Los Numeros detras de la Filtracion Hidraulica

Escrito por Camilo H Rueda Lunes 28 de Noviembre de 2011 09:48

Articulos - Educacion

Este articulo tiene como finalidad mirar un poco mas en detalle los numeros o formulas que estan detras de la teoria de la filtracion en la hidraulica.

La experiencia de los disenadores y usuarios de equipos hidraulicos han encontrado que: mas del 75% de las fallas en un sistema hidraulico son resultado directo de la contaminacion!

Para empezar, todo lo que está en el fluido hidráulico como, gases, partículas sólidas y otros líquidos son tratados como  contaminantes. Las más devastadoras de todas ellas son las partículas sólidas. Los gases pueden causar un mal funcionamiento y el aún más desgaste  y los líquidos pueden generar alteraciones en la viscosidad que puede llevar al desgaste también.

Nos vamos a centrar en la contaminación sólida.

¿Qué es un micrón? Se trata de una milésima de un milímetro o 0,00004 "y 1 milímetro es de 0,04"

El tamaño mínimo que un ser humano puede ver es: 40 micrones

Si se compara el tamaño de las sustancias con las distancias típicas de los componentes hidráulicos, se puede ver que están muy cerca así que el daño puede ocurrir.

El costo debido a la contaminación se puede medir en los siguientes aspectos:

- Pérdida de la producción-máquina se detiene.

- Sustitución de artículos gastados

- Una sustitución más frecuente del aceite.

- Mayores costos de mantenimiento general.

De diferentes estudios, sabemos que dependiendo del ambiente el ingreso de partículas extrañas en el sistema hidráulico es el siguiente:

Equipo mobil  10⁸-10¹⁰ partículas / minuto

Las fábricas, con aire contaminado 10⁶-10⁸ particulas / minuto

Las fábricas, con aire limpio 10⁵-10⁶ partículas/ minuto

Durante los últimos 30 años algunos conjuntos de normas se ha desarrollado tratando de medir el grado de contaminación en un sistema hidráulico para poder tenerlo bajo control.

En 1987, la Organización Internacional de Normalización ISO creó la norma ISO 4406 a 1987 con la intención de utilizar el método para codificar el nivel de contaminación por partículas sólidas en un sistema hidráulico. Esta fue mas adelante  actualizo con la norma ISO 4406 - 1999 que está en uso en estos días.

Dada la importancia del tamaño de las partículas, se han desarrollado tres diferentes rangos o números para el código de la siguiente manera:

El primer número de partículas> 4 micras

Segundo número de partículas> 6 micras

El tercer número de partículas> 14 micras

Por lo tanto, en el cuadro anterior, el código tiene:

De 1300 a 2500 partículas de más de 4 micras

De 320 a 640 partículas mayores de 6 micras

De 40 a 80 partículas mayores de 14 micras. Todos estos por ml de fluido.

La tecnología ha mejorado lo suficiente en estos días para poder contar las partículas contenidas en una muestra de fluido hidráulico. El resultado del análisis sería una tabla o sólo el número ISO, como la imagen de muestra en el lado derecho.

Los fabricantes hidráulicos dan recomendaciones de cuales deben ser los niveles de contaminación de acuerdo con el tipo de componente.

Todos los componentes hidráulicos tiene un nivel de contaminación máximo sugerido.

Vamos a ver una recomendación general.

Para establecer y mantener un nivel de limpieza adecuado para un sistema hidráulico se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

1. Tipo de aplicación o el tipo de máquina.

2. Caudal máximo y presión.

3. Volumen de fluido en el sistema completo, incluyendo las líneas y los actuadores.

4. Seleccione el componente más sensible ( bomba, válvula o actuador) y encontre su nivel objetivo de limpieza.

5. Tipo de fluido.

6. Temperatura de funcionamiento.

7. Alta vibración o choque?

8. Es la máquina fundamental en el proceso de fabricación?

9. ¿Puede el sistema causar un peligro de seguridad si o no?

Utilizando la tabla anterior, seleccione el elemento más sensible y el número iso que corresponde; ese  sería su objetivo. Tenga en cuenta que si usted está usando fluidos diferentes  al de  petróleo, el objetivo ISO de nivel de limpieza debera ser un paso mas hacia abajo.

Selección de los filtros

Para comenzar a entender cómo se puede aplicar un filtro a un sistema hidráulico, lo que necesitamos saber cómo se fabrican o de que estan hechos.

Los filtros de superficie como los hechos de malla metalica, atrapan las particulas en la superficie y el tamaño del paso es el que determina el tamaño de las partículas atrapadas. Con estos elementos es posible filtrar hasta 25 micrones.

Los filtros de profundidad utilizan una serie de capas de fibras orientadas al azar que permiten atrapar a muchos diferentes tamaños de partículas en el interior (todo el volumen del elemento de filtro). Estos son los filtros más comunes y pueden ser utilizados en el retorno y las líneas de presión.

Como no hay un tamaño específico de poro para filtrar, los fabricantes realizan pruebas en sus filtros para determinar su eficiencia es por eso que existe un procedimiento estándar para clasificar los filtros de acuerdo a la capacidad de filtración.

El numero de filtracion absoluta de un filtro es el diámetro de la partícula más grande de forma esférica que pasará a través de un filtro bajo condiciones de prueba específicas. Esto no da ninguna pista sobre su eficiencia, sino que proporciona el número maximo de micrones que es capaz de atrapar, como por ejemplo 10 micras.

La norma ISO 4572 también conocida como Prueba de rendimiento del filtro por multipasadas fue creado para dar una relación entre el número de partículas que el filtro deja pasar y la cantidad total suministrada al filtro en la entrada. Este número se conoce como β (beta) para:

βx = # partículas a la entrada / # partículas que pasan, donde x es el tamaño de micras de la prueba. 1/βx X 100% es la eficiencia.

este número  βx siempre es> = 1. Por ejemplo: si un filtro tiene un β₁₀ de 100, lo que significa que el filtro tiene una eficiencia del 99,0% de eficiencia para partículas de 10 micras.