Tasa de flujo para filtración fuera de línea

“Muchos de los sistemas de filtración fuera de línea (portátiles) disponibles tienen bajas tasas de flujo, y estoy preocupado porque podría ser que no esté circulando lo suficiente el aceite para alcanzar el nivel de contaminación objetivo. ¿Cuál se considera que sea una buena tasa de flujo para filtración fuera de línea?”

No hay una respuesta única para esta pregunta. La selección del sistema de filtración debe hacerse sólo después de un profundo análisis de las limitaciones del sistema y una clara definición de los objetivos de limpieza. Hay muchas preguntas que debe hacerse acerca del sistema en cuestión antes de seleccionar los elementos y accesorios, incluyendo las siguientes:

1. ¿Cuál es la limpieza relativa del fluido en su estado inicial?
2. ¿Cuál es el nivel de limpieza objetivo?
3. ¿Cuánto tiempo operará el sistema de filtración una vez puesto en operación?
4. ¿Cuál será la viscosidad del fluido durante al momento de filtrarlo?
5. ¿Cuál es el volumen del tanque más grande en que se utilizará?

La selección de los elementos del filtro y sus accesorios pueden variar con base en las respuestas a las preguntas anteriores. Un par de principios clave a considerar son:

1. Si el flujo es constante, conforme incrementa la viscosidad del aceite también debe aumentar el tamaño del elemento.
2. Conforme aumenta el flujo, la eficiencia del elemento puede disminuir.

¿Qué significa esto en términos prácticos? Un mayor flujo no necesariamente conduce a una mejor eficiencia de filtración.

Asumiendo las siguientes condiciones: Su compañía va a adquirir una unidad con un flujo de salida de 20 litros por minuto y escogerá entre un filtro tipo enroscable de 12.7 cm, un filtro de tipo cartucho (elemento sin carcasa) de 20.8 cm y un filtro de tipo cartucho (elemento sin carcasa) de 42.9 cm. Todos los elementos tienen la misma tasa Beta (B₁₀=100), y en la planta se tienen dos tanques de 4,000 litros para filtrar. El primer tanque (circulación de aceite) tiene una viscosidad de operación de 180centistokes (cSt), mientras que el segundo tanque (hidráulico) tiene 55 cSt.

En esta situación, cualquiera de las opciones de elementos podría funcionar para el segundo tanque (hidráulico), pero para el primero sería mejor optar por el elemento de 42.9 cm. El elemento filtrante, al ser más grande, ayudará a mantener la tasa de filtración de 20 litros por minuto (incluso con bombas de desplazamiento positivo que no tienen una eficiencia volumétrica de 100%) independientemente de la temperatura del fluido, la cual está correlacionada con el tiempo que el técnico deberá mantener el filtro operando para alcanzar el objetivo de limpieza. Adicionalmente, un filtro más grande se traduce en menor densidad de flujo en el elemento, lo que típicamente se refleja en una mejor economía del filtro (el costo por gramo de suciedad retirada) y más estable eficiencia de captura a lo largo de la vida del filtro.

El objetivo de este ejercicio es mostrar que hay que considerar muchos factores antes de tomar esta decisión. No es muy complicado si los objetivos y limitaciones están definidos con claridad. Comience evaluando las limitantes y estableciendo objetivos de limpieza. De aquí en adelante, se trata de un simple ejercicio de ingeniería que puede basarse en criterios conocidos.