Cinco elementos esenciales para el dimensionamiento exitoso del filtro hidráulico

Cada industria, máquina y componente de un sistema hidráulico tiene su propio conjunto de requisitos, cada uno de los cuales se afecta entre sí y, en última instancia, afecta la selección de un elemento de filtro aparentemente simple. Antes de prepararse para costos operativos inadvertidamente más altos, no solo debe elegir su filtro en función de la presión, el flujo y el nivel de limpieza que necesita, sino que también debe tener una buena comprensión del panorama general. Aquí hay cinco datos importantes que debe saber antes de decidir y elegir un filtro.

1. Comprender la aplicación

Comencemos con amplio. Primero, comprenda los requisitos de rendimiento del filtro. Al dimensionar con precisión un filtro, los requisitos de rendimiento a menudo se expresan en términos de la relación Beta, que es simplemente la relación entre las partículas que ingresan al filtro y las partículas que salen del filtro. La relación beta también se puede expresar como un porcentaje de eficiencia.

Los filtros hidráulicos de hoy en día están diseñados con medios para capturar y contener más partículas de contaminación que nunca, lo que da como resultado una vida más larga y una caída de presión más baja.

Por ejemplo, las aplicaciones que requieren componentes de alto rendimiento suelen tener relaciones beta superiores a 1000, donde 1000 partículas ingresan al filtro pero solo sale una partícula. El rendimiento de los componentes en este caso se expresará con una eficiencia del 99,9 %. Un fabricante de filtros respetable tendrá documentación que defina el rendimiento de sus elementos filtrantes según la clasificación del tamaño de los poros del filtro. Sin embargo, tener una comprensión sólida de los requisitos de rendimiento de su aplicación le permite ingresar el tamaño del filtro y las fases de búsqueda que están orientadas al éxito.

2. Comprender la hidráulica

Una vez que se han determinado los requisitos de rendimiento de la aplicación, es hora de evaluar el sistema hidráulico. Los componentes hidráulicos instalados en el circuito afectan directamente el tipo de filtro hidráulico requerido para operar de acuerdo con los estándares de la industria. Este estándar impulsa los requisitos del código de limpieza ISO que ayudan a determinar el tipo de elemento de filtro correcto. Por ejemplo, una válvula proporcional en un circuito puede requerir un código de limpieza ISO 20/18/15. Para cumplir con los estándares establecidos por el código ISO, el circuito requiere un filtro con filtrado absoluto de 3 o 6 µm.

La selección del tamaño del filtro incluye elegir la mejor combinación de capacidad de retención de suciedad, caída de presión y economía para adaptarse a la aplicación en cuestión.

Sin embargo, el circuito solo puede contener bombas de engranajes y válvulas de control direccional. Dado que las bombas de engranajes y las válvulas de control direccional son relativamente resistentes a la suciedad, las opciones de filtración más gruesas y de menor rendimiento, como la filtración nominal de papel o malla de alambre, pueden ser adecuadas. Comprender los componentes hidráulicos que vienen con su filtro y comprender cómo afectan los requisitos de rendimiento del filtro puede ahorrarle costos innecesarios a largo plazo.

3. Comprender la viscosidad

Una variable que a menudo se subestima al elegir un filtro es la viscosidad del fluido. De hecho, la viscosidad tiene un efecto significativo en el tamaño del filtro. La viscosidad del fluido a veces se pasa por alto en las primeras etapas del dimensionamiento del filtro hidráulico. Como resultado, se pueden especificar filtros más grandes que otros, lo que genera costos operativos innecesariamente altos.

No comprender la importancia de la viscosidad del fluido puede conducir a filtros de tamaño insuficiente, caídas de alta presión y activación prematura de los indicadores de obstrucción. Por el contrario, los filtros de gran tamaño pueden generar costos más altos, huellas más grandes y costos de reemplazo más altos. Los usuarios deben comprender completamente el sistema hidráulico para estimar el rango de temperatura normal a fin de seleccionar la temperatura mínima más precisa para la selección. La selección adecuada del rango de temperatura de funcionamiento correcto garantizará que el filtro no entre en modo de derivación prematuramente y evitará especificar un filtro más grande de lo necesario.

4. Comprender las métricas de congestión

Suponiendo que el filtro del sistema tenga un indicador de obstrucción (analógico o digital), el usuario debe crear un objetivo adecuado para la baja caída de presión al dimensionar el filtro. Por lo general, la obstrucción indica un rango de presión diferencial de 1 a 8 bar. Como regla general, la relación entre el ajuste del indicador de obstrucción y la caída de presión de limpieza debe ser de al menos 3:1.

Por ejemplo, suponga que un filtro tiene 5 indicadores ópticos de obstrucción. Según nuestras proporciones, el objetivo de caída de presión limpia más alto aceptable es de alrededor de 1,7 bar. Sin comprender las implicaciones de este principio, es posible que los usuarios cambien el tamaño de los filtros incorrectamente, ya sea demasiado grandes o demasiado pequeños. Aunque los filtros sobredimensionados son una práctica común para garantizar la mayor cantidad de protección, el resultado es un mayor costo del circuito.

5. Comprender el tráfico

Al dimensionar un filtro, es importante considerar cuidadosamente el caudal. Rexroth recomienda considerar el caudal máximo en esta medida. También tenga en cuenta que el flujo intermitente puede exceder el flujo máximo de la bomba. Un ejemplo de esto es un circuito acumulador, donde el acumulador almacena una cantidad de fluido presurizado y lo libera en el sistema para complementar el flujo de la bomba. El flujo a través del filtro de presión inmediatamente aguas abajo del acumulador debe tener en cuenta este flujo adicional. Subestimar el flujo a través del filtro aumenta la caída de presión en el elemento del filtro, lo que reduce la eficiencia del circuito y aumenta los costos de operación y mantenimiento.

Este gráfico ilustra el rendimiento de un filtro hidráulico para proporcionar una caída de presión baja incluso con caudales relativamente altos, una solución más rentable que especificar un filtro más grande.

Dimensionar correctamente su filtro hidráulico no solo ahorra dinero, sino que también prolonga la vida útil de su sistema hidráulico. Además de los cinco factores explicados aquí, hay muchas más variables que se deben considerar antes de tomar una decisión informada. Para que esta tarea sea menos abrumadora, los fabricantes han desarrollado herramientas en línea gratuitas para ayudar con la selección y el tamaño del filtro. La herramienta de Bosch Rexroth se llama Filter Select y viene con una aplicación móvil llamada Fit4Filter. Simplemente abra la aplicación, siga las instrucciones de la herramienta, ingrese la información necesaria y se le harán sugerencias.

El tamaño del filtro es fundamental, pero el proceso no tiene por qué ser abrumador. Identifique estas cosas que debe saber y estará bien encaminado hacia el éxito en la detección.

Bill Novak es Gerente de Producto en Bosch Rexroth. Para obtener más información sobre las herramientas en línea de Bosch Rexroth, haga clic aquí .

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