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¿Cómo elegir un filtro en línea para su sistema de aire comprimido?

Installing an Air Compressor How-To Compressed Air Wiki Filtering Air Treatment

Seleccionar un filtro en línea no es un arte, pero puede resultar confuso si no nos hacemos las preguntas correctas ni entendemos el proceso que requiere el filtrado. Antes de avanzar, vamos a dar un paso atrás para hacernos una idea general del filtrado y la razón por la que tiene una función importante en el sistema de aire comprimido.

¿Por qué se necesita un filtro?

elección de un filtro para secar el aire comprimido

Cuando le gusta el café, es fácil ir a la cafetería más cercana o utilizar una máquina de café, pero no son las únicas opciones. Podemos poner el ejemplo de una cafetera de goteo y granos tostados. Uno de los elementos más importantes para hacer una buena taza de café en esa máquina es utilizar un filtro apropiado para evitar acabar con una taza llena de partículas granuladas y otros restos del grano de café. Por insignificante que parezca, el filtro de papel desempeña una función vital en la preparación del café.

Aunque no tenga nada que ver con una cafetera, el sistema de aire comprimido también necesita un filtro. Como hemos aprendido en artículos anteriores, el aire comprimido está lleno de partículas, aerosoles y vapores de aceite (en los tornillos y pistones con inyección de aceite) que contaminan el aire comprimido y pueden perjudicar a los usuarios finales (el equipo que utiliza el aire comprimido). Al incorporar el filtro en línea correcto puede contribuir a eliminar las partículas no deseadas, así como los aerosoles y vapores. La cantidad de filtros y tipos necesarios dependerá de la calidad del aire que requiera su aplicación o proceso. Echemos un vistazo a los diferentes tipos de filtros y a las preguntas que le ayudarán a elegir el filtro correcto.

¿Qué nivel de limpieza debe tener el aire?

Para comprender cómo de limpio tiene que estar el aire, hay que identificar y evaluar la aplicación y el proceso en los que se usa el aire comprimido. No todos los procesos y aplicaciones con aire comprimido requieren el mismo nivel de filtrado, que es la razón por la que esta información es el primer paso para elegir el filtro correcto. El aire comprimido utilizado para fines neumáticos puede necesitar un filtro estándar de partículas secas que proporciona un filtrado de hasta 1 o 0,01 micras. Sin embargo, si el proceso requiere la aprobación de OSHA y la eliminación de los vapores de aceite, se tendrá que utilizar un filtro de carbón vegetal activado. También hay que comprender mejor qué son los contaminantes y cómo afectan al sistema de aire comprimido. Los contaminantes del interior de un sistema de aire comprimido pueden originarse en el aire ambiente que se utiliza, así como en el propio sistema (compresor). En el aire comprimido se encuentran tres contaminantes principales: partículas, aerosoles y vapores.

Partículas: las partículas del sistema de aire comprimido son pequeños trozos de material sólido, como polvo, suciedad o polen del aire ambiente, así como partículas metálicas sueltas que pueden provenir de la corrosión de las tuberías. En función de la sensibilidad de la aplicación o del proceso, el contacto con las partículas puede ser perjudicial para el producto final y causar retrasos en la producción y problemas de control de calidad, por no mencionar a los posibles clientes insatisfechos.

Aerosoles: los aerosoles consisten en pequeñas gotas de líquido que pueden encontrarse en el sistema de aire comprimido, especialmente en aquellos que usan compresores con inyección de aceite. Los aerosoles se crean a partir del lubricante, en este caso, el aceite utilizado en el compresor, y pueden ser perjudiciales tanto para los productos como para las personas si no se tratan adecuadamente.

Vapores: en el sistema de aire comprimido, los vapores están compuestos por lubricantes, así como por cualquier otro líquido que se haya convertido en gas. Esos vapores requieren un filtro de carbón activado especial para eliminarlos del sistema.

Ahora que comprendemos mejor los contaminantes indicados anteriormente, veamos qué tipos de métodos de filtrado se utilizan para eliminar cada tipo de contaminante.

Extracción de partículas secas

Se utilizan tres mecanismos principales en los filtros de partículas secas para eliminar partículas sólidas de todos los tamaños del aire comprimido.

Impactación inercial: es un proceso en el que las partículas que son demasiado pesadas para fluir con la corriente de aire comprimido se quedan atrapadas en los materiales de las fibras. Cuanto más grandes sean las partículas, más fácil será separarlas.

Interceptación: las partículas más pequeñas pueden seguir la corriente de aire, pero si el diámetro de la partícula es mayor que los huecos del material de los filtros, va a quedar atrapadas en ellos, lo que hace que sea más fácil eliminar las partículas grandes que las pequeñas.

Difusión: la difusión se produce cuando las partículas pequeñas se mueven erráticamente por toda la superficie, en lugar de seguir la corriente de aire comprimido. Esta trayectoria de movimiento irregular está provocada por los choques entre partículas, lo que se llama movimiento browniano. Como las partículas tienen un rango de movimiento libre y pueden moverse con libertad, es mucho más fácil y más probable que sean interceptadas por los materiales del filtro y retiradas de la corriente de aire comprimido. Mediante la difusión, la separación de las partículas más pequeñas es más sencilla que separar las grandes.

Estas tres fuerzas contribuyen a la eficiencia general del filtro.

Extracción de aerosoles y vapores

Se emplean dos tipos de filtros para extraer aerosoles y vapores. Los filtros coalescentes se utilizan para eliminar líquidos, así como algunas partículas, mientras que los filtros de vapor emplean la adsorción para eliminar los vapores del aire comprimido.

Coalescencia: se utilizan filtros coalescentes para eliminar los aerosoles y las partículas, pero no son eficaces para eliminar vapores. El proceso de coalescencia consiste en unir pequeñas gotas de líquido para formar gotas grandes. Cuando las gotas aumentan de tamaño, caen del filtro en un colector de humedad, lo que produce una corriente de aire comprimido más limpia y seca.

Adsorción: la adsorción es un proceso químico que se utiliza para eliminar lubricantes gaseosos o vapores. El proceso consiste en que los vapores se pegan a la superficie de los materiales (adsorbentes), como el carbón vegetal activado, que se utiliza comúnmente en los filtros debido a su gran superficie y a la atracción por los vapores de aceite. Como los vapores de aceite cubren la superficie del carbón vegetal activado a lo largo del tiempo, es esencial cambiarlo antes de que esté completamente saturado. De no ser así, entraría aceite en el sistema de aire. También es necesario utilizar un filtro de polvo tras el filtro de carbón vegetal activado, ya que podrían fugarse pequeñas partículas de carbón y entrar en la corriente de aire.

¿Los lubricantes, como el aceite, pueden dañar el proceso?

Para evaluar los posibles daños que puede causar el aceite dentro del sistema de aire comprimido, debe comprender los requisitos básicos para su sector o el equipo que utiliza el aire comprimido. Si su sector tiene códigos estrictos de salud o su equipo es sensible a la exposición al aceite o vapor, es fundamental que utilice el filtrado apropiado. Echemos un vistazo más de cerca a los lubricantes para comprender los efectos que pueden tener en el producto final.

De manera similar a las partículas, los lubricantes pueden entrar en el sistema de aire comprimido desde el aire ambiente, así como desde el propio compresor. Las operaciones de la planta, como el escape de un motor, liberan hidrocarburos en forma de aerosoles de aceite en el aire ambiente, lo que puede comprometer la calidad del aire y causar fallos en el equipo. Los compresores de aire con inyección de aceite también liberarán lubricantes en el sistema de aire comprimido, produciendo un aumento de los costes operativos y de mantenimiento. Sectores como la electrónica y los semiconductores están especialmente expuestos a la contaminación por lubricantes, lo que puede producir la pérdida de productos, el incumplimiento de plazos y la insatisfacción de los clientes.

El filtrado deficiente produce a menudo la corrosión de las tuberías y el aumento de las caídas de presión, y puede provocar daños en el equipo, lo que se traduce en un costoso tiempo de parada y en costes de reparación imprevistos. La corrosión también puede causar un exceso de suciedad en el sistema de tuberías, lo que a su vez hace que el compresor tenga que trabajar más intensamente y conduce a un mayor consumo de energía y un desgaste excesivo de las piezas del compresor. Es fundamental un filtrado apropiado para lograr los resultados deseados cuando se aplican códigos estrictos o clases de pureza.

La única forma de proteger por completo el producto del aceite no deseado en el sistema de aire comprimido es utilizar compresores exentos de aceite, ya que este tipo de tecnología eliminará el riesgo de contaminación y generará un aire comprimido limpio y de alta calidad.

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