Ach Filtros

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FILTROs Conceptos básicos para dimensionar un filtro Objetivo de la filtración Controlar y mantener en el fluido, el tamaño y cantidad de partículas en suspensión recomen- dadas para esa aplicación (código ISO 4406). Esto implica los siguientes puntos a controlar • Cantidad y tamaño de par- tículas iniciales dentro del sistema • Aumento de cantidad y ta- maño de partículas por ge- neración interna del siste- ma y causas externas • Cantidad total de partícu- las que ingresan al filtro. Cantidad y tamaño de par- tículas controladas a la sa- lida del filtro que vuelven a ser succionadas por la bomba e introducidas al sistema Tener un fluido controlado en cantidad y ta- maño de partículas, redundará en las siguien- tes ventajas para el usuario: • Aumentar la confiabilidad de los equipos • Preservar la vida útil de los equipos • Mantener los fluidos en condiciones de lim- pieza que colabore en el cumplimiento de las especificaciones del fabricante sobre lubrici- dad, refrigeración, transmisión de potencia • Reducir costos de mantenimiento Dimensionado del filtro El éxito de la filtración dependerá del correcto dimensionamiento del elemento filtrante, del fil- tro y de la elección adecuada del medido fil- trante a utilizar. Para proceder al dimensiona- miento de un filtro debemos conocer las condi- ciones operativas a las que se- rán sometido el filtro y el ele- mento filtrante: Los datos fundamentales a conocer para iniciar la tarea de dimensionamiento son: 1. Componentes críticos del sistema que se deben proteger 2. Definir el código de limpie- za, código ISO 4406, que se re- comienda para la aplicación 3. Elección de la eficiencia filtrante del elemen- to filtrante a utilizar en el filtro 4. Caudal que pasará por el filtro 5. Presión máxima de trabajo 6. Viscosidad del fluido en condiciones de trabajo 7. Temperatura de trabajo 8. Compatibilidad química del fluido con el ma- terial de las juntas y sellos del filtro 9. Presión diferencial máxima aceptada en el sistema Los puntos 1, 2 y 3 pueden ser resueltos utili- zando las tablas siguientes Oscar Entin Filtración Industrial Guía de selección de niveles de limpieza ISO Sistemas Hidráulicos Rangos de presión (psi) Componentes del Sistema Servoválvulas A B C D E Válvulas proporcionales A B C D E Bombas de Caudal variable A B C D E Válvulas de cartucho A B C D E Bombas de Caudal fijo A B C D E Bomba de paletas A B C D E Válvulas de contro de presión/caudal A B C D E Válvulas solenoides A B C D E Bomba de engranajes A B C D E Sistemas Hidráulicos Nivel de Limpieza ISO 12/10/7 13/11/9 14/12/10 15/13/11 16/14/12 17/15/12 17/16/13 18/16/14 19/17/14 Medios Filtrantes Filtros OEFISA A (b 2,5 = 1000) B (b 5 = 1000) C (b 7 = 1000) D (b 12 = 1000) Medio Rango de Presíon C > 2500 psi (170 bar) D 1500 a 2500 psi (100 a 170 bar) E < 1500 psi (100 bar) Instrucciones para determinar el Nivel de limpieza 1. Fijar como primer ítem el tipo de componente 2. Ubicar casilla a la derecha del componente, de acuerdo al rango de presión requerido. 3. El nivel de limpieza y medio filtrante están dados en la parte inferior de la tabla 4. Desplazarse una columna a la izquierda si se dan alguno de los siguientes factores a. Sistema critico de producción b. Servicio severo de alta frecuencia c. Utilización de fluido hidráulico con contenido de agua. d. Expectativa de servicio mayor a 7 años e. Falla del sistema puede crear fallas de seguridad. 5. Desplazarse 2 columnas a la izquierda si son aplicables 2 o mas factores enumerados en 4 Sistemas Hidráulicos La función básica de los filtros es mantener la pureza del fluido hidráulico de acuerdo con los requisitos que debe cumplir dicho fluido 24 AC+H

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hidraulica

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  • FILTROs

    Conceptos bsicos para dimensionar un filtro

    Objetivo de la filtracin

    Controlar y mantener en el fluido, el tamao y

    cantidad de partculas en suspensin recomen-

    dadas para esa aplicacin (cdigo ISO 4406).

    Esto implica los siguientes puntos a controlar

    Cantidad y tamao de par-

    tculas iniciales dentro del

    sistema

    Aumento de cantidad y ta-

    mao de partculas por ge-

    neracin interna del siste-

    ma y causas externas

    Cantidad total de partcu-

    las que ingresan al filtro.

    Cantidad y tamao de par-

    tculas controladas a la sa-

    lida del filtro que vuelven a ser succionadas por

    la bomba e introducidas al sistema

    Tener un fluido controlado en cantidad y ta-

    mao de partculas, redundar en las siguien-

    tes ventajas para el usuario:

    Aumentar la confiabilidad de los equipos

    Preservar la vida til de los equipos

    Mantener los fluidos en condiciones de lim-

    pieza que colabore en el cumplimiento de las

    especificaciones del fabricante sobre lubrici-

    dad, refrigeracin, transmisin de potencia

    Reducir costos de mantenimiento

    Dimensionado del filtro

    El xito de la filtracin depender del correcto

    dimensionamiento del elemento filtrante, del fil-

    tro y de la eleccin adecuada del medido fil-

    trante a utilizar. Para proceder al dimensiona-

    miento de un filtro debemos conocer las condi-

    ciones operativas a las que se-

    rn sometido el filtro y el ele-

    mento filtrante:

    Los datos fundamentales a

    conocer para iniciar la tarea

    de dimensionamiento son:

    1. Componentes crticos del

    sistema que se deben proteger

    2. Definir el cdigo de limpie-

    za, cdigo ISO 4406, que se re-

    comienda para la aplicacin

    3. Eleccin de la eficiencia filtrante del elemen-

    to filtrante a utilizar en el filtro

    4. Caudal que pasar por el filtro

    5. Presin mxima de trabajo

    6. Viscosidad del fluido en condiciones de trabajo

    7. Temperatura de trabajo

    8. Compatibilidad qumica del fluido con el ma-

    terial de las juntas y sellos del filtro

    9. Presin diferencial mxima aceptada en el

    sistema

    Los puntos 1, 2 y 3 pueden ser resueltos utili-

    zando las tablas siguientes

    Oscar Entin Filtracin IndustrialGua de seleccin de niveles de

    limpieza ISO

    Sistemas Hidrulicos Rangos de presin (psi)

    Componentes del SistemaServovlvulas A B C D EVlvulas proporcionales A B C D EBombas de Caudal variable A B C D EVlvulas de cartucho A B C D EBombas de Caudal fijo A B C D EBomba de paletas A B C D EVlvulas de contro de presin/caudal A B C D EVlvulas solenoides A B C D EBomba de engranajes A B C D E

    Sistemas Hidrulicos

    Nivel de Limpieza ISO 12/10/7 13/11/9 14/12/10 15/13/11 16/14/12 17/15/12 17/16/13 18/16/14 19/17/14

    Medios Filtrantes Filtros OEFISA

    A (b 2,5 = 1000)B (b 5 = 1000)

    C (b 7 = 1000)D (b 12 = 1000)

    Medio Rango de PresonC > 2500 psi (170 bar)D 1500 a 2500 psi (100 a 170 bar)E < 1500 psi (100 bar)

    Instrucciones para determinar el Nivel de limpieza1. Fijar como primer tem el tipo de componente2. Ubicar casilla a la derecha del componente, de acuerdo al rango de presin

    requerido.3. El nivel de limpieza y medio filtrante estn dados en la parte inferior de la tabla4. Desplazarse una columna a la izquierda si se dan alguno de los siguientes factores

    a. Sistema critico de produccinb. Servicio severo de alta frecuenciac. Utilizacin de fluido hidrulico con contenido de agua.d. Expectativa de servicio mayor a 7 aose. Falla del sistema puede crear fallas de seguridad.

    5. Desplazarse 2 columnas a la izquierda si son aplicables 2 o mas factores enumerados en 4

    Sistemas Hidrulicos

    Oscar Entin Filtracin Industrial

    C

    Sistema de Lubricacin

    En este caso no se aplican los rangos de presin.Partir desde la mitad del rango C y efectuar ajustes preestablecidos

    Para sistemas de lubricacin, desplazarse una columna hacia la derecha si la viscosidad operativa es mayor a 500 SUS (110 cSt)

    Nivel de Limpieza ISO 12/10/7 13/11/9 14/12/10 15/13/11 16/14/12 17/15/12 17/16/13 18/16/14 19/17/14

    Medios Filtrantes Filtros OEFISA

    A (b 2,5 = 1000)B (b 5 = 1000)

    C (b 7 = 1000)D (b 12 = 1000)

    Componentes del SistemaRodamientos de bolas A B C D ERodamientos de rodillos A B C D ECojinetes A B C D ECaja de engranajes (Industriales) A B C D ECaja de engranajes (Equipos mviles) A B C D EMotores Diesel A B C D

    Sistemas de Lubricacin

    Gua de seleccin de niveles de limpieza ISO

    Sistema de Lubricacin

    La funcinbsica de los

    filtros esmantener la

    pureza delfluido hidrulico

    de acuerdo con los

    requisitos quedebe cumplir

    dicho fluido

    24 AC+H

  • FILTROs

    Una vez definido el medio filtrante a utilizar, se

    tiene que disponer del coeficiente de prdida

    de carga F (presin diferencial/caudal) que ge-

    nerar ese medio filtrante en funcin del caudal

    a filtrar, calculada utilizando un fluido de visco-

    sidad 32 cSt.

    Este factor no tiene mucha

    difusin porque es particular

    de cada fabricante de ele-

    mentos filtrantes

    Una vez definidos los datos

    de Caudal, Viscosidad y Fac-

    tor de prdida de carga, se

    debe proceder a calcular la

    presin diferencial inicial.

    La presin diferencial inicial

    es la que se genera al atra-

    vesar el fluido el medio filtrante limpio.

    Para el clculo de la presin diferencial inicial

    se utiliza la frmula:

    p = q x e x F p [bar] = Presin diferencial Q [lit/min] = Caudal

    e [cSt / 32] = Viscosidad Equivalente del fluido F [(bar *min)/lit] = Factor del medio filtrante

    Para mantener una ecuacin costo /beneficio

    aceptable, la presin diferencial inicial debe

    estar entre 0,270 y 0,45 bar. Menor a 0,270 bar

    el filtro es demasiado grande y mayor a 0,450

    bar el filtro es chico y resultar en una corta

    vida til del elemento filtrante y por resultado

    final se obtendr un mayor consumo de ele-

    mentos filtrantes.

    La forma del elemento filtrante queda librada al

    diseo final del filtro.

    El tamao del elemento fil-

    trante (superficie) lo define la

    presin diferencial inicial (ele-

    mento filtrante limpio). De-

    pendern del diseo del fil-

    tro los otros detalles construc-

    tivos del elemento filtrante

    Dimetro

    Altura

    Cantidad de bocas

    Sentido de flujo

    Resistencia mecnica para soportar la pre-

    sin diferencial mxima

    Tipo y forma de sellos (o-rings juntas planas

    otros).

    Hasta aqu hemos definido el tamao del ele-

    mento filtrante.

    El filtro es el conjunto de partes que aloja en su

    interior al elemento filtrante.

    Se debe tener bien en claro que, en funciona-

    miento:

    La forma delfiltro y delelementofiltrante estvinculada aldiseoarmnico delconjunto y a diversosdetallesconstructivos

    Oscar Entin Filtracin IndustrialGua de seleccin de niveles de

    limpieza ISO

    Sistemas Hidrulicos Rangos de presin (psi)

    Componentes del SistemaServovlvulas A B C D EVlvulas proporcionales A B C D EBombas de Caudal variable A B C D EVlvulas de cartucho A B C D EBombas de Caudal fijo A B C D EBomba de paletas A B C D EVlvulas de contro de presin/caudal A B C D EVlvulas solenoides A B C D EBomba de engranajes A B C D E

    Sistemas Hidrulicos

    Nivel de Limpieza ISO 12/10/7 13/11/9 14/12/10 15/13/11 16/14/12 17/15/12 17/16/13 18/16/14 19/17/14

    Medios Filtrantes Filtros OEFISA

    A (b 2,5 = 1000)B (b 5 = 1000)

    C (b 7 = 1000)D (b 12 = 1000)

    Medio Rango de PresonC > 2500 psi (170 bar)D 1500 a 2500 psi (100 a 170 bar)E < 1500 psi (100 bar)

    Instrucciones para determinar el Nivel de limpieza1. Fijar como primer tem el tipo de componente2. Ubicar casilla a la derecha del componente, de acuerdo al rango de presin

    requerido.3. El nivel de limpieza y medio filtrante estn dados en la parte inferior de la tabla4. Desplazarse una columna a la izquierda si se dan alguno de los siguientes factores

    a. Sistema critico de produccinb. Servicio severo de alta frecuenciac. Utilizacin de fluido hidrulico con contenido de agua.d. Expectativa de servicio mayor a 7 aose. Falla del sistema puede crear fallas de seguridad.

    5. Desplazarse 2 columnas a la izquierda si son aplicables 2 o mas factores enumerados en 4

    Sistemas Hidrulicos

    Oscar Entin Filtracin Industrial

    C

    Sistema de Lubricacin

    En este caso no se aplican los rangos de presin.Partir desde la mitad del rango C y efectuar ajustes preestablecidos

    Para sistemas de lubricacin, desplazarse una columna hacia la derecha si la viscosidad operativa es mayor a 500 SUS (110 cSt)

    Nivel de Limpieza ISO 12/10/7 13/11/9 14/12/10 15/13/11 16/14/12 17/15/12 17/16/13 18/16/14 19/17/14

    Medios Filtrantes Filtros OEFISA

    A (b 2,5 = 1000)B (b 5 = 1000)

    C (b 7 = 1000)D (b 12 = 1000)

    Componentes del SistemaRodamientos de bolas A B C D ERodamientos de rodillos A B C D ECojinetes A B C D ECaja de engranajes (Industriales) A B C D ECaja de engranajes (Equipos mviles) A B C D EMotores Diesel A B C D

    Sistemas de Lubricacin

    Gua de seleccin de niveles de limpieza ISO

    Sistema de Lubricacin

    25 AC+H

  • FILTROs

    El elemento filtrante est sometido a presin

    diferencial

    El filtro soporta la presin de trabajo

    Por lo tanto para disear el filtro se deben co-

    nocer su ubicacin y las condiciones mecni-

    cas que debe soportar:

    Tamao y forma del elemento filtrante

    Ubicacin en el sistema

    o Filtro de succin (para proteccin de la

    bomba)

    o Filtro en presin (a la salida de la bomba)

    o Filtro de retorno (antes del que el fluido in-

    grese al tanque)

    Caudal

    Sentido de flujo

    Presin de trabajo

    Temperatura

    Compatibilidad qumica de los materiales con

    el fluido

    Tipo, dimensin y ubicacin de las conexio-

    nes de entrada y salida del fluido

    Calibracin de la vlvula de alivio

    Ubicacin tpica de los filtros

    Junta de

    estanqueidad

    entre elemento

    y carcasa

    Ncleo

    Soporte

    inferior

    Medio

    Filtrante

    Sellado

    entre medio

    filtrante y

    soportes

    mecanicos

    Soporte

    del medio

    filtrante

    Sellado

    de la unin

    lateral

    Diseo monobloque

    Vlvula BY-PASS

    Admite el mximo

    caudal

    Baja inercia

    Sin Fugas

    Situada

    donde elimina

    el riesgo del

    lavado de la

    contaminacion

    Operacin

    sencilla

    de sustitucion

    del elemento

    Sin fugas:

    Sellado

    con juntas

    tricas

    Carcasa

    robusta,

    resistente

    a la fatiga

    Indicador de

    colmataje:

    avisa antes

    de la apertura

    de la vlvula

    by-pass

    Filtro en linea de alta presin

    Filtro en linea

    de retornoVenteo de Tanque

    de reserva

    Filtro en carro de

    transferencia de fluido

    Rion / Filtro

    fuera de lnea

    Equipo purificador /

    remueve agua libre y disuelta

    28 AC+H

  • FILTROs

    seleccin de Filtros

    La efectividad de un filtro depende en gran me-

    dida de su instalacin en un circuito hidrulico

    y cual ser la tarea que debe cumplir. Montado

    en el lugar equivocado y mantenido en forma

    equivocada, puede inutilizar completamente al

    filtro, lo que tiene un efecto

    negativo en la evaluacin

    del concepto de filtracin.

    Observaciones para

    una correcta

    seleccin de filtros

    A continuacin se enumeran

    una serie de observaciones

    que el proyectista de siste-

    mas hidrulicos debe tener

    presente, para elegir el filtro decuado para el

    equipo en etapa de diseo.

    Evaluar la susceptibilidad de contaminacin

    de los componentes hidrulicos.

    Consultar las hojas tcnicas de los fabricantes,

    respecto de la finura de los filtros o nivel de lim-

    pieza requerido.

    Conocer con anterioridad el rea de servicio

    de la unidad hidrulica completa, tales como

    laboratorio, produccin, plantas metalrgicas o

    siderrgicas, etc.

    Calcular la magnitud del caudal, que pasa a

    travs del filtro. Ocasionalmente este caudal

    puede ser mayor que el mximo flujo producido

    por la bomba, como en cilindros diferenciales

    o lneas de retorno a tanque, desde varios ra-

    males hidrulicos.

    Conocer el nivel recomen-

    dado de prdidas de presin

    de filtros limpios y la viscosi-

    dad operativa en la carcasa

    y en el elemento filtrante.

    Evaluar la compatibilidad

    de los materiales del filtro

    con el fluido hidrulico.

    La carcasa del filtro debe

    presentar una estabilidad per-

    manente frente a la presin del sistema.

    Conocer de antemano el diseo del filtro.

    Elegir adecuadamente el indicador de conta-

    minacin del fluido.

    No colocar una vlvula de derivacin (by-pass)

    en un filtro de presin, que deba trabajar como

    filtro de seguridad.

    El conocimiento de l a viscosidad en servicio

    del fluido hidrulico es un factor importante

    para la eleccin del tamao del filtro.

    El proyectistadebe contar deantemano con la mayorcantidad de informacincon el fin depoderseleccionar elfiltro msadecuado

    29 AC+H