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Selección y mantenimiento de filtros de vapor para aplicaciones industriales

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La filtración de vapor es una parte vital de cualquier aplicación industrial que requiera vapor como fuente de energía, ya sea para impulsar procesos mecánicos, calentamiento o esterilización. El vapor es un recurso inherentemente sucio, comúnmente contaminado con óxido, incrustaciones y otras partículas. El programa de mantenimiento para cualquier sistema basado en vapor siempre debe incluir un componente de filtración para proteger cada aspecto de su sistema de la contaminación.

En la industria, el vapor se usa comúnmente en procesos para una variedad de aplicaciones. En términos generales, puede dividir el uso industrial del vapor en sus diversas formas en varias categorías, cada una de las cuales presenta requisitos de proceso específicos:

  • Vapor de proceso para transferencia de energía para aplicaciones tales como controles termostáticos y de presión, o energía para impulsar procesos mecánicos;
  • Vapor culinario como se usa para el procesamiento de alimentos y bebidas;
  • El vapor sobrecalentado se encuentra típicamente en aplicaciones mecánicas que dependen de su energía considerable, como la producción de energía eléctrica y otros procesos mecánicos, así como aplicaciones antimicrobianas;
  • El vapor saturado, como el vapor sobrecalentado, impulsa los procesos mecánicos y proporciona energía térmica para los procesos termostáticos, como la limpieza y la esterilización; los procesos de vapor saturado seco se encuentran habitualmente en aplicaciones farmacéuticas y petroquímicas, así como en el procesamiento de alimentos y bebidas;
  • La esterilización in situ se basa en el vapor para esterilizar in situ los componentes de un sistema estéril sin tener que cambiar o desmontar el sistema posteriormente, manteniendo así la esterilidad absoluta;
  • La limpieza in situ es similar a la esterilización in situ sin el requisito de purificación absoluta.

Independientemente de la aplicación, existe una gran necesidad de vapor libre de contaminantes para proteger los equipos o procesos posteriores de incrustaciones, óxido y otras partículas. Una aplicación significativa es la esterilización. Por su diseño, los filtros estériles para sistemas de gas o aire comprimido eliminan los contaminantes bacterianos y virales de la fuente de aire comprimido antes de la aplicación. Para realizar esta función de manera efectiva, primero debe esterilizar el filtro estéril y su elemento antes de usarlo. Además, debe volver a esterilizar el filtro todos los días, así como cada vez que apague el sistema, ya sea por mantenimiento o de otro tipo. Una forma eficaz de esterilizar los filtros in situ es usar vapor para preparar las unidades. Sin embargo, la introducción de vapor también genera contaminantes que se encuentran comúnmente en las fuentes de vapor, como partículas de suciedad, óxido y escamas; contaminantes que reducirán drásticamente la vida útil y la eficiencia del elemento filtrante estéril, ya que su diseño sirve para eliminar los contaminantes biológicos antes mencionados y no los contaminantes gruesos más grandes que se encuentran en el vapor de origen. Los filtros de vapor eliminarán eficazmente esas partículas gruesas antes de que el vapor se introduzca en los filtros estériles para la esterilización in situ, aumentando así su vida útil.

Las carcasas de los filtros de vapor se fabrican necesariamente de acero inoxidable para garantizar la integridad de la carcasa cuando se opera en las rigurosas condiciones ambientales de las fuentes de vapor comprimido. Los materiales menores, como el aluminio o el policarbonato, generalmente no son adecuados para entornos con vapor. Los filtros de vapor suelen estar disponibles con conexiones NPT, bridadas, sanitarias o de extremo corto con tamaños de tubería que van desde 1/2″ a 12″. Asimismo, los elementos filtrantes de vapor están disponibles en acero inoxidable combinando tapas finales de acero inoxidable con un medio filtrante poroso de acero inoxidable sinterizado. El elemento filtrante de acero inoxidable sinterizado está disponible en una variedad de tamaños de poro, que normalmente oscilan entre 1, 2, 5, 10, 15, 25, 40 y 50 micras, según sus requisitos de filtración.

Factores clave para dimensionar filtros para su aplicación

Al determinar el tamaño adecuado del filtro de vapor y su clasificación de retención de micrones, debe recopilar detalles específicos relacionados con su aplicación:

  • Determine el tamaño de poro máximo permitido. Tenga en cuenta que seleccionar un tamaño de poro más pequeño que el requerido reducirá la vida útil del elemento del filtro de vapor, así como también creará una mayor caída de presión. Un tamaño de poro más grande que el requerido reducirá efectivamente la vida útil y la eficiencia de su filtro estéril instalado posteriormente;
  • Tasa de flujo de vapor de su sistema en lb/hr o kg/hr;
  • Presión de vapor medida en psi o bar;
  • Caída de presión permitida para un elemento nuevo/limpio medida en psi o bar. Para esta especificación, recomendamos una caída de presión de no más de 1,0 psi o 0,07 bar, ya que una caída de presión mayor reducirá la vida útil efectiva del elemento del filtro de vapor;
  • Tamaño nominal de tubería (NPS) para la entrada y descarga del filtro instalado, así como el tipo de conexión (es decir, NPT, brida, conexión sanitaria o extremo corto).

Limpieza de los elementos del filtro de vapor

Según el tipo de contaminante, puede limpiar de forma segura y eficaz los elementos del filtro de vapor de acero inoxidable sinterizado con una solución de ácido clorhídrico diluido, un baño ultrasónico, agua o aire. Por lo general, limpiará el elemento del filtro de vapor instalado cuando la presión diferencial alcance 15 psi o 1,0 bar. Un elemento de filtro de vapor habrá llegado al final de su vida útil efectiva cuando la unidad «limpia» solo pueda mantener una caída de presión que alcance o supere los 10 psi o 0,7 bar.

Cualquiera que sea la aplicación de su sistema o los requisitos de vapor, los filtros de vapor protegen su equipo y los procesos posteriores, así como su producto final en algunos casos, y son fundamentales para mantener la viabilidad del sistema y maximizar el rendimiento al menor costo posible. Su función es invaluable, y correctamente seleccionada, aplicada y mantenida extenderá considerablemente la vida útil de los componentes del equipo aguas abajo, así como también protegerá su producto final de la contaminación no deseada.

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