¿Qué son exactamente los filtros de tuberías?

Los coladores (o filtros) de las tuberías impiden la entrada de material en las tuberías, salvaguardando los procesos y los equipos. Un colador es un dispositivo que elimina físicamente las partículas de un fluido o gas en movimiento en una tubería mediante un elemento colador perforado o de malla. Los filtros de tubería son componentes esenciales de los sistemas de tuberías porque protegen los costosos equipos de los daños causados por partículas extrañas transportadas por el fluido del proceso. Los filtros coladores y los coladores de tuberías comparten el mismo nombre.

El objetivo de los filtros de tuberías es evitar que los residuos de las tuberías, como incrustaciones, óxido, compuestos para juntas y metal de soldadura, dañen la maquinaria y los procesos, y minimizar el mantenimiento y el tiempo de inactividad. Utilizar los filtros adecuados en las ubicaciones apropiadas es fundamental para proteger maquinaria costosa y vital. Algunos ejemplos son bombas, purgadores de vapor, válvulas de control, etc. (a menudo aguas arriba).

Tipos de filtros

Filtros permanentes

Se clasifican en dos tipos según la forma de su cuerpo, los de tipo Y y los de tipo T o cesta.

Coladores temporales

¿Qué es el Filtro tipo Y?

El filtro tipo Y recibe su nombre de la forma en que su pata filtrante está unida a la tubería principal: en diagonal. Este tipo se utiliza habitualmente en líneas a presión, de vapor, líquido o gas, y también puede emplearse en vacío o aspiración.

Dado que los coladores en forma de Y pueden retener menos suciedad que los coladores tipo cesta, requieren una limpieza más frecuente.

Cuando se prevén grandes volúmenes de residuos, a menudo se instala una válvula de purga en la tapa del filtro. Esto permite limpiar el filtro con vapor a presión sin detener la operación.

El colador en Y puede instalarse en configuración horizontal o vertical con el elemento de cribado orientado hacia abajo. Como resultado, la malla del colador puede recoger el material en su posición más baja.

El filtro en Y debe instalarse en una tubería horizontal de vapor o gas de modo que la bolsa quede sobre una superficie horizontal. De este modo se evita que el agua se acumule en la bolsa, lo que podría causar erosión y afectar al suministro de calor.

Si la bolsa está en un sistema líquido, debe apuntar hacia abajo. De este modo se garantiza que el material eliminado no vuelva a la tubería aguas arriba cuando el caudal sea bajo.

Aunque es preferible disponer los filtros en líneas horizontales, esto sólo es posible a veces. También si el flujo de agua es descendente, es posible instalar un filtro en una tubería vertical, en cuyo caso los residuos caerán de forma natural en la bolsa.

La entrada de la bolsa en el filtro tendría que apuntar hacia abajo. De lo contrario, los residuos volverían a caer por la tubería, lo que imposibilitaría la instalación con flujo ascendente.

Qué es el tipo T o cesta Colador?

La orientación vertical de la cámara de un filtro tipo T, tipo cesta o tipo olla es con frecuencia más importante que la de un filtro tipo Y. Debido a su mayor superficie libre de filtrado, el filtro tipo cesta es preferible para aplicaciones con líquidos, ya que, tamaño por tamaño, la superficie libre de filtrado es mayor. Debido a su mayor superficie libre de filtración, el filtro tipo cesta es preferible para aplicaciones de líquidos, ya que, tamaño por tamaño. La caída de presión sobre él es menor que sobre el tipo Y. Los filtros tipo cesta también se utilizan en tuberías de vapor de mayor diámetro, ya que pueden contener más material que los filtros tipo Y.

Los filtros de cesta sólo pueden utilizarse en tuberías horizontales. Y si se trata de un filtro de cesta más grande y pesado, debe apoyarse en su base.

La tapa de un filtro tipo cesta puede retirarse para su mantenimiento, lo que permite a los profesionales acceder rápidamente al elemento filtrante si es necesario cambiarlo (debido a la acumulación de residuos). Cuando las líneas de vapor utilizan filtros tipo cesta, puede acumularse una cantidad significativa de condensado. Los filtros diseñados para sistemas de vapor suelen tener un tope de drenaje que puede estar equipado con un purgador de vapor para recoger el condensado.

Otra opción son los filtros de cesta en diseño dúplex, que constan de dos filtros de cesta paralelos con válvulas de desvío. Para aplicaciones químicas y abrasivas severas, es preferible un filtro tipo cesta dúplex. Su diseño permite no interrumpir el funcionamiento para limpiar el filtro.

Cuando la limpieza manual resulta incómoda o poco práctica, se emplean filtros autolimpiantes automáticos. Ocurre cuando la instalación debe limpiarse periódicamente o se encuentra en un lugar de difícil acceso. Las partículas se acumulan en la superficie del elemento y son expulsadas del filtro ejerciendo la presión necesaria para que el fluido retrolavado salga del cuerpo del filtro o empleando la presión diferencial entre el sistema y la presión atmosférica. Dependiendo del diseño y del tamaño del colador, la técnica de retrolavado, que emplea una pequeña cantidad de fluido filtrado, puede durar desde unos segundos hasta varios minutos.

Qué es temporal Colador?

Al principio, un colador provisional protege el equipo y los instrumentos. Sin embargo, una vez construida una nueva planta, es frecuente que el colador se mantenga entre bridas durante algún tiempo. Por ello, se instala una pieza de carrete que tenga al menos la longitud recomendada para facilitar la instalación y retirada del colador. Existen tres tipos de coladores provisionales: cónicos, de cesta y de panel.

Materiales de construcción

El hierro fundido, el bronce, el acero al carbono, el acero inoxidable y el plástico son los materiales más utilizados para los cuerpos de los coladores tipo Y y de cesta.

El hierro fundido es el material más utilizado para los cuerpos de los filtros debido a su bajo coste inicial. Se utiliza en sistemas en los que el agua no está sometida a altas presiones, altas temperaturas o traumatismos mecánicos o térmicos. Además, el hierro fundido y varios otros bienes y tecnologías se utilizan comúnmente para las líneas de agua potable más prominentes y varios sistemas de agua no potable.

El bronce es el material para servicios salobres, salinos y marinos. Además, suele prestar servicios de agua potable. Sin embargo, es dos veces más caro que el hierro fundido.

El acero al carbono puede utilizarse cuando se producen altas temperaturas y presiones y se requiere resistencia a los choques térmicos y mecánicos. Además, los componentes de acero al carbono son la opción de material ideal cuando existe riesgo de incendio.

El acero al cromo-molibdeno se utiliza en aplicaciones de alta temperatura y alta presión. Sin embargo, el acero inoxidable es el mejor material para cuerpos, cestas y tamices por su resistencia a la corrosión y a la contaminación, así como por su facilidad de limpieza.

Tipos de pantallas

Pantalla perforada

Se fabrican perforando varios agujeros en una chapa plana del material deseado con diversos punzones. Una vez enrollada en forma de tubo, la chapa perforada se suelda por puntos. Estos tamices bastante gruesos tienen un tamaño medio de orificio que oscila entre 0,8 mm y 3,2 mm. Por ello, las rejillas perforadas sólo son útiles para eliminar los residuos ordinarios de las tuberías.

Pantalla de malla

Una rejilla o malla se crea disponiendo alambres finos. Suele colocarse sobre una rejilla perforada, que sirve de jaula de soporte de la malla. Las mallas, a diferencia de las perforadas, permiten hacer agujeros mucho más pequeños. Es posible perforar orificios tan pequeños como 0,07 mm. De este modo, eliminan las partículas microscópicas que podrían fluir a través de una malla perforada. Malla es una palabra utilizada para definir los tamices de malla. Se refiere al número de aberturas por pulgada lineal de la malla, medido desde la línea central del alambre.

Normas de diseño de filtros de tuberías

Los filtros y coladores se construyen con frecuencia de acuerdo con las siguientes normas internacionales: ANSI B 16.34, PED 97/23/CE: Diseño de equipos a presión, y BPVC: Código ASME de calderas y recipientes a presión, Sección-VIII Div.1.

Los filtros de tuberías fabricados por encargo pueden tener una gran variedad de conectores y puertos, aleaciones extrañas, revestimientos únicos y parámetros de diseño para la presión diferencial, la velocidad de flujo y la capacidad de retención de partículas.

• Cuerpo del filtro: El cuerpo del filtro puede ser fabricado o forjado y fundido, pero la brida debe ser parte integrante del cuerpo.
• Interior de los filtros de tuberías: Las partes internas del colador deben ser resistentes a la corrosión y al contacto regular con basura o suciedad. El acero inoxidable es un material muy utilizado. El cobre y el aluminio deben manipularse con precaución en el suministro de agua producida.
• Conexiones finales para filtros de tuberías: Las conexiones roscadas SW o bridadas de los extremos fijan los filtros a las tuberías.

Tuberías Colador Símbolos

A continuación se presentan algunos ejemplos de formas habituales:

• Colador temporal cónico: Una línea recta con forma de cono o triángulo en el centro.
• En Filtro en Yse simboliza mediante una línea recta diagonal que sobresale del punto central de la línea recta.
• Filtro T: El filtro en T se parece al filtro en Y en que tiene una línea que sale del centro, pero el filtro en T tiene una línea recta en forma de T.
• Colador de cesta: Medio cilindro con un agujero en el centro.

Dimensiones del filtro de tuberías

Las dimensiones de los filtros para tuberías varían en función de la clasificación de la brida, la conexión final y el tipo de filtro para tuberías. Por ejemplo, el tamaño y el peso de los filtros para tuberías con bridas fluctúan a medida que cambia la clasificación de la brida. Con frecuencia, el vendedor determina las dimensiones de un filtro de tubería. Como resultado, la longitud de los filtros de tuberías se mantiene constante en las isométricas de tuberías durante las primeras etapas del diseño de tuberías. Una vez obtenidos los datos exactos del vendedor, se actualizan los isométricos de tuberías y se ajusta la longitud de las mismas. La tabla siguiente ilustra los pesos y dimensiones estándar típicos de los filtros de tubería tipo Y y tipo cesta. No obstante, es necesario validar los datos finales del proveedor.

Filtros frente a coladores

La distinción entre filtros y coladores es la siguiente:

Básicamente, un filtro es un dispositivo que elimina partículas de líquidos o gases. Se suministra un medio desechable para eliminar partículas de tamaños específicos en micras. Mientras que todos los filtros son filtros, los coladores no son todos filtros. Un tipo de filtro es un colador. Los residuos más grandes se eliminan de una forma de movimiento con el uso de un colador de placa perforada o de malla de visualización. La ventaja significativa de un colador es que se puede volver a utilizar. Sin embargo, como la malla del filtro sólo se utiliza una vez, debe sustituirse cuando se obstruye.

La diferencia fundamental es el diámetro del orificio del medio filtrante, también conocido como luz de malla en el caso de los filtros. No existe una diferencia de tamaño definida entre filtros y tamices. Algunos filtros pueden eliminar partículas de hasta 1 m de tamaño.

Otra distinción es la resistencia. Los filtros ofrecen una pequeña barrera al flujo de líquido. Como resultado, la caída de presión a través de la mayoría de los filtros es bastante baja en comparación con la caída de presión a través de medios gruesos o filtros de membrana.

Otra distinción es la función, los filtros protegen los equipos posteriores (como bombas e instrumentos) de los residuos extraviados. Además, un filtro sirve para eliminar partículas del fluido.