da borra (sólidos metálicos e abrasivos do rebolo). A baixa eficiência desses filtros exigia a limpeza semanal dos tanques.
Solução: Foi instalado um conjunto de Separadores Centrífugos centralizados que substituiu 3 filtros de banda, atendendo 3 retíficas simultaneamente. O novo sistema passou a remover 700 litros de borra concentrada a cada 24/30 horas, eliminou o uso de papel filtrante, aumentou a vida útil de componentes das máquinas e acabou com as paradas para limpeza. O retorno do investimento foi estimado em apenas 12 meses.

Tecnologia de Filtração por Separação Centrífuga: Princípios e Aplicações na Otimização de Processos Industriais

Uma solução eficaz
A tecnologia de separação centrífuga se estabelece como uma solução eficaz para a remoção de sólidos em líquidos em uma ampla gama de processos industriais. Ao eliminar a necessidade de partes móveis, elementos filtrantes e reduzir drasticamente a necessidade de intervenção e manutenção, o Separador Centrífugo oferece um impacto direto no custo operacional total (OPEX) e na disponibilidade dos ativos industriais. Sua implementação representa uma decisão estratégica para a otimização e confiabilidade de processos. 

 

LAFFI Filtration
Site:
www.laffi.com.br
Tel: (11) 4512-5400


 

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