Filtros existem desde a antiguidade, identificados nas escavações do antigo Egito. Filtrar água sempre foi uma necessidade. Há muitas décadas, talvez séculos, virou tradição no Brasil um tipo específico de filtro, de pano.
Também chamado de coador de café. Vale o mesmo para os modernos filtros de papel, mas não se esquecendo de mencionar os filtros de água, contidos em moringas de barro.
Todos os mencionados têm algo em comum: a filtragem ocorre por gravidade; é a coluna de líquido que força, preguiçosamente, a passagem pelo elemento filtrante.
Filtragem sob pressão
Eis que a tecnologia desenvolveu, há poucas décadas, um processo novo de se obter água filtrada, sob demanda: o filtro de pressão, que funciona ligado diretamente ao encanamento, controlado por registro.
A diferença é que agora o filtro deve suportar a pressão da coluna hídrica, gerada pela caixa de água instalada metros acima da estrutura.
No momento em que se abre o registro, é o elemento filtrante, também chamada de vela, que vai segurar a diferença de pressão.
Esta entre a da coluna de água e a que impele a água para fora do filtro. À medida que as partículas se acumulam na vela, a passagem começa a se obstruir.
A diferença na pressão cresce, até à caducidade da vela, que ainda assim deve sustentar toda essa pressão sem danos. Esse é o filtro de pressão hidráulico.
Filtragem industrial
Em processos industriais, diversas rotinas, como a de injeção de plásticos, são executadas sob pressões superiores à atmosférica.
Líquidos e gases frequentemente necessitam de filtragem, e é nos líquidos que a operação costuma ser mais crítica.
Pois a pressão se propaga uniformemente em todo o volume: quanto maior for a área de filtragem, maior será o esforço que o elemento filtrante precisará suportar. Nasce a necessidade do filtro de pressão industrial.
Filtros coalescentes
Obtido a partir de aglutinação seletiva de borossilicato, o elemento filtrante coalescente opera recebendo o fluido na câmara interna, onde a porosidade da estrutura varia entre 8 e 10 micra(1).
Ao avançar para o centro do elemento, a porosidade se reduz para 0,5 micra, voltando a subir para 40 a 80 micra na superfície externa.
O filtro coalescente pode operar em altas pressões, admitindo diversos fluidos, além do ar comprimido, que frequentemente traz poeira e incorpora gotículas de óleo, provenientes do processo de compressão.
(1)1 mícron, singular de micra: mede 1 milionésimo de metro, o mesmo que 1 milésimo de milímetro.
Filtros de combustíveis
Bem antes da era da injeção de combustíveis, já era praxe filtrar gasolina, o que preservava, para começar, a regulagem do carburador e a vida útil das velas.
Tratando-se desses motores aspirados, a pressão (sucção) se formava na saída do filtro. Com a universalização dos motores injetados, o índice de sucção aumentou, foi preciso adequar os filtros.
Já nos motores a óleo diesel, a bomba injetora já era um equipamento consagrado, a partir da década de 1920, tendo evoluído em termos de precisão de sincronismo com os cilindros.
Mas gerando uma sucção variando entre 1,5 e 3,5 bar. É com uma pressão desta ordem, que um filtro coalescente para diesel deve lidar.
Filtro tipo bolso (bag)
Construído em forma de sacola, esse tipo de filtro pode ser produzido a partir de uma variedade de tecidos, oferecendo porosidades diferenciadas. Indicado para aplicações como:
- Redução de turbidez de fluidos;
- Esterilização de fluidos [vapores, gases e líquidos(2)];
- Redução microbiológica;
- Usos em indústrias de cosméticos e fármacos;
- Química orgânica ou inorgânica;
- Entre outros usos.
O filtro bag proporciona vedação total para o equipamento; isento de furos de agulha ou costuras, é composto via soldagem térmica.
(2) Gases, diferente de vapores, são assim chamados quando é impossível liquefazê-los por simples compressão. No caso da água evaporada à temperatura ambiente, caso seja comprimida, volta ao estado líquido. Já o Oxigênio é um gás à temperatura ambiente.
Filtros autolimpantes
Projetados para evitar manutenção ou troca de elemento em caráter normal, esse tipo de filtro tem a reputação de alto nível de higiene.
Dotado de rede de filtragem com porosidade dimensionada entre 3 e 0,01 mm (conforme as necessidades do processo), à medida que começa a reter partículas.
Inicia um processo de aumento na queda da pressão sobre a rede, cujo valor é monitorado. Ao atingir o limite de 0,5 bar, é aberta uma válvula de purga a montante, em direção à atmosfera.
Considerando que o processo opera pressurizado em toda sua extensão, a pressão remanescente à jusante gera uma vazão pela válvula aberta, em direção à atmosfera, vazão essa que desobstrui a rede filtrante.
Pelo exposto, é possível ter uma idéia de quanto os filtros estão integrados à vida civilizada, tanto no dia a dia, quanto nos processo de produção dos itens de conforto.