¿Qué son la filtración de circuito abierto y de circuito cerrado para hidráulica?

Este artículo tiene como objetivo proporcionar una descripción general de la filtración de circuito abierto y cerrado para sistemas hidráulicos. Es esencial tener en cuenta que cada sistema hidráulico es único y que los requisitos y el rendimiento de la filtración deben determinarse mediante pruebas con el fabricante.

La selección del sistema de filtración adecuado para su operación es primordial para mantener la limpieza del fluido y evitar el desgaste prematuro, ambos contribuyen significativamente al rendimiento óptimo del sistema y a la vida útil.

Los sistemas hidráulicos son vulnerables a diversos contaminantes que pueden producirse durante el montaje y el funcionamiento. Entre ellos, la suciedad representa la amenaza más importante, pero la contaminación puede manifestarse en forma de agua, otros fluidos, aire, partículas sólidas, agentes corrosivos y calor. En consecuencia, es fundamental asegurarse de que solo entre fluido limpio en el circuito hidráulico. Para una durabilidad y calidad superiores, se recomienda emplear un filtro capaz de mantener la limpieza del fluido según la clase ISO 4406 22/18/13 o mejor en condiciones de funcionamiento estándar.

En los diseños de circuito cerrado, cabe mencionar dos puntos esenciales de filtración:

1. Filtración de la línea de succión: En esta configuración, se coloca un filtro entre el depósito de fluido y la entrada de la bomba de circuito cerrado. Se puede emplear un manómetro de vacío para controlar cuándo la presión de entrada excede los requisitos del fabricante. Se pueden lograr niveles óptimos de limpieza de 18/13 en condiciones de funcionamiento normales utilizando un filtro con un β35- β45 = 75 (β10 ≥2) a una presión diferencial de 0.25 bar. En algunas aplicaciones, se pueden lograr niveles de limpieza aún más altos, como se demuestra en las pruebas.

2. Filtración de la presión de carga: Colocar el filtro en el circuito de carga ayuda a reducir el alto vacío de entrada durante las condiciones de arranque en frío. Proporciona una filtración instantánea del fluido antes del control de la bomba y del circuito hidráulico. Los elementos de filtro recomendados son aquellos con un β15- β20 = 75 (β10 ≥ 10) a la presión diferencial que se produce en la aplicación. Además, un colador con un tamaño de malla de 100 µm - 125 µm es esencial para proteger la bomba de carga contra la contaminación gruesa.

Con respecto a la filtración de presión de carga, hay dos opciones a considerar:

a. Flujo parcial: Se refiere a la colocación de la válvula de alivio de presión de carga aguas arriba de la filtración, donde solo una parte del aceite de la bomba de carga fluye a través del filtro, mientras que el resto fluye sobre la válvula de alivio de presión de carga de vuelta al depósito.

b. Flujo total: Tiene la válvula de alivio de presión de carga aguas abajo del elemento filtrante. Aquí, todo el flujo de la bomba de carga se dirige a través del filtro, lo que mejora significativamente la eficiencia del filtro en comparación con la filtración por succión.

Por otro lado, en los diseños de circuito abierto, la filtración por succión no se recomienda para bombas de circuito abierto. En su lugar, es aconsejable utilizar una rejilla en el depósito, cubriendo la entrada de la bomba. Una rejilla de 125 µm (150 mallas) protege eficazmente la bomba de la entrada de partículas gruesas. El método preferido para sistemas de circuito abierto es la filtración de la línea de retorno, donde el filtro se coloca en la línea de retorno al depósito.

Al elegir un sistema de filtro de línea de retorno, se deben tener en cuenta varios factores, incluidas las especificaciones de limpieza, las tasas de entrada de contaminantes, la capacidad de flujo y el intervalo de mantenimiento deseado. Al considerar estos factores, los sistemas hidráulicos pueden mantener un rendimiento y una longevidad óptimos.