A Filtro médio V-bank é adequado para uma unidade de tratamento de ar com profundidade limitada quando a profundidade real de sua carcaça, seus componentes de fixação e a folga necessária para retirar um elemento completo cabem dentro do espaço ainda disponível na unidade, e quando sua queda de pressão documentada, na vazão de ar exigida pelo projeto, permanece dentro da margem disponível do ventilador. O formato em banco em V concentra uma grande área de meio filtrante em uma carcaça curta, dobrando o meio em bolsos em forma de V presos a uma estrutura rígida; por isso, geralmente oferece mais área de meio filtrante por unidade de profundidade do que um painel plano. Essa vantagem geométrica só é útil se o espaço de manutenção permitir a troca e se a resistência do banco completo — e não de um único elemento — ainda for adequada para o ventilador.

Medir toda a área de instalação e manutenção

A medida decisiva não é a dimensão da face do filtro, mas a profundidade total ocupada pela caixa, pelos componentes de fixação e pelo espaço necessário para retirar o elemento. Uma UTA com profundidade limitada que não possa acomodar um envelope de filtro de bolso proposto é um motivo legítimo para considerar um formato em banco em V; no entanto, a comparação deve ser feita com base na profundidade real da caixa do banco em V, e não na reputação de compactação desse formato. Frontais compactos e profundidades nominais curtas tendem a ocultar os componentes que se projetam para dentro do compartimento.

Essas três exigências ocupam diferentes partes do mesmo espaço. A caixa define a profundidade mínima do compartimento. Braçadeiras, travas, fechos de mola ou retentores de canal aumentam essa profundidade, às vezes no lado a montante, onde a transição já é apertada. A folga de retirada fica na frente ou ao lado do banco e é determinada pela porta de acesso, e não pelo compartimento. Um filtro pode atender às duas primeiras exigências e ainda assim resultar em uma instalação que nenhum técnico consiga fazer a manutenção sem remover uma articulação do amortecedor, uma proteção da bobina ou uma seção da grade da passarela.

Portanto, a direção de remoção deve constar no desenho comparativo, ao lado das dimensões de instalação. Decida com antecedência se os elementos serão retirados por uma porta de acesso lateral, para a frente em um corredor de manutenção ou a jusante, contra o fluxo de ar, e confirme se o elemento completo passa por essa abertura sem ser dobrado ou forçado. Um elemento em banco em V é rígido; ao contrário de um filtro de mangas, ele não pode ser comprimido para contornar um obstáculo, e é improvável que uma estrutura que tenha se deformado durante a remoção se encaixe corretamente novamente.

Nos casos em que a via de acesso realmente não possa ser adequada, um conjunto de acesso removível, como um painel ou seção projetada para ser retirada na hora da troca, é uma opção viável, desde que a paralisação e a mão de obra que a remoção implica sejam aceitas no momento da aprovação do plano de manutenção, e não apenas constatadas na primeira troca do filtro.

Compare o V-bank com opções menos profundas na mesma carga

Assim que tanto um elemento em V quanto um elemento de painel menos profundo Para determinar qual formato se encaixa fisicamente no compartimento, a escolha é definida pela queda de pressão documentada para o mesmo fluxo de ar exigido e a mesma área frontal, e não pelo nome do formato. Um formato descreve a geometria; ele não classifica a resistência. Um filtro em V com pregas esparsas e um meio rígido pode apresentar mais resistência do que um painel bem projetado na mesma condição de operação, e o contrário também é possível; portanto, a única comparação honesta é a curva de queda de pressão do filtro limpo fornecida pelo fabricante, lida no fluxo de ar do projeto, juntamente com as informações fornecidas pelo fornecedor sobre a resistência à medida que o filtro fica sujo.

A diferença física por trás dessa comparação é simples. Dobrar o meio em forma de V multiplica a área do meio exposta a uma determinada face, o que reduz a velocidade de fluxo através do próprio meio. Uma velocidade de fluxo mais baixa geralmente significa menor resistência para o mesmo grau de filtragem e maior vida útil antes que a resistência terminal seja atingida, pois a carga de poeira é distribuída por uma superfície maior. Um painel plano possui uma área muito menor na mesma face; portanto, para obter a mesma eficiência, ele opera com maior velocidade do meio filtrante, geralmente com maior resistência e um intervalo mais curto entre as trocas. Quando a profundidade de instalação é limitada e a margem do ventilador é restrita, esse é o argumento a favor do painel em V. Quando a profundidade é limitada e a resistência do painel, bem como a frequência de troca, são aceitáveis dentro da margem do ventilador e do plano de manutenção, o tamanho reduzido do painel e o manuseio mais simples tornam-no a opção mais sensata a ser mantida.

Uma condição altera toda a comparação. Se o projeto puder permitir uma área frontal diferente — seja adicionando uma fileira de células, alterando o layout do banco ou ampliando a seção do filtro —, a comparação elemento a elemento deixa de ter sentido, sendo necessária, em vez disso, uma comparação completa do layout do banco. Aumentar a área frontal reduz a velocidade frontal, o que diminui a resistência em ambos os formatos e pode fazer com que um determinado arranjo de painéis volte a ser considerado. Fixar a área frontal e, em seguida, comparar os formatos é válido; comparar formatos com áreas frontais diferentes, não.

O grau de filtragem é considerado em conjunto com isso e é determinado separadamente. A escolha do formato adequado à profundidade não determina qual Classe ISO ePM nem a capacidade de retenção do filtro para proteger o estágio HEPA a jusante, nem o custo energético dessa classe ao longo de um intervalo de manutenção; essas questões são resolvidas em função da função de proteção do HEPA e do orçamento energético do sistema, uma vez que o formato físico seja viável.

Combinar o suporte, as vedações e o conjunto montado

Um elemento de reposição que reutiliza o suporte de filtro existente deve ser verificado em relação ao desenho do suporte quanto a três aspectos distintos: dimensões da estrutura, contato com a junta e o sistema de retenção. O fato de caber dentro do compartimento prova apenas que o elemento não é superdimensionado. Isso não indica se a estrutura encaixa na face de vedação, se a junta está comprimida onde o suporte oferece uma superfície de contato ou se as braçadeiras existentes se encaixam na nova estrutura.

O desvio é a razão pela qual isso é mais importante do que parece à primeira vista. O ar segue o caminho de menor resistência, e a resistência de uma fresta ao redor de uma estrutura é muito menor do que a resistência através de um meio projetado para capturar partículas finas. Um caminho de vazamento modesto pode transportar uma parcela desproporcional do fluxo de ar, de modo que a classificação nominal impressa no elemento passa a ser uma descrição inadequada do que o conjunto realmente fornece ao estágio HEPA a jusante ou à sala. A classificação descreve o meio em teste; o desempenho instalado é determinado pelo meio, pela vedação e pelo suporte.

A retenção funciona como seu próprio mecanismo de verificação pela mesma razão. Os elementos do tipo V-bank são mais profundos e pesados do que os painéis e estão sujeitos a uma força de pressão que aumenta à medida que são carregados. Braçadeiras ou retentores dimensionados para um elemento menos profundo podem segurar a nova estrutura contra a face de vedação sem manter uma compressão uniforme ao longo de seu perímetro, ou podem nem mesmo alcançar a geometria da flange da estrutura. Confirme se os componentes de retenção e a flange da estrutura foram desenhados e dimensionados em conjunto, e não considerados compatíveis apenas porque ambos são descritos pelo mesmo tamanho nominal.

A última verificação passa do elemento para o conjunto. Quando várias células do conjunto em V estiverem dispostas em paralelo em uma parede da estrutura, solicite os dados de fluxo de ar e pressão do conjunto montado, incluindo os painéis de vedação que fecham as aberturas não utilizadas e as transições em ambos os lados da parede da estrutura. Os dados do catálogo descrevem um componente testado a uma velocidade frontal especificada em um duto de teste. O ventilador precisa atender à parede da estrutura real, com sua transição de entrada, seu bloqueio causado pela estrutura e qualquer distribuição irregular de velocidade que essa geometria produza. A resistência do banco e a resistência do elemento não são valores intercambiáveis, e é na diferença entre elas que muitas vezes se perde a margem de tolerância para a instalação de um ventilador em uma reforma.

Decida o que é necessário verificar na troca da sala limpa

Quando a UTA abastece uma sala limpa qualificada, a substituição por um conjunto em V fisicamente compatível ainda constitui uma alteração no sistema de ar e deve ser avaliada como tal antes de ser aprovada. Compare o fluxo de ar proposto e a capacidade de filtragem com os requisitos existentes do sistema, e deixe que essa comparação identifique qual verificação a alteração exige. Uma perda de pressão diferente altera o ponto de operação do ventilador, o que pode modificar o volume de suprimento, os diferenciais de pressão na sala e o equilíbrio entre os ramos de suprimento; qualquer um desses fatores pode afetar a classificação de limpeza ou o comportamento de recuperação para os quais a sala foi qualificada. A avaliação da alteração, a extensão da verificação e a aprovação para colocar o sistema novamente em operação são decididas pelo procedimento de controle de alterações aprovado para o projeto e pelo responsável designado, e não pelo ajuste do filtro.

ISO 14644-4:2022 aborda os requisitos, o projeto, a construção, a entrada em operação e a verificação de salas limpas como um processo de projeto integrado, em vez de atividades separadas, o que constitui um quadro útil para uma troca de filtro que envolva um sistema já instalado: a intenção do projeto e as evidências da verificação devem permanecer consistentes entre si. Para instalações em conformidade com as BPF, EudraLex, Volume 4, Anexo 15 abrange as especificações dos requisitos do usuário e a verificação do projeto, além de aplicar controles baseados em risco às alterações que afetam equipamentos relevantes para a qualidade, sendo que a verificação de apoio é determinada pelo projeto específico. Nenhuma das fontes especifica um formato de filtro, um limite de pressão ou um critério de aceitação para esse tipo de substituição; esses aspectos são definidos pelos próprios requisitos e procedimentos da instalação.

Isso acarreta duas consequências práticas. Primeiro, a capacidade de filtragem retida deve ser registrada como um requisito antes da comparação dos formatos, de modo que a comparação seja feita com base no que a instalação já possui, e não com base no número de peça do filtro anterior. Segundo, qualquer incerteza residual sobre a resistência do conjunto de filtros deve ser resolvida no papel, com base nos valores de vazão de ar e pressão fornecidos pelo fornecedor para o conjunto, antes que os elementos sejam encomendados; descobrir uma limitação do ventilador após a instalação transforma a troca do filtro em uma investigação não planejada em um sistema qualificado.

Para uma discussão produtiva com o fornecedor, tenha em mãos o desenho da seção de filtragem da UTA com os detalhes do rack e da face de vedação, as dimensões da porta de acesso e a direção prevista para a remoção, o fluxo de ar necessário e a área da face, a margem de pressão disponível do ventilador, o grau de filtragem atual e as expectativas da instalação quanto ao controle de mudanças para a sala atendida pela unidade. Com essas informações, o fornecedor poderá comparar um filtro de meio filtrante em banco em V para uma AHU com profundidade limitada com uma alternativa menos profunda, utilizando os mesmos parâmetros, e indicar a capacidade do banco em vez da capacidade do elemento.

Perguntas frequentes

Q: Um filtro em V é a escolha óbvia quando um filtro de bolso é muito profundo?
A: Não. Ele só será um candidato adequado se o espaço total necessário para sua instalação e remoção for suficiente e se ele atender à capacidade de filtragem exigida dentro da margem de tolerância do ventilador. Se tanto um conjunto em V quanto uma opção menos profunda se encaixarem, compare suas quedas de pressão documentadas para o mesmo fluxo de ar e área frontal antes de fazer a escolha.

Q: Como devo comparar ofertas que utilizam tamanhos de filtro ou números de elementos diferentes?
A: Compare os layouts completos dos bancos no fluxo de ar exigido pelo projeto. Uma comparação da queda de pressão no nível dos elementos requer uma base comum de fluxo de ar e área frontal; quando os layouts propostos utilizarem áreas frontais diferentes, inclua o banco montado, os painéis de vedação e as transições, para que a comparação reflita o que o ventilador deverá atender.

Q: Posso aceitar um filtro que se encaixe durante a operação, mas que não consiga passar pela porta de acesso?
A: Somente após definir como o elemento completo será removido e substituído. Compare uma alternativa de invólucro do filtro ou um arranjo de acesso que permita o manuseio sem danificar o filtro ou desmontar equipamentos não relacionados a cada troca. Um conjunto de acesso deliberadamente removível é uma opção apenas quando o trabalho de parada para manutenção for aceito.

Q: A mudança para um filtro do tipo V-bank exige, automaticamente, uma requalificação completa da sala limpa?
A: O formato do filtro, por si só, não determina o escopo da verificação ou requalificação. Compare o fluxo de ar proposto e a capacidade de filtragem com os requisitos atuais da sala limpa e avalie a alteração antes da liberação. A decisão deve levar em conta possíveis perdas de pressão e alterações no equilíbrio do sistema, mesmo quando a peça de reposição se encaixar no rack existente.