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Antes de marcharse, le invitamos a hablar directamente con nuestro equipo directivo para garantizar que reciba el asesoramiento técnico más preciso, la asistencia en materia de precios y las opciones de personalización más adecuadas para su proyecto. Nuestros expertos pueden evaluar rápidamente sus necesidades, recomendarle soluciones adecuadas de filtros de plástico sinterizado y ayudarle a reducir los riesgos de abastecimiento, al tiempo que mejoran la eficiencia, la uniformidad y la estabilidad del suministro a largo plazo para sus aplicaciones industriales.
¿Necesitas ayuda para elegir el cartucho filtrante adecuado?
Nuestro equipo de ventas
Indica a nuestro equipo de asistencia comercial el tipo de producto, el grado de filtración en micras, el tamaño, la aplicación, el medio filtrante, la temperatura de funcionamiento, la presión y la cantidad estimada. Te ayudaremos a elegir el cartucho filtrante adecuado, ya sea de plástico sinterizado, de metal sinterizado o de sedimentos.
¿Cuáles son los diferentes tipos de filtros de cartucho?
Seis cilindros blancos caen sobre el escritorio de un responsable de compras.
Misma longitud. Mismo diámetro exterior. Misma marca de “5 micras”.
Al parecer, son intercambiables.
No lo son.
Un cartucho filtrante de polipropileno hilado puede retener las partículas gruesas a través de un lecho de fibras gruesas y clasificadas; un filtro plisado puede acumular residuos principalmente a lo largo de su superficie plegada; una membrana de PTFE podría soportar un disolvente agresivo que haría hincharse a otro polímero, mientras que un elemento de acero inoxidable sinterizado podría resistir repetidos retrolavados mucho después de que todos los cartuchos desechables hayan acabado en el bidón de residuos.
¿Una diferencia pequeña?
Ni mucho menos.
El material filtrante que se oculta en el interior de ese cilindro de aspecto inocente determina la caída de presión, la capacidad de retención de impurezas, el riesgo de liberación de partículas, la resistencia química, la facilidad de limpieza, la vida útil y —cuando las especificaciones son imprecisas— si la membrana situada más abajo durará seis meses o se obstruirá antes de la hora de comer.
Entonces, ¿por qué tantas solicitudes de presupuesto apenas contienen algo más que esto?
“Necesito un cartucho de 5 micras. Al mejor precio”.”
Eso no es una especificación. Es una apuesta.
Sinceramente, creo que el sector de los filtros de cartucho lleva demasiados años haciendo que productos radicalmente diferentes parezcan engañosamente similares. Las páginas de los catálogos contribuyen a este problema: una foto nítida del producto, el número de micras, la longitud del cartucho… y ya está.
La filtración real no es tan sencilla.
La respuesta breve: hay seis tipos de filtros de cartucho que predominan en el mercado industrial
Los principales tipos de filtros de cartucho que se tratan en el ámbito del abastecimiento industrial son:
Cartuchos filtrantes de polipropileno hilado o soplado en estado fundido
Cartuchos filtrantes con hilo de polipropileno enrollado
Cartuchos filtrantes plisados de polipropileno
Cartuchos filtrantes plisados de PTFE
Cartuchos filtrantes aglomerados con resina
Cartuchos filtrantes de acero inoxidable
Sí, hay más: elementos cerámicos, bloques de carbón activado, cartuchos de microfibra de vidrio, membranas de PES, membranas de nailon, formatos de alto caudal, coalescentes y conjuntos híbridos.
Sin embargo, estas seis familias se utilizan constantemente en el tratamiento de aguas, el procesamiento químico, los recubrimientos, la producción alimentaria, la prefiltración por ósmosis inversa, la purga de gases, los sistemas hidráulicos y la filtración industrial en general.
Esta es la cruda realidad: el cartucho con el precio más bajo suele acabar siendo el más caro en cuanto a costes de funcionamiento.
No siempre.
Pero con bastante frecuencia.
Cuando un comprador compara dos cartuchos basándose únicamente en la cifra que figura tras “µm”, sin tener en cuenta la eficiencia de retención, el mecanismo de carga, la viscosidad del fluido, los pulsos de presión, el material de las juntas, la morfología de los poros ni si el valor es nominal o absoluto, la comparación comercial ya ha perdido su validez antes incluso de que ninguna de las muestras llegue a la planta.
¿Por qué?
Porque “5 micras” no significa necesariamente lo mismo en todos los casos.
Un proveedor puede utilizar esa denominación para referirse a un elemento de profundidad nominal. Otro puede referirse a un cartucho plisado de alta eficiencia. Un tercero podría estar haciendo referencia a un tipo de membrana de filtración absoluta sometida a ensayo según un protocolo de pruebas definido.
El mismo número. Un trabajo diferente.
1. Cartucho filtrante de polipropileno hilado
Si te pasas por casi cualquier sala de pretratamiento de ósmosis inversa, es muy probable que veas uno: un cartucho filtrante sencillo de polipropileno hilado, normalmente blanco, normalmente barato y al que, por lo general, se le trata como si ya no hubiera nada técnico que comentar al respecto.
Sí que hay.
Un cartucho hilado —que a menudo se comercializa como cartucho de fibra fundida soplada— se fabrica a partir de fibras de polipropileno depositadas en una estructura tubular de profundidad variable. Los mejores diseños no presentan una densidad uniforme desde el exterior hacia el interior. La zona exterior permanece relativamente abierta, mientras que las capas internas se vuelven progresivamente más densas.
Los residuos de mayor tamaño entran primero.
Las partículas finas penetran más profundamente.
Ese es el truco básico.
Una estructura escalonada permite que la contaminación se acumule a lo largo de una mayor parte de la pared del cartucho, en lugar de formar una capa compacta de inmediato en la superficie exterior. Si se diseña correctamente, esto se traduce en una capacidad útil de retención de suciedad sin necesidad de cordones, adhesivos ni un proceso de bobinado independiente.
La unidad polimérica repetitiva del polipropileno se suele escribir como (C₃H₆)ₙ. Es ligero, relativamente económico y compatible con muchos fluidos a base de agua y productos químicos industriales.
Eso no significa que sea universal.
La documentación de Parker sobre Polyflow-G, por ejemplo, describe un cartucho de profundidad fabricado íntegramente en polipropileno y unido térmicamente, destinado a la clarificación y la prefiltración general. Esa gama concreta se ofrece en grados nominales que van desde De 0,2 a 30 µm, con sus propios límites definidos de caudal, temperatura y presión diferencial. Esas cifras corresponden a ese producto concreto, no a cualquier cartucho hilado genérico que se pueda encontrar en una tienda online. (parker.com)
Esa distinción es importante.
Mucho.
Ámbitos en los que el polipropileno hilado ofrece un buen rendimiento
Los cartuchos filtrantes hilados se utilizan habitualmente para:
Clarificación general del agua
Reducción de arena, óxido, incrustaciones y sólidos en suspensión
Prefiltración por ósmosis inversa
Soluciones de galvanoplastia
Prefiltración de alimentos y bebidas
Filtración industrial de líquidos a bajo coste
Protección de bombas, válvulas y membranas situadas aguas abajo
Para el agua sucia y la prefiltración habitual, un cartucho de profundidad de polipropileno fabricado correctamente puede ser una opción muy acertada.
No me creo eso de que «desechable» signifique automáticamente «de menor calidad».
A veces, el proceso requiere un componente limpio y de bajo coste que se cargue, se sustituya y se retire del sistema sin necesidad de un complicado proceso de limpieza y validación. Es perfectamente lógico.
Pero hay un pero.
Una gran parte del mercado se comercializa utilizando valores nominales con una eficiencia mal especificada. Una etiqueta que indique “5 µm” puede que no te indique si el cartucho elimina partículas de tamaño 60%, 90%, 95% o 99%.
¿No hay curva de rendimiento?
Entonces, el número está incompleto.
Los compradores que se enfrentan a problemas de óxido, sedimentos, incrustaciones o sólidos de proceso en general pueden comparar una gama más amplia cartuchos filtrantes industriales para sedimentos, entre las que se incluyen los filtros de tipo «melt-blown», plisados, de polipropileno, sinterizados y de alto caudal.
El punto ciego
Sin embargo, los cartuchos centrifugados pueden comprimirse a medida que aumenta la presión diferencial.
Las versiones baratas también pueden presentar una densidad irregular, un sellado de los extremos deficiente, un peso del cartucho variable, una resistencia del núcleo insuficiente o estructuras de fibra que varían entre los distintos lotes de producción.
A baja presión, todo parece ir bien.
A continuación, se carga el filtro.
El caudal disminuye, la presión diferencial aumenta y la contaminación que parecía estar atrapada de forma segura puede migrar a mayor profundidad —o atravesar el material— si este se compacta bajo tensión.
Por eso, dos cartuchos de polipropileno que parecen idénticos a simple vista pueden comportarse de forma totalmente diferente.
Uno de ellos tiene un gradiente controlado.
El otro es, básicamente, un tubo blanco con un envase que transmite optimismo.
2. Cartucho filtrante con hilo de polipropileno enrollado
Los cartuchos con cordón son una tecnología obsoleta.
Eso no es un insulto.
Un cartucho filtrante de hilo de polipropileno enrollado se fabrica enrollando hilo alrededor de un núcleo de soporte perforado siguiendo un patrón de entrecruzamiento cuidadosamente controlado. Dependiendo de la aplicación, el hilo puede ser de polipropileno, algodón, poliéster, nailon, fibra de vidrio u otro material.
El núcleo podría ser de polipropileno.
O de acero inoxidable.
O algo completamente distinto.
El bobinado forma canales cónicos, por lo que los sólidos quedan atrapados a lo largo de toda la profundidad del cartucho, en lugar de acumularse únicamente en el exterior. El tipo de hilo, la tensión de bobinado, el material del núcleo, la geometría del patrón y la densidad final influyen en el resultado.
Un producto de aspecto sencillo. Una fabricación minuciosa.
El catálogo de filtración industrial de Parker describe los cartuchos de bobinado profundo en diversos grupos de medios y aplicaciones, entre los que se incluyen el agua, los aceites, los disolventes, los procesos químicos, la prefiltración por membrana y las soluciones alcalinas concentradas o diluidas. Además, deja claro que el rendimiento de los cartuchos depende de la construcción exacta del producto, y no solo de la expresión genérica “bobinado en hilo”. (parker.com)
¿Por qué los compradores siguen utilizando cartuchos enrollados?
Un cartucho filtrante con bobina de hilo puede ser una buena opción cuando:
El fluido tiene una viscosidad moderada o alta
La carga de sólidos varía durante la producción
Se necesita un núcleo central rígido
El proceso es apto para recubrimientos, aceites, jarabes, tintas o productos químicos
El comprador necesita una combinación específica de hilo y núcleo.
Un proceso ya existente ha validado un diseño de herida
Y aquí es donde entra en juego la costumbre del sector.
Algunas plantas llevan veinte años utilizando cartuchos de bobinado y saben exactamente cómo se comportan en su proceso un hilo concreto, un núcleo, un grado de micras y la presión diferencial de sustitución.
¿Sustituir esa configuración que tan bien funciona por un cartucho hilado más barato solo porque las dimensiones coinciden?
No lo recomendaría sin probarlo primero.
Pero los medios de comunicación tienen sus propios secretos oscuros.
Una tensión de bobinado inadecuada puede provocar que el hilo quede suelto. Una distribución desigual del hilo puede crear canales. Las fibras pueden desplazarse. Las zonas de los extremos pueden ser menos densas que la parte central.
Ante un pico de presión, esos puntos débiles dejan de ser meras hipótesis.
Cartucho filtrante hilado frente a cartucho filtrante enrollado
Un cartucho filtrante hilado se fabrica generalmente a partir de fibras poliméricas unidas entre sí, normalmente con una estructura de densidad gradual. Un cartucho filtrante enrollado utiliza hilo enrollado alrededor de un núcleo perforado independiente.
El polipropileno hilado ofrece un sistema de materiales sencillo y, por lo general, un formato desechable más económico.
Los soportes enrollados ofrecen al ingeniero una mayor libertad a la hora de combinar diferentes hilos y materiales de núcleo.
¿Cuál es mejor?
Esa pregunta no viene al caso.
¿Qué fluido es, cuál es su viscosidad, qué contaminantes contiene y qué ocurre cuando la presión diferencial se duplica?
Esa es la pregunta.
3. Cartucho filtrante plisado de polipropileno
Al abrir un cartucho plisado, su geometría resulta inmediatamente evidente: se pliega una lámina de material filtrante de un lado a otro, se concentra una superficie efectiva mucho mayor en una pequeña envoltura cilíndrica y el área de filtración disponible aumenta considerablemente.
Una mayor superficie suele implicar una menor caída de presión inicial.
Normalmente.
La palabra es importante porque un cartucho filtrante plisado puede obstruirse rápidamente incluso cuando el flujo del proceso contiene lodos densos, geles deformables, partículas finas adhesivas, crecimiento biológico o una mezcla problemática de partículas gruesas y submicrónicas.
Los pliegues no son mágicos.
Son medios plegados.
Un cartucho filtrante plisado de polipropileno puede incluir la lámina filtrante, capas de soporte aguas arriba y aguas abajo, un núcleo interior, una jaula exterior, tapas de extremo y juntas de elastómero. Estos componentes suelen unirse térmicamente para formar un único conjunto.
Cada componente adicional plantea un nuevo problema de compatibilidad.
Es posible que el material de polipropileno tolere el líquido, mientras que la junta tórica no.
O la jaula se ablanda.
O bien, el enlace del extremo cede.
Son cosas que pasan.
Cuándo conviene utilizar cartuchos plisados de polipropileno
A menudo se eligen para:
Clarificación fina del agua
Elaboración de alimentos y bebidas
Agua para la industria electrónica y para procesos en general
Prefiltración por membrana
Filtración química
Sistemas de baja caída de presión
Aplicaciones que requieren una mayor uniformidad de retención que los cartuchos básicos de profundidad nominal
La información sobre el producto Poly-Mate X de Parker relaciona configuraciones específicas de pliegues de polipropileno con una eficiencia determinada y grados de micras. Ahí radica su utilidad: una especificación adecuada del cartucho debe vincular el valor en micras a una eficiencia de retención definida, en lugar de dejar que el comprador tenga que adivinar qué significa esa cifra. (parker.com)
Pero aquí está el problema.
El número de pliegues se utiliza como argumento de venta, incluso cuando los pliegues están tan apretados que el espacio entre ellos se cierra al acumularse la suciedad. Un mayor número de pliegues puede aumentar la superficie teórica, pero un espaciado inadecuado puede impedir que toda la superficie realice su función de forma eficaz.
La superficie del papel no es superficie útil.
No siempre.
Un cartucho plisado bien fabricado equilibra la superficie del medio filtrante, la profundidad de los pliegues, el soporte, el espaciado, la caída de presión limpia y la resistencia mecánica. Un cartucho barato puede limitarse a rellenar los pliegues y esperar que el manómetro de presión diferencial no marque nada.
4. Cartucho filtrante plisado de PTFE
El PTFE da confianza.
De primera calidad. Resistente a los productos químicos. De alta tecnología.
Ese nombre concreto del material ha salvado muchas presentaciones comerciales… y ha echado por tierra algunas aplicaciones en las que nadie se molestó en preguntar si la membrana era hidrofóbica o hidrofílica.
Un cartucho filtrante plisado de PTFE utiliza una membrana de politetrafluoroetileno, representada habitualmente por la unidad repetitiva (C₂F₄)ₙ, dispuestas en pliegues y combinadas con capas de refuerzo, un núcleo, una estructura de soporte, tapas de extremo y juntas.
El PTFE ofrece una amplia resistencia química.
Sin embargo, el comportamiento de humectación puede ser determinante para el éxito o el fracaso de la aplicación.
El PTFE, que es hidrofóbico por naturaleza, repele el agua. Esta propiedad resulta útil para la filtración de gases estériles, aire comprimido, disolventes y la ventilación de depósitos, ya que la membrana permite el paso de los gases al tiempo que impide la entrada de agua líquida en condiciones de funcionamiento adecuadas.
Sin embargo, si se introduce esa misma membrana hidrofóbica sin tratar en un proceso con líquido acuoso, es posible que el operario se pregunte por qué el caudal es tan bajo.
No está defectuoso.
No está mojado.
En aplicaciones con líquidos, el diseño puede requerir un prehumedecimiento con alcohol, otro líquido humectante homologado o un tratamiento de PTFE hidrofílico permanente.
Ese detalle suele pasar por alto en las conversaciones apresuradas sobre compras.
En sus directrices sobre la filtración como método de esterilización, la Análisis de los CDC sobre la filtración por membrana para fluidos farmacéuticos sensibles al calor explica que la eliminación de bacterias depende del tamaño de los poros, de la estructura de la membrana y de la relación entre los poros y los organismos objetivo. A Membrana de 0,22 µm apta para esterilización Por lo tanto, las expectativas de rendimiento son muy diferentes a las de un cartucho de profundidad nominal general que lleve el mismo número.
Qué hay que comprobar antes de dar el visto bueno al PTFE
No aceptes “Material: PTFE” como respuesta completa.
Confirmar:
Membrana hidrofóbica o hidrofílica
Construcción con o sin soportes
Retención nominal o absoluta
Presión diferencial máxima en sentido de flujo
Presión diferencial inversa máxima
Método de esterilización y recuento de ciclos
Sustancias extraíbles
Método de prueba de integridad
Material de las tapas de los extremos y de la jaula
Compuesto para juntas tóricas
Concentración química
Temperatura de funcionamiento
Retención bacteriana requerida
Sí, esa lista es más larga que el folleto comercial.
Esa es la cuestión.
Cuándo merece la pena el coste del PTFE
Utiliza cartuchos plisados de PTFE cuando el proceso lo requiera realmente:
Resistencia a productos químicos agresivos
Filtración de gas estéril o aire
Filtración de disolventes
Ventilación del depósito
Aplicaciones de alta pureza
Bajos niveles de sustancias extraíbles
Ciclos repetidos de esterilización con vapor o ciclos de esterilización validados, siempre que el diseño del cartucho lo permita
No se debe elegir el PTFE solo porque parezca el “mejor” material.
No hay un material que sea el mejor.
Solo se tiene en cuenta el material que resiste la reacción química, cumple el objetivo de retención, se comporta correctamente con el fluido y se ajusta a los límites comerciales del proceso.
5. Cartucho filtrante con aglutinante de resina
Los cartuchos con aglutinante de resina no suelen recibir mucha atención en las publicaciones publicitarias de alto nivel sobre el tratamiento de aguas.
Sin embargo, si lo colocas en una línea de producción de pintura, adhesivos, aceite, tinta, recubrimientos o resinas, la razón de su existencia resulta evidente.
Se trata de filtros de profundidad rígidos.
Un cartucho filtrante aglomerado con resina se fabrica habitualmente uniendo una matriz fibrosa —a menudo de celulosa o fibra sintética— con una resina termoendurecible. Muchos diseños incluyen ranuras exteriores mecanizadas que dejan al descubierto vías adicionales y aumentan la superficie útil.
El resultado no es blando ni se comprime fácilmente.
Está rígido.
Esa rigidez puede resultar útil cuando el líquido es viscoso, pegajoso, está muy contaminado o se encuentra sometido a una presión diferencial que deformaría un elemento más débil y sin soporte.
El catálogo de procesos de Parker incluye cartuchos aglomerados con resina para aplicaciones como tintas, pinturas, adhesivos, resinas, emulsiones, plastificantes, aceites y otros fluidos de proceso. También incluye la resina fenólica y la fibra acrílica como una misma composición del producto, lo que explica precisamente por qué es necesario revisar la combinación completa de materiales, y no limitarse únicamente a las palabras “ligado con resina”. (parker.com)
El problema que nadie debería pasar por alto
La resina forma parte del sistema en contacto con el fluido.
Lo mismo ocurre con la fibra.
Lo mismo ocurre con el núcleo.
Un cartucho que funciona a la perfección en una formulación de hidrocarburos o de recubrimiento puede hincharse, ablandarse, volverse quebradizo o liberar sustancias extraíbles no deseadas en otra. La temperatura y la concentración química pueden alterar de nuevo el resultado.
Esta es mi opinión sin rodeos: los cartuchos con aglutinante de resina están infravalorados en aplicaciones industriales con medios sucios y viscosos, y muy sobrevalorados cuando los proveedores intentan imponerlos en aplicaciones de alta pureza sin datos sobre sustancias extraíbles.
Buen filtro.
Proceso incorrecto.
Esa combinación sigue sin funcionar.
6. Cartucho filtrante de acero inoxidable
Ahora llegamos al cartucho que el departamento de compras suele calificar de “caro” y que el de mantenimiento suele describir como “por fin, algo que no se estropea”.”
Ambos pueden tener razón.
Un cartucho filtrante de acero inoxidable puede fabricarse a partir de polvo metálico sinterizado, malla metálica tejida, malla sinterizada multicapa, fieltro de fibra metálica, material filtrante metálico plisado o un soporte perforado combinado con una capa de filtración más fina.
No se trata de variaciones insignificantes.
Una estructura sinterizada a partir de polvo se comporta de forma diferente a una malla de tejido cuadrado. El fieltro de fibra metálica soporta cargas de forma diferente a una rejilla superficial. Los medios de alambre plisado ofrecen una superficie y un perfil de limpieza distintos a los de un elemento cilíndrico liso.
Agruparlos a todos bajo el término “cartuchos metálicos” es como comparar una puerta mosquitera con una esponja porque ambas tienen agujeros.
Por qué se elige el acero inoxidable
Los cartuchos de acero inoxidable suelen tenerse en cuenta cuando la aplicación implica:
Temperatura elevada
Alta presión diferencial
Ciclos de presión o pulsaciones
Steam
Contaminantes abrasivos
Retrolavado
Limpieza con disolventes
Uso repetido
Fluidos hidráulicos o lubricantes
Retención del catalizador
Filtración de gases
Procesamiento de polímeros o productos químicos
Entre las aleaciones más comunes se encuentran 304 y 316L.
El acero 316L suele ser la opción preferida en aplicaciones químicas más exigentes, ya que su contenido en molibdeno puede mejorar la resistencia a determinadas condiciones de corrosión. Pero no te dejes llevar por una falsa sensación de seguridad por el nombre de la aleación.
El acero inoxidable también se corroe.
La concentración de cloruro, el pH, el nivel de oxígeno, la temperatura, el estado de la soldadura, el acabado superficial, las grietas y los productos químicos de limpieza son factores importantes. Un cartucho de acero 316L sometido a un servicio con cloruro a alta temperatura puede sufrir graves problemas.
El Gama de cartuchos filtrantes de metal sinterizado incluye estructuras sinterizadas en polvo, de malla multicapa, de fieltro de fibra, de metal plisado y de material compuesto perforado para la filtración de líquidos, gases, vapor y procesos industriales.
Y para aplicaciones que requieren un componente poroso rígido sin el coste ni el peso del metal, cartuchos filtrantes de plástico sinterizado pueden fabricarse con PE, PP, PTFE, nailon y otros polímeros técnicos.
Un nicho diferente.
Una economía diferente.
Que sea reutilizable no significa que sea gratis
Un cartucho de acero inoxidable puede aguantar docenas de ciclos de limpieza.
Vale.
¿Cómo se limpia?
¿Retrolavado, baño ultrasónico, inmersión en solución química, pulverización a alta presión, tratamiento en horno o una combinación de estos métodos? ¿Cómo se comprueba el grado de limpieza? ¿Cuánto cuesta un ciclo de limpieza? ¿Qué ocurre con el líquido de limpieza contaminado? ¿Cambia la estructura porosa con el paso del tiempo?
Un elemento reutilizable puede suponer un ahorro.
O bien puede ir consumiendo silenciosamente mano de obra, disolvente, tiempo de validación y capacidad de producción hasta que el precio de compra original se convierta en la cifra menos importante de la hoja de cálculo.
Por eso prefiero el coste total por hora de funcionamiento.
No es el precio unitario.
Comparativa de tipos de filtros de cartucho
Tipo de filtro de cartucho
Mecanismo principal de filtración
La ventaja más importante
Punto ciego habitual
Aplicaciones típicas
¿Normalmente es reutilizable?
Cartucho filtrante de polipropileno hilado
Filtración por profundidades escalonadas
Bajo coste y buena capacidad de carga de suciedad
Los valores nominales varían según el proveedor
Agua, prefiltración por ósmosis inversa, líquidos de proceso en general
No
Cartucho filtrante con cordón enrollado
Filtración en profundidad basada en fibras
Flexibilidad del material y del núcleo
Canalización, migración de fibras, bobinado irregular
Aceites, recubrimientos, productos químicos, agua
Normalmente no
Cartucho filtrante plisado de polipropileno
Filtración superficial o a poca profundidad
Gran superficie y baja caída de presión inicial
Cortinas plisadas con estampados de motivos sólidos muy marcados
Clarificación fina, alimentos, agua de proceso
A veces, con límites
Cartucho filtrante plisado de PTFE
Filtración por membrana
Resistencia química y rendimiento en la filtración de gases
Comportamiento de humectación y elevado coste de adquisición
Disolventes, gas estéril, ventilación, productos químicos agresivos
A veces
Cartucho filtrante aglomerado con resina
Filtración en profundidad rígida
Resistencia en fluidos viscosos o pegajosos
Compatibilidad de la resina y sustancias extraíbles
Por qué la clasificación en micras no es suficiente
“Cinco micras”.”
Vale.
¿Con qué rendimiento?
¿Con qué partículas de prueba se ha medido? ¿A qué caudal? ¿En agua o en un líquido viscoso? ¿El cartucho tiene una clasificación nominal, absoluta, beta o simplemente está etiquetado según una convención interna de la fábrica que nadie fuera de ella ha visto?
Esa pequeña cifra en micras genera mucha confianza falsa.
Las especificaciones de filtración deben incluir, como mínimo:
Tamaño de partícula deseado
Eficiencia de eliminación requerida
Potencia nominal o absoluta
Composición de un fluido o gas
Concentración química
Temperatura de funcionamiento y temperatura máxima
Presión normal
Presión diferencial máxima
Caudal
Viscosidad del fluido
Concentración de sólidos
Distribución del tamaño de las partículas
Dimensiones del cartucho
Conexión de la vivienda
Configuración DOE o SOE
Material de la junta
Plan de limpieza o eliminación de residuos
Requisitos alimentarios, farmacéuticos, de agua potable o normativos
Cantidad anual
Si omites esos detalles, el proveedor tendrá que adivinarlo.
Habrá quien haga preguntas.
Algunos no lo harán.
Las longitudes habituales de los cartuchos (10, 20, 30 y 40 pulgadas) tampoco garantizan la intercambiabilidad. El diámetro exterior, el diámetro interior, la longitud de compresión, el grosor de la junta, la ubicación de la junta tórica, la forma de la tapa y la interfaz de sellado influyen en que el cartucho encaje realmente en la carcasa.
Un cartucho DOE tiene dos extremos abiertos.
Un cartucho SOE puede utilizar una conexión con junta tórica 222 o 226 con aleta, punta, extremo plano u otro tipo de extremo cerrado.
Una diferencia mínima.
Un desvío enorme.
Cuando el líquido se cuela por los lados del cartucho en lugar de pasar a través del material filtrante, el filtro puede estar fabricado con la membrana más fina del mundo y, aun así, no servir prácticamente para nada.
Los datos recientes sobre salud pública hacen que sea cada vez más difícil pasar por alto la selección y el mantenimiento
Un filtro de cartucho es un producto pequeño que forma parte de un problema de infraestructura mucho mayor.
Los filtros de cartucho son solo una parte de ese sistema.
Aun así, la cifra pone de manifiesto la magnitud de lo que se esconde tras términos habituales como «mantenimiento», «tratamiento», «sustitución» y «gestión de activos».
Y la elección debe partir del contaminante, no de la marca del cartucho.
El Orientaciones del CDC del 10 de abril de 2024 sobre la elección de filtros de agua explica que cada filtro elimina sustancias distintas y recomienda identificar los gérmenes o sustancias químicas concretos que suscitan preocupación antes de elegir el tratamiento. La versión industrial de ese consejo es de una sencillez brutal: caracteriza el material de alimentación antes de comprar los medios filtrantes.
Sin embargo, la elección del filtro es solo la mitad del problema.
El mantenimiento puede echarlo todo por tierra.
El Directrices del CDC sobre gérmenes transmitidos por el agua, del 15 de marzo de 2024 advierte de que los gérmenes pueden sobrevivir y multiplicarse en el interior de los filtros que no se mantienen o sustituyen adecuadamente. También señala que algunos filtros para todo el edificio eliminan el cloro u otros productos químicos de tratamiento que, de otro modo, inhibirían el crecimiento microbiano.
Esa advertencia no debería limitarse a los filtros domésticos.
Un cartucho industrial húmedo que permanece en servicio sin renovarse puede convertirse en un hábitat biológico. Un “intervalo de mantenimiento más largo” no supone automáticamente una mejora en la eficiencia si el medio filtrante empieza a favorecer el crecimiento de microorganismos, a desprender olores, a aumentar la caída de presión o a contaminar el siguiente ciclo de producción.
A nadie le gusta hablar del cartucho mojado que se queda ahí durante un fin de semana en el que la planta está parada.
Deberían.
Cómo elegir el filtro de cartucho adecuado
Empieza por definir cómo es el fracaso.
¿Una boquilla de pulverización atascada?
¿Una membrana de ósmosis inversa dañada?
¿Se aprecia una neblina en el producto final?
¿Pérdida del catalizador?
¿Contaminación microbiana?
¿Demasiados cambios?
¿Una caída de presión elevada en el sistema de limpieza?
El modo de fallo te da más información de la que jamás te dará una página de categorías de productos.
Elige polipropileno hilado cuando:
Si necesitas una filtración económica de sedimentos o una filtración general en profundidad, la temperatura y las condiciones químicas son adecuadas para el polipropileno, el cartucho se suele desechar tras su uso y no se requiere una membrana validada de grado de esterilización.
A menudo resulta ser un buen caballo de batalla.
No finjas que es otra cosa.
Elige el modelo con cordón cuando:
Si dispone de un fluido viscoso o con características químicas específicas, necesita una combinación concreta de hilo y núcleo, o ya utiliza un proceso con una especificación de cartuchos bobinados de eficacia probada.
Comprueba la calidad del bobinado.
Ahí es donde se esconden los atajos.
Elige el modelo plisado de polipropileno cuando:
Necesitas una mayor superficie de filtración, una caída de presión en estado limpio relativamente baja, una retención mejor definida o una clarificación fina en un flujo que no sature al instante el paquete de pliegues con lodos.
Solicita datos sobre la eficiencia.
No son adjetivos de folleto.
Elige el PTFE plisado cuando:
Estás filtrando productos químicos agresivos, disolventes, gases estériles, gases de proceso u otras corrientes de alta pureza en las que el polipropileno convencional no puede ofrecer la resistencia necesaria ni el comportamiento adecuado de la membrana.
Y comprueba que se humedezca.
En serio.
Elige el tipo con aglutinante de resina cuando:
El líquido es viscoso, pegajoso, aceitoso o muy denso, y el cartucho debe tener la rigidez suficiente para resistir la compresión o la deformación, al tiempo que retiene la contaminación a lo largo de toda su profundidad.
Realiza una comprobación de compatibilidad con el sistema de resina.
No solo la fibra.
Elige el acero inoxidable cuando:
El proceso implica calor, presión, vapor, sólidos abrasivos, limpiezas repetidas, retrolavado, filtración de gases, retención de catalizadores o un cálculo de la vida útil que respalde realmente el uso de un elemento reutilizable.
Calcula el coste de la limpieza.
Todo.
En el caso de fluidos desconocidos, una producción regulada, conexiones a medida o equipos posteriores costosos, una prueba controlada vale más que diez garantías por correo electrónico.
Los compradores que desarrollen dimensiones, estructuras porosas, conexiones o diseños de sustitución no estándar pueden utilizar Servicios OEM/ODM de cartuchos filtrantes a medida basándose en planos, muestras, parámetros de funcionamiento y los requisitos de rendimiento.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los principales tipos de filtros de cartucho?
Los principales tipos de cartuchos filtrantes son los cartuchos de profundidad de polipropileno hilado, los cartuchos de profundidad de hilo enrollado, los cartuchos plisados de polipropileno, los cartuchos de membrana plisada de PTFE, los cartuchos de profundidad aglomerados con resina y los cartuchos de acero inoxidable; cada familia utiliza una estructura de medio filtrante diferente, por lo que los cartuchos con el mismo grado de filtración en micras indicado pueden presentar diferencias en cuanto a eficiencia, caudal, capacidad de retención de impurezas, caída de presión y vida útil.
Los diseños hilados, enrollados y aglomerados con resina suelen acumular impurezas a lo largo de toda la profundidad del medio filtrante.
Los cartuchos plisados ofrecen una mayor superficie dentro del mismo diámetro y, a menudo, se cargan más cerca de la superficie.
Los elementos de acero inoxidable pueden presentar estructuras de polvo, malla, fieltro o plisadas, por lo que incluso esa única categoría incluye varios filtros muy diferentes entre sí.
¿Cuál es la diferencia entre un cartucho filtrante hilado y un cartucho filtrante enrollado?
Un cartucho filtrante hilado está formado por fibras de polímero unidas térmicamente —normalmente polipropileno—, mientras que un cartucho filtrante enrollado se fabrica enrollando hilo alrededor de un núcleo de soporte perforado; los diseños hilados ofrecen una estructura relativamente sencilla, íntegramente de polipropileno, mientras que los cartuchos enrollados proporcionan mayor libertad para combinar hilos y materiales del núcleo en función de temperaturas, productos químicos, viscosidades y cargas mecánicas específicas.
Los cartuchos de fibra giratoria se utilizan ampliamente en los sistemas económicos de tratamiento de agua y en la prefiltración por ósmosis inversa.
Los cartuchos enrollados siguen siendo útiles en aceites, recubrimientos, pinturas, jarabes, productos químicos y otros fluidos de proceso.
La calidad de fabricación es más importante de lo que sugiere su impecable exterior blanco.
¿Es mejor un cartucho filtrante plisado que uno de profundidad?
Un cartucho filtrante plisado suele ser más adecuado cuando el proceso requiere una superficie efectiva elevada, una caída de presión inicial relativamente baja y una retención constante de partículas finas, mientras que un cartucho de profundidad suele ser más adecuado cuando el fluido de entrada presenta una amplia distribución de partículas que deben quedar retenidas en todo el medio filtrante, en lugar de concentrarse principalmente a lo largo de su superficie exterior.
La suciedad muy incrustada puede obstruir un paquete de pliegues.
Un flujo limpio de partículas finas puede desperdiciar gran parte de un elemento de profundidad denso.
Así que no: la opción plisada no es automáticamente de “mejor calidad”. Simplemente está diseñada para un patrón de carga diferente.
¿Cuándo se debe utilizar un cartucho filtrante plisado de PTFE?
Se debe utilizar un cartucho filtrante plisado de PTFE cuando la aplicación requiera una amplia resistencia química, la filtración de disolventes agresivos, el servicio de gases estériles, la ventilación de depósitos o un rendimiento de la membrana de alta pureza que los medios de polipropileno comunes no puedan proporcionar de forma fiable; los compradores también deben confirmar si la membrana de PTFE es hidrofóbica, hidrofílica, con soporte, esterilizable y apta para pruebas de integridad.
El PTFE hidrofóbico es adecuado para numerosas aplicaciones relacionadas con gases y ventilación.
El servicio de líquidos a base de agua es otra historia.
Sin un humedecimiento previo ni un tratamiento hidrofílico, el flujo a través de la membrana puede ser deficiente, aunque el cartucho sea químicamente compatible.
¿En qué casos merece la pena pagar un precio más elevado por un cartucho filtrante de acero inoxidable?
Un cartucho filtrante de acero inoxidable justifica su mayor precio inicial cuando la temperatura, la presión diferencial, la abrasión, la exposición al vapor, los ciclos de limpieza, el retrolavado o una vida útil prolongada podrían dañar rápidamente los medios filtrantes de polímero desechables; su valor real debe calcularse a partir del coste total de mantenimiento, incluyendo la mano de obra de limpieza, el tiempo de inactividad, la eliminación de residuos, la validación, la frecuencia de sustitución y la protección de los equipos situados aguas abajo.
Que sea reutilizable no significa que no requiera mantenimiento.
Un elemento metálico sigue teniendo que limpiarse, inspeccionarse, someterse a pruebas y, en su caso, sustituirse.
Y si el proceso de limpieza no se controla adecuadamente, es posible que el segundo ciclo no funcione igual que el primero.
¿Cómo elijo el filtro de cartucho adecuado?
El filtro de cartucho adecuado se selecciona haciendo coincidir su medio filtrante, estructura porosa, índice de eficiencia, dimensiones, juntas y límites mecánicos con la composición real del fluido, la distribución del tamaño de las partículas, el caudal, la viscosidad, temperatura, presión, presión diferencial, requisitos de higiene, método de limpieza, geometría de la carcasa y el intervalo previsto de sustitución del cartucho, y no eligiendo el precio más bajo asociado a un valor en micras determinado.
Para un análisis específico de la aplicación, compara Aplicaciones de los filtros de plástico sinterizado en los ámbitos médico, de laboratorio, industrial, doméstico y de los sistemas de procesamiento de materiales.
A continuación, indique las condiciones de proceso más desfavorables.
No solo la cifra habitual de funcionamiento, que resulta cómoda.
Deja de comprar cartuchos solo por su aspecto
El cartucho que parece adecuado puede que, en realidad, sea totalmente inadecuado.
Un elemento hilado de polipropileno que funciona bien antes de una membrana de ósmosis inversa podría ablandarse en aplicaciones químicas a altas temperaturas. Una membrana de PTFE hidrofóbica que funciona a la perfección con aire estéril puede negarse a humedecerse en un líquido acuoso. Un cartucho de acero inoxidable puede soportar 50 limpiezas y, aun así, generar pérdidas económicas, ya que cada limpieza implica mano de obra, disolvente, equipo de validación y tiempo de producción.
Eso sale caro.
Sinceramente, creo que la mayoría de los errores en la selección de cartuchos se originan antes incluso de que se realice la muestra. La solicitud es imprecisa, el proveedor completa los datos que faltan, el departamento de compras compara presupuestos que no son técnicamente equivalentes y el departamento de ingeniería solo descubre la discrepancia cuando la presión diferencial se dispara o aparecen partículas aguas abajo.
Así que no envíes esto:
“Necesito un filtro de 5 micras. Dime el mejor precio”.”
Envía esto en su lugar:
Composición del fluido. Concentración química. Temperatura de funcionamiento y máxima. Caudal normal y máximo. Viscosidad. Distribución granulométrica. Eficiencia requerida. Dimensiones de la carcasa. Configuración de los extremos. Material de las juntas. Plan de limpieza. Cantidad anual.
¿Información aburrida?
Quizás.
Es también la información la que evita que un filtro se colapse, se produzca una derivación, se obstruya prematuramente, contamine el proceso o convierta un cartucho económico en un problema de producción muy costoso.
Si necesitas desarrollo a medida, adaptación de muestras o abastecimiento a escala de producción, consulta la oferta de LVYN Fabricación de filtros y capacidad de la planta de producción y enviar los datos reales de la aplicación para su evaluación técnica.
El objetivo no es vender el cartucho más lujoso.
Es para evitar que lo incorrecto se cuele en tu sistema.
