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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
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