OS COLETORES GRAVITACIONAIS

COLETORES GRAVITACIONAIS

Amanda Carvalhaes Souto Valim

Ana Laura Frugoli

Caio Henrique T. Carvalho

Rafaela Ferfoglia Ielo

Coletores gravitacionais são os mais simples e mais antigos meios de remoção de partículas suspensas a partir de um gás. São referidos também como câmaras de deposição, coletores de gravidade, coletor de sedimentação gravitacional, ou câmaras de deposição. Este tipo de tecnologia faz parte do grupo de controle da poluição do ar designado por “pré purificadores”, já que na maioria das vezes são utilizados como primeiro estágio de um processo de coleta, reduzindo a entrada de material particulado, removendo partículas abrasivas maiores (CHEREMISINOFF, 2002).  

A câmara de sedimentação gravitacional é um equipamento de controle cujo mecanismo de coleta é a força gravitacional. É basicamente uma câmara, normalmente metálica com grandes dimensões, com o intuito de diminuir a velocidade de escoamento das partículas grossas, em decorrência do peso das mesmas (ALHADEFF, 2002). As figuras abaixo representam o esquema de uma câmara de sedimentação gravitacional simples e o mecanismo de deposição do material particulado por ação gravitacional.

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Figura : Câmara de sedimentação gravitacional simples. Fonte: CHEREMISINOFF, 2002.

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Figura : Mecanismo de deposição de material particulado por ação gravitacional. Fonte: LISBOA; SCHIRMER, 2007.

O rendimento da câmara é função da superfície e independe da altura, a qual se encontra limitada de forma que a velocidade do gás não atinja valores altos para arrastar as partículas depositadas. O rendimento aumenta com a diminuição da velocidade do gás, o que faz com que as partículas tenham tempo de depositar-se, incluindo as partículas de menor tamanho. A velocidade do gás na câmara é de no máximo 3 m/s, para evitar a reentrada das partículas coletadas no fluxo gasoso. Geralmente a velocidade do gás se encontra em uma faixa de 0.5 a 1,5 m/s (LISBOA; SCHIRMER, 2007).

O problema de deposição das partículas menores e médias que ocorre devido à turbulência com os componentes verticais na movimentação do ar, pode ser solucionado com o emprego de câmaras gravitacionais múltiplas. Caso, necessite de uma deposição de pós finos faz-se o uso de uma câmara com chicanas, que consiste em placas dispostas de forma alternada capazes de formar redemoinhos de eixo perpendicular na mesma direção do escoamento (ALHADEFF, 2002). A figura abaixo demonstra uma câmara de sedimentação gravitacional com chicanas.

[pic 3]

Figura : Câmara de sedimentação gravitacional com chicanas. Fonte: LISBOA; SCHIRMER, 2007.

Os coletores gravitacionais apresentam algumas vantagens, como (ALHADEFF, 2002):

• Pode ser utilizado como pré coletor;
• Apresenta um baixo custo;
• Resistência a corrosão e temperatura;
• Consumo de energia é baixo;
• Simples de projetar e construir;
• Apresentam pouco desgaste.

Mesmo diante varias vantagens, os coletores gravitacionais possuem algumas desvantagens, como (ALHADEFF, 2002):

• Ocupam um grande espaço;
• Baixa eficiência de coleta;
• Não são capazes de reter satisfatoriamente partículas menores.

Antigamente, indústrias de refino de metais utilizavam câmaras de sedimentação gravitacional para coletar partículas grandes, como o trióxido de arsênio, a partir da fundição de minério de cobre. Usinas de energia e aquecimento têm utilizado câmaras para coletar grandes partículas de carbono não queimadas para reinjeção na caldeira (CHEREMISINOFF, 2002). São aplicados na indústria de alimentos, usado para reter cascas e películas, na coleta de cinzas (ALHADEFF, 2002).