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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.
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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.
Un filtro de alto caudal es un cartucho filtrante plisado de gran diámetro, diseñado para procesar caudales de líquido mucho mayores que los de un cartucho convencional. Esto se consigue al concentrar una gran cantidad de material filtrante en un solo elemento. El objetivo es sustituir una carcasa repleta de cartuchos pequeños por unos pocos cartuchos grandes, o incluso por uno solo. El resultado es un menor espacio ocupado, menos piezas que cambiar y un recorrido de flujo que puede dimensionarse en función del proceso, en lugar de en función de la carcasa.
Esa descripción es correcta, pero omite las cuestiones que realmente importan a la hora de especificar uno. ¿Por qué la geometría influye en la caída de presión? ¿Cuándo conviene utilizar un cartucho de alto caudal y cuándo sigue siendo mejor optar por un cartucho convencional? ¿Qué hay que confirmar antes de realizar el pedido? Este artículo aborda estos puntos para ingenieros y compradores que trabajan con agua industrial y líquidos de proceso.
Cómo funciona un filtro de alto caudal
La mayoría de los cartuchos para líquidos convencionales tienen un diámetro exterior de unas 2,5 pulgadas (63,5 mm). Un cartucho de alto caudal suele tener un diámetro de unas 6 pulgadas, y los fabricantes suelen ofrecer longitudes como 20, 40 y 60 pulgadas. Fil-Trek, por ejemplo, describe sus cartuchos de alto caudal como de un diámetro exterior de entre 6 y 7 pulgadas en esas longitudes. El mayor diámetro permite disponer de un medio filtrante más profundo y con pliegues más pronunciados alrededor de un núcleo central.
El plisado es la clave. Al plisar el medio filtrante se crea una superficie de filtración mucho mayor que la que ofrecería una superficie plana o cilíndrica del mismo tamaño. Para un caudal determinado, una mayor superficie implica un menor flujo (caudal por unidad de superficie del medio filtrante). Un menor flujo suele significar una menor presión diferencial y más capacidad para retener las partículas capturadas antes de que el cartucho alcance su punto de sustitución.
CFC Filtration describe su cartuchos filtrantes de alto caudal En otras palabras: un diseño plisado de gran diámetro que reduce el número de cartuchos necesarios por carcasa para el tratamiento de grandes volúmenes de líquido.
La dirección del flujo no está estandarizada
Algunos diseños de alto caudal tienen un flujo de fuera hacia dentro. Otros tienen un flujo de dentro hacia fuera. A Folleto de 3M sobre alto caudal describe un recorrido de fuera hacia dentro, mientras que la serie Ultra Flow de Fil-Trek utiliza un flujo de dentro hacia fuera. Ninguna de las dos opciones es mejor en todos los casos. La dirección influye en el diseño de la carcasa, en cómo sella el cartucho y en cómo se comportan los residuos durante el cambio. Considera el recorrido del flujo como una especificación que hay que confirmar, no como una suposición.
Filtros de cartucho de alto caudal frente a los estándar
La diferencia práctica radica en la arquitectura del sistema, no solo en el tamaño del cartucho.
Consideración
Cartuchos convencionales de 2,5 pulgadas
Cartuchos de alto caudal
Cartuchos por carcasa
Muchos, en carcasas de varias rondas
De uno a unos cuantos
Ocupación de espacio de la carcasa con caudal elevado
Más grande
A menudo son más pequeños para el mismo caudal
Mano de obra para la sustitución
Más elementos que hay que retirar, revisar y sustituir
Hay menos elementos, pero cada uno es más grande y más pesado
Formato multimedia
Fabricados por fusión-soplado, enrollados, plisados, sinterizados y otros
Predominantemente plisado, aunque también existen los enrollados y otros soportes
Compatibilidad con la vivienda
Ampliamente estandarizados (racores de extremo tipo DOE)
A menudo están vinculados a diseños de fijación y bloqueo específicos de cada fabricante
Idoneidad para caudales bajos
Fuerte
Normalmente, no queda bien
Exposición indirecta
Repartidos entre muchos sellos
Concentrado en unas pocas focas
Los fabricantes publican cifras reales sobre sus propios productos, lo que pone de manifiesto la magnitud del efecto. 3M afirma que su sistema de alto caudal puede gestionar hasta 500 gpm con un solo cartucho de 60 pulgadas. También señala que sus sistemas necesitan tan solo una décima parte del número de cartuchos que los sistemas convencionales de 2,5 pulgadas a caudales de 200 gpm o superiores. Fil-Trek indica hasta 300 gpm por elemento de 60 pulgadas para su serie Ultra Flow. Se trata de afirmaciones específicas de cada marca, basadas en las condiciones de prueba y clasificación de cada fabricante, por lo que deben utilizarse para comprender el orden de magnitud, y no como una promesa de rendimiento para ningún otro producto.
Cuándo resulta más conveniente utilizar filtros de alto caudal
Los cartuchos de alto caudal resultan rentables cuando el volumen de producción es elevado y continuo, y cuando un alojamiento para varios cartuchos resultaría demasiado voluminoso o su mantenimiento requeriría mucho trabajo. Entre las situaciones más habituales se incluyen:
Protección previa a la ósmosis inversa (RO) y a la ultrafiltración (UF). Eliminación de sólidos en suspensión antes de las membranas en los sistemas de agua industriales.
Circuitos de agua de refrigeración y de proceso. Control continuo de partículas en grandes caudales de circulación.
Trasvase y clarificación de líquidos a granel. Procesamiento químico, en el que los medios y los equipos son compatibles con el fluido.
Equipos montados sobre patines y equipos OEM. Cuando el tamaño de la carcasa y el número de cartuchos influyen en los límites de diseño.
Por lo general, no son adecuados para caudales bajos, pequeños montajes de laboratorio y aplicaciones en las que el proceso requiera un cartucho específico de formato pequeño. Tampoco son adecuados cuando el fluido es incompatible con los medios plisados disponibles, como es el caso de algunos productos químicos agresivos o de altas temperaturas. Los de CFC Filtration gama de cartuchos filtrantes de sedimentos abarca los cartuchos de fibra fundida, de alto caudal, plisados, sinterizados y de PP, ya que no existe un único diseño que se adapte a todas las cargas de sedimentos.
Compromisos técnicos que los compradores deben sopesar
Capacidad de retención de partículas frente a grado de filtración en micras
Un grado de filtración más fino implica poros más pequeños. Unos poros más pequeños implican menor capacidad de retención de suciedad y un aumento más rápido de la presión. Los cartuchos de alto caudal ofrecen una mayor superficie de filtración, pero no eliminan esa disyuntiva. Si solo necesitas proteger una bomba o un elemento de filtración gruesa situado aguas abajo, un grado de filtración innecesariamente fino desperdicia la ventaja de capacidad.
Comprueba si el grado de retención indicado es nominal o absoluto. Un grado de retención nominal describe un nivel de retención objetivo a una eficiencia determinada y no garantiza que se eliminen todas las partículas de tamaño superior a ese. Un grado de retención absoluto está vinculado a un método de ensayo y una eficiencia definidos, y suele expresarse como una relación beta. Pregunta qué método de ensayo se aplica antes de comparar dos cartuchos con el mismo grado de retención en “micras”.”
Menos sellos, mayores consecuencias
Una carcasa convencional de múltiples etapas cuenta con numerosas juntas. Una carcasa de alto caudal tiene pocas. Esto reduce el número de puntos que hay que comprobar, pero si una junta falla o el cartucho no está bien asentado, una mayor proporción del caudal puede eludir el medio filtrante. Un asentamiento adecuado, una superficie de sellado en buen estado y una alineación correcta de la carcasa son factores que cobran aún más importancia, y no menos.
Tensión hidráulica
Los cartuchos plisados de gran tamaño pueden ser sensibles a las oscilaciones repetidas del caudal, a los picos de presión y a los ciclos rápidos de arranque y parada. Comprueba los límites de presión diferencial indicados por el fabricante y ten en cuenta cómo se ponen en marcha las bombas y cómo se cierran las válvulas en tu sistema.
Elementos más pesados
Un cartucho de 60 pulgadas y 6 pulgadas de diámetro impregnado de sólidos capturados no es lo mismo que retirar un elemento de 2,5 pulgadas. Hay que tener en cuenta el diseño de la tapa de la carcasa, el espacio libre por encima de la misma y las prácticas de manipulación a la hora de tomar una decisión a nivel de planta.
Qué hay que definir antes de solicitar un presupuesto
Una buena solicitud de presupuesto para un filtro de alto caudal debería incluir:
Fluido y aplicación. Tipo de agua, líquido de proceso o producto químico, incluida la concentración.
Diseño y caudal máximo. Además, si el flujo es constante o cíclico.
Temperatura de funcionamiento y temperatura máxima.
Presión de funcionamiento y presión diferencial admisible.
Contaminante objetivo y rango de tamaño de las partículas, cuando se conozca.
Grado de filtración requerido en micras, y si se necesita una calificación nominal o absoluta.
Diámetro y longitud del cartucho, o el modelo de carcasa al que debe adaptarse.
Dispositivo de fijación o sellado en el extremo.
Materiales de los soportes y los componentes, comparado con el fluido real del proceso.
Criterios previstos para la sustitución, como la presión diferencial en los extremos o un intervalo de tiempo.
La compatibilidad química debe confirmarse con el fluido concreto, y no deducirse a partir de una tabla general de materiales. Los límites de temperatura y presión dependen del fluido, la construcción, la geometría y las condiciones de servicio; por lo tanto, utilice la ficha técnica del cartucho específico, y no una guía general sobre el material.
¿Un filtro de alto caudal es lo mismo que un filtro con un caudal elevado?
No exactamente. En este contexto, “alto caudal” se refiere a un diseño específico de cartucho de gran diámetro, normalmente plisado. Hay muchos otros tipos de cartuchos que pueden admitir un caudal elevado si se instalan suficientes en paralelo, pero no se denominan filtros de alto caudal.
¿Los filtros de alto caudal siempre presentan una caída de presión menor?
No. La caída de presión en estado limpio depende del material filtrante, el grado de filtración, la viscosidad, el caudal y el diseño del cartucho. Los cartuchos de alto caudal ofrecen una gran superficie de filtración, lo que ayuda a mantener bajos el caudal y el aumento de presión; sin embargo, un grado de filtración muy fino o un fluido viscoso pueden seguir provocando una caída de presión significativa. Compare los distintos diseños teniendo en cuenta su caudal real y las propiedades del fluido.
¿Puede un cartucho de alto caudal sustituir a varios cartuchos estándar, uno por uno?
Solo cuando se rediseñan conjuntamente la carcasa, el caudal y la potencia nominal. En la mayoría de los casos, el cartucho no es un recambio directo. Requiere una carcasa compatible con la disposición adecuada de los asientos y las juntas de estanqueidad.
¿Son reutilizables los filtros de alto caudal?
Los cartuchos plisados suelen considerarse elementos desechables, pero esto depende de su diseño y de las instrucciones del fabricante. No des por sentado que la limpieza o el retrolavado son adecuados a menos que así lo indique la ficha técnica.
¿Puede un filtro de alto caudal eliminar los contaminantes disueltos?
No. Un cartucho de partículas elimina los sólidos en suspensión mediante retención mecánica. Los iones disueltos, muchas sustancias químicas y los compuestos orgánicos disueltos requieren otras etapas de tratamiento, como el carbón activado, el intercambio iónico o los procesos de membrana.
¿En qué sectores se utilizan con mayor frecuencia los filtros de alto caudal?
El tratamiento industrial del agua, los sistemas de pre-ósmosis inversa, el agua de refrigeración, los procesos químicos y algunas aguas de proceso del sector de la alimentación y las bebidas son ejemplos típicos. La idoneidad para aplicaciones reguladas depende de los materiales y de la documentación de conformidad, que deben confirmarse con el proveedor.
Elegir entre cartuchos de alto caudal y cartuchos convencionales
Un filtro de alto caudal es una buena opción cuando el caudal es elevado y continuo, el espacio en la carcasa o la mano de obra necesaria para el mantenimiento suponen una limitación, y el fluido es compatible con los medios filtrantes plisados. Sin embargo, no es la mejor opción cuando el caudal es bajo, cuando hay que adaptarlo a una carcasa existente de formato pequeño o cuando el proceso requiere un diseño completamente diferente. La mejor decisión se toma comparando el diseño global del sistema: carcasa, número de juntas, método de sustitución y características técnicas.
Facilita a CFC Filtration los datos sobre el fluido, el caudal, la temperatura, la presión y el grado de filtración en micras deseado. De este modo, el equipo podrá ayudarte a evaluar si un cartucho de alto caudal se adapta a tu sistema o si otra configuración de cartucho para sedimentos sería más adecuada.
