Elementos filtrantes en la filtración hidráulica: la clave para una hidráulica eficiente

Ya sea en turbinas eólicas, minería, agricultura o construcción, se aplica lo siguiente: Los sistemas hidráulicos son esenciales para una operación segura y eficiente. La filtración de aceite hidráulico es una solución comprobada para prolongar la vida útil de estos sistemas y reducir el tiempo de inactividad. Pero, ¿qué elemento de filtro va con qué fluido hidráulico?Algunos datos clave pueden ayudar a determinar la respuesta correcta, así como la experiencia de un proveedor de filtrado con experiencia y amplio conocimiento de la industria.

Siempre que la tecnología de fluidos deba garantizar un rendimiento y un control de movimiento fiables y eficientes, se basa en la filtración. En 8 de cada 10 casos, los problemas del sistema hidráulico en compresores, excavadoras o maquinaria minera están relacionados con un monitoreo y mantenimiento de aceite insuficiente o inexistente.

A medida que aumenta la densidad de potencia de los sistemas y componentes hidráulicos, la filtración eficiente se vuelve aún más importante. Esto afecta la función y la vida útil de los componentes hidráulicos. Para utilizar las propiedades del fluido durante el mayor tiempo posible, la eliminación efectiva de impurezas, tanto generadas como introducidas desde el exterior, es fundamental. Esto se debe a que el proceso de envejecimiento de los fluidos hidráulicos o lubricantes depende en gran medida de la naturaleza y la cantidad de contaminantes presentes.

Eaton ofrece a los diseñadores de sistemas una amplia gama de productos de filtración especializados para garantizar un funcionamiento confiable y de alta pureza en todas las industrias. Los diseños de filtros y accesorios específicos de la aplicación juegan un papel importante en una gama casi infinita de medios, variables de proceso y condiciones ambientales: Eaton ofrece más de 4000 elementos de filtro diferentes, cada uno con carcasas de filtro a juego. Estos elementos de filtro están disponibles en una variedad de materiales de filtro, diseños y grados de filtro para ayudar a proteger los componentes críticos del sistema.

Los elementos de filtro de línea de retorno, succión y presión y los elementos para filtros en línea se utilizan en filtros simples y dobles para aplicaciones de baja, media y alta presión y se consideran el estándar de la industria en muchos lugares. Además, hay equipos auxiliares como sistemas de filtración móviles y estacionarios, sistemas de monitoreo de contaminación y condición e indicadores de contaminación.

Para encontrar la solución de filtración adecuada con el elemento filtrante correcto, los operadores de sistemas y máquinas necesitan saber qué fluido hidráulico se está utilizando. Como elementos críticos del sistema, estos fluidos deben cumplir una amplia gama de tareas según la aplicación, pero esto solo aumenta el riesgo de degradación del rendimiento debido al envejecimiento.

El aceite debe coincidir con la aplicación.

Dada la amplia gama de aplicaciones, la selección de fluidos hidráulicos y lubricantes en el mercado es similar a la de los productos de filtración existentes. La principal diferencia entre los aceites hidráulicos son sus aceites base, como los aceites minerales, los aceites vegetales, las polialfaolefinas, los carboxilatos, los polialquilenglicoles, los ésteres de fosfato y los aceites de silicona.

Esto significa que los aceites base se pueden dividir en aceites sintéticos y naturales. Los fluidos sintéticos son compuestos producidos por la transformación química de varios materiales de partida, como el monóxido de carbono y el hidrógeno. Los ejemplos incluyen aceites de polietilenglicol, polialfaolefinas y ésteres sintéticos. Los fluidos naturales se obtienen de la destilación y refinación del petróleo crudo o de diversos aceites vegetales sin transformación química, lo que significa que tienen una base natural.

El aceite base se mezcla con aditivos para que sea adecuado como aceite hidráulico. De esta forma, se pueden influir las propiedades básicas del aceite, como la viscosidad, la susceptibilidad a la corrosión y la resistencia a la oxidación. En la práctica, una nomenclatura simplificada clasifica los aceites hidráulicos según su uso previsto y propiedades:

  • Base de aceite mineral H (aceite hidráulico utilizado principalmente para sistemas hidráulicos estacionarios).
  • HF Refractario (Los fluidos hidráulicos refractarios se utilizan en diversas aplicaciones e industrias como la minería, siderurgia o motores aeronáuticos, dependiendo de su composición).
  • HE rápidamente biodegradable (fluidos ambientales hidráulicos para sistemas hidráulicos móviles como la agricultura y la silvicultura).

Y el elemento del filtro debe coincidir con el aceite.

Dada la amplia variedad de fluidos hidráulicos y lubricantes en el mercado, rápidamente se hace evidente que seleccionar los componentes correctos (tubos de soporte, tapas de extremos, etc.) y el material del filtro (media de fibra de vidrio, malla de acero inoxidable, etc.) puede ser un desafío— especialmente en Cuando se utilizan aceites inusuales o altamente especializados. Los materiales utilizados, incluidos metales, aleaciones, plásticos y selladores, no solo deben poder soportar las condiciones ambientales, sino también los aceites utilizados.

Un aceite que funciona para un aceite puede ser dañado por otro, provocando daños y fallas en el sistema en el peor de los casos. Un problema común es la fuga de aceite o la contaminación causada por materiales disueltos o corrosivos. Además del aceite base, los aditivos utilizados en la aplicación también son críticos, ya que pueden tener un impacto significativo en el comportamiento del aceite con ciertos materiales.

Otro factor clave es la temperatura, ya que fluctuaciones tan bajas como 50 °F (10 °C) pueden alterar significativamente la resistencia química de los materiales utilizados. Por lo tanto, generalmente se recomienda la prueba de resistencia, especialmente para aplicaciones sensibles. En esta prueba, los materiales seleccionados se sumergieron en el aceite hidráulico correspondiente durante un período de tiempo más largo en condiciones similares a las de la aplicación. De esta manera, se puede probar la resistencia de los componentes al aceite de manera práctica y práctica. En un paso posterior, se suele utilizar también el aceite ya utilizado en la aplicación, para poder examinar los efectos relacionados con el envejecimiento del aceite.

Para simplificar la selección precisa de elementos de filtro adecuados, Eaton ha desarrollado una especificación interna (IS) uniforme para elementos de filtro especiales además de los elementos estándar. Los números IS indican qué conjuntos de elementos de filtro son adecuados para un aceite en particular. El número IS se deriva del aceite mineral utilizado y proporciona al usuario información directa y sencilla sobre el elemento filtrante adecuado para la aplicación.

La siguiente tabla describe las claves IS más importantes:

El elemento filtrante consta de un tubo de soporte y dos tapas terminales alrededor de las cuales se envuelve el medio filtrante plisado. Los medios filtrantes plisados ​​con varios materiales de filtración y soporte son el corazón del elemento filtrante. Según los requisitos y el diseño del filtro hidráulico, los filtros de superficie y los filtros de profundidad utilizan diferentes materiales, grados y tipos de filtro.

Los materiales del filtro utilizan vellón de fibra de vidrio (VG, API, WVG), poliéster (V) y celulosa (P) no tejidos y papel, y malla de alambre de acero inoxidable (G). Estos materiales están disponibles en varios grados de micras de filtro, y su eficiencia de retención está representada por un valor beta (ß): cuanto mayor sea el valor beta, más partículas retiene el filtro y mayor será la eficiencia de retención. El valor β se determina según ISO16889, el rango es ß200≥4µm(C)hasta 25 µm(C)Para medios de fibra de vidrio, como filtro de profundidad, de 10 µm a 250 µm para medios de malla de alambre, como filtro de superficie. El elemento filtrante consiste en un tubo de soporte alrededor del cual se envuelve el medio filtrante plisado y dos tapas en los extremos. Los medios filtrantes plisados ​​con varios materiales de filtración y soporte son el corazón del elemento filtrante. Según los requisitos y el diseño del filtro hidráulico, los filtros de superficie y los filtros de profundidad utilizan diferentes materiales, grados y tipos de filtro.

Para garantizar un funcionamiento fiable y sin problemas, todos los componentes, como las juntas tóricas y los portaelementos del filtro, deben seleccionarse y, si es necesario, ajustarse a estas especificaciones. Eaton también puede personalizar los elementos filtrantes de acuerdo con una gama existente de aplicaciones especiales. Por ejemplo, las juntas y los adhesivos se pueden personalizar para soportar temperaturas extremadamente bajas de hasta -58 F (-50 C).

Por lo tanto, la selección del elemento filtrante apropiado depende de una variedad de criterios que incluyen, además de los requisitos de resistencia química o física, el tipo de aplicación, la capacidad de retención de suciedad y la vida útil asociada, el cumplimiento de la presión diferencial máxima y el nivel de limpieza requerido. del fluido

La solución perfecta con experiencia

Nadie conoce las condiciones de funcionamiento de un sistema hidráulico mejor que el usuario. Los operadores pueden utilizar los datos clave del sistema y las especificaciones de Eaton como referencia para encontrar rápidamente el elemento filtrante adecuado para su aplicación.

Las industrias son diversas y cada aplicación hidráulica es diferente. La mejor manera de seleccionar el elemento filtrante correcto es conocer los siguientes parámetros de aplicación, preferiblemente también los datos técnicos del aceite hidráulico:

  • ¿Qué tipo de sistema se está ejecutando?
  • ¿Qué líquido se utilizó?
  • ¿Cuál es la temperatura cuando el sistema está funcionando y detenido?
  • ¿Cuál es la viscosidad del aceite hidráulico?
  • ¿Qué es el flujo de volumen?
  • ¿Cuál es la presión de trabajo?
  • ¿Qué grado de pureza alcanzar?
  • ¿Qué impurezas se producen?

Debido a la gran cantidad de posibles elementos filtrantes y complementos, la filtración exitosa en aplicaciones hidráulicas requiere experiencia específica en la industria. Para garantizar que el elemento filtrante seleccionado sea adecuado para la aplicación prevista, el diseñador del sistema debe asegurarse de que el fabricante ofrezca no solo una amplia cartera de productos, sino también recomendaciones detalladas.

Socios experimentados como Eaton brindan asistencia integral al cliente basada en una profunda experiencia en la industria. Ya sea minería, hidráulica estacionaria, aplicaciones móviles o energía eólica, la experiencia y la cooperación como socio hacen que la filtración hidráulica sea más que una necesidad: garantiza la máxima eficiencia y seguridad en el funcionamiento de los sistemas hidráulicos y, por lo tanto, es fundamental para todos los elementos de la cadena de valor.

Este artículo fue escrito y contribuido por Simone Ortner, gerente de ingeniería y la Dra. Anastasia Peters, ingeniera de desarrollo, Eaton Technologies GmbH, Altlußheim, Alemania.

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