En cualquier proceso industrial, la importancia de mantener un fluido limpio, un fluido con las características óptimas para su operación o un fluido con la calidad definida en su proceso; se requiere utilizar la filtración como un proceso de suma vitalidad para mantener los parámetros antes mencionados.
En cualquier caso, el objetivo principal de un sistema de filtración es el control de la contaminación ya sea de un agente externo o un agente que puede ser creado durante el proceso de manufactura.
Reconociendo como fluido al flujo de un elemento que puede ser aire, agua, solvente, pintura, aceites, etc. y para ello existen sistemas de filtración específicos a cada tipo de fluido y a sus condiciones de operación
Es importante que para diseñar, seleccionar u operar un sistema de filtración se conozcan los elementos y conceptos básicos entorno a la filtración.
¿Qué es la Filtración?
Podemos definir a la filtración como el proceso de separación de sólidos en la corriente de un fluido a través del uso de un medio filtrante el cual puede ser un tamiz, papel filtro, membrana, etc.
En un proceso de filtración se le conoce como fluido filtrado al fluido limpio o que cumple con las características establecidas y residuo como a los elementos o partículas que quedan atrapadas en la media filtrante.
Tipos de Filtración.
Por otra parte, dependiendo del tamaño de los poros del material filtrante empleado, el proceso de filtración puede ser clasificado en distintos tipos:
- Filtrado Ordinario
- Microfiltración
- Ultrafiltración
- Nanofiltración
- Ósmosis Inversa
Medio Filtrante.
Un medio filtrante se define como: “cualquier material que, en condiciones de operación específica, es permeable a uno o más componentes de una mezcla, solución o suspensión e impermeable a los componentes restantes.
El principal rol de un medio filtrante es causar la separación de partículas de un fluido con el mínimo consumo de energía.
Existen varios tipos de medias filtrantes, estos tienen la característica de tener o formar poros.
- Mallas y telas tejidas Metálicas, Poliméricas o fibras naturales
- Materiales no tejidos Fibras termo adheridas, polímeros espumados.
- Membranas Polímeros o Cerámicos.
Categorías de Filtración
Generalmente un medio filtrante puede ser dividido en dos categorías
Filtros de Superficie
- Se refiere a la retención de partículas esencialmente en la superficie del elemento filtrante
- Las partículas retenidas forman una capa de residuos, que normalmente
- ayuda a aumentar la eficiencia de filtración
- Depende de la intercepción directa para atrapar partículas
- Su recomendación de uso es para fluidos “ limpios ”es
- decir que no tengan gran cantidad de contaminación.
Filtros de Profundidad
- Se refiere a la retención de partículas con un medio filtrante con un espesor considerable y múltiples pasos
- Las partículas pueden quedar atrapadas en la superficie pero también en la profundidad de los medios
- Pueden atraparse partículas más pequeñas que el que corresponde al tamaño del poro.
- Su recomendación es para retención de gran cantidad de partículas o estas sean partículas deformables(Ejemplo. Pinturas / Resinas)
Grados de Filtración
En la filtración de líquidos existen dos criterios que se utilizan para definir la eficiencia con la que un determinado filtro puede atrapar partículas a un determinado micraje
Hay dos Clasificaciones.
- Filtración Grado Nominal
Los filtros que caen dentro de la clasificación de Filtración Nominal (FN) atrapan un gran porcentaje de las partículas de un determinado tamaño pero nunca el 100%.
Un indicador arbitrario asignado por el fabricante del y rara vez es definido correctamente y no es reproducible.
- Filtros Grado Absoluto
Los filtros ofrecen la más alta eficiencia de filtración al atrapar la mayor parte de las partículas para las que están diseñados; por lo menos el 99% de todas las partículas
Prueba de múltiples pasos o Razón Beta
Este método de prueba produce resultados rápidamente comparables y se desarrolló para proporcionar una comparación precisa entre los medios filtrantes.
La Razón Beta se determina dividiendo el No de partículas de un tamaño particular en el flujo aguas arriba por el No de partículas del mismo tamaño en el flujo aguas abajo.
De acuerdo a este método, los filtros con una Razón Beta más alta retienen más partículas, tienen una mayor eficiencia y por lo tanto son filtros más efectivos.
Área Filtrante
El área de filtración en un elemento, nos dará la oportunidad de tener un incremento en el desempeño del sistema, las ventajas al contar con un elemento con una mayor área de filtración son:
- Disminución del Diferencial de Presión
- Incrementará la vida en el servicio
- Mayor retención de partículas
- Eficiencia del sistema
Sistemas de Filtración
Un Sistema de Filtración está formado por distintos tipos de filtros y pretende eliminar las partículas en suspensión en el fluido que circula por la red, existen dos tipos de sistemas de filtración los cuales son:
Sistemas en Paralelo.
- La capacidad de filtrado será la suma de las capacidades de cada uno de ellos
- Compuesto de dos o más sistemas
- Flujos volumétricos más altos
- Caída de presión reducida
- Solo se utiliza un rango de filtración en el sistema
- Este sistema se puede utilizar para tener un sistema
- De respaldo para al momento de realizar mantenimientos.
- Se consideran para hacer eficientes los espacios
Sistemas en Serie
- La capacidad de filtrado será la de menos capacidad.
- Compuesto de dos o más sistemas
- Flujos volumétricos limitado
- Se utiliza con una filtración en cascada.
- Se recomienda para controlar el gasto de filtros de alto
- Eficiencia
Elementos principales en un sistema de filtración
- Housing / Carcasa / Vessel
- Elemento Filtrante ( Consumible )
- Canastillas
- Elementos Magnéticos
- Empaques
- Manómetros
Medios Filtrantes
Es un mecanismo físico que tiene el propósito de controlar el paso de los contaminantes. Los diferentes tipos de medios filtrantes se distinguen por su capacidad o habilidad de tolerar el paso de los contaminantes.
- Cartuchos plisados de profundidad
- Cartuchos de Membrana
- Cartuchos de profundidad
- Filtros Bolsa
- Cartuchos de alto flujo
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