higiene y mantenimiento de sistemas hidraúlicos y de...
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Higiene y Mantenimiento de Sistemas Hidralicos y de Lubricacin
Divisin Europea de Filtracin Hidralica
14 de Abril de 2016
Vctor de Miguel EstebanParker Hannifin Espaa
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Soluciones para la Higiene del Aceite Tratamiento PrevencinDiagnstico
2
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Soluciones para la Higiene del Aceite Tratamiento PrevencinDiagnstico
3
Fundamentos de Contaminacin
Normativa Aplicable
Tipos de Media Filtrante
Tipos de Filtros y Aplicaciones
Soluciones para los problemas comunes
Fundamentos de Condition Monitoring
Obtencin de informacin y su
interpretacin
Empleo de Condition
Monitoring como herramienta de
Prevencin
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Prevencin
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FundamentosFunciones Principales de un fluido en un sistema de movimiento:
TRANSMISIN DE ENERGA
Filtro
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FundamentosFunciones Principales de un fluido en un sistema de movimiento:LUBRICACIN
Estado esttico: La fuerza P ir desplazando el fluido hasta que se produzca el contacto, el tiempo transcurrido depender de la vicosidad del fluido
Estado dinmico: Al desplazarse uno de los cuerpos, las lminas del fluido se desplazan entre s. El suministro de fluido en funcin de la velocidad V evitar el contacto entre los dos cuerpos.
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FundamentosFunciones Principales de un fluido en un sistema de movimiento:LUBRICACIN
La Realidad:
-Aun con mecanizado muy fino, las superficies de los cuerpos son irregulares.
-La carga P no suele ser constante, la tendencia a expulsar el fluido de la unin, con la consecuente disminucin del espesor de la capa de fluido, variar con el tiempo.
- La viscosidad de los fluidos no es constante y depende en gran medida de la temperatura. La tendencia a la expulsin del fluido de la unin no depende solo de la viscosidad, aqu interviene tambin la naturaleza del fluido.
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FundamentosFunciones Principales de un fluido en un sistema de movimiento:ESTANQUEIDAD
-El fluido forma pequeas membranas de flujo entre las partes de los componentes.
-Desde el punto de vista termodinmico, el fenmeno se define como Tnsin Superficial, que se define como la tendencia de los lquidos a tener la menor superficie posible. Energa para aumentar superficie.Superficialmente el lquido forma una delgada capa elstica.
Se define por la energa libre de Gibbs (G) y el rea involucrada
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Fundamentos de ContaminacinEs importante la contaminacin del fluido de un sistema hidrulico?
La contaminacin transportada por el fluido del sistema puede ser responsable del fallo de cualquiera de los componentes del sistema o del propio sistema.
Que porcentaje de averas de los sistemas se puede atribuir a la contaminacin transportada en el fluido?
+ 85%
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Fundamentos de ContaminacinQu resultado tienen estos daos?
Corrosin(20%)
Obsolescencia(15%)
Accidentes(15%)
Prdida de Utilidad
Desgaste Mecnico(50%)
Abrasin Fatiga Adhesion
Degradacin superficial(70%)
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Fundamentos de ContaminacinDesgaste por Abrasin
Grosor de capadinmica (m)
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Fundamentos de ContaminacinDesgaste por Adhesin
Consecuencias de adhesin por desgaste
Baja velocidad, una carga excesiva y/o disminucin de la viscosidaddel fluido pueden producir una reduccin en el nivel de la capa de aceite. Esto puede provocar choques de metal contra metal, una
adhesin temporal y una rotura.
Prticulas producidasen el desgasterea de soldadura fra
Carga Carga
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Fundamentos de ContaminacinDesgaste por Fatiga
Partculas atrapadas
Carga
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Fundamentos de ContaminacinDesgaste por Fatiga
Carga
Superficies dentadas, comienzan a formarse grietas
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Fundamentos de ContaminacinDesgaste por Fatiga
Las grietas se propagan en cclos que se repiten
Carga
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Fundamentos de ContaminacinDesgaste por Fatiga
Las superficies se rompen, las partculas se liberan
Carga
Partculas
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Fundamentos de Contaminacin
Holguras tpicas de los componentes hidrulicos Micras
Cojinetes antifriccinBomba de paletas (extremo paleta - anillo ext.)Bomba de engranajes (engranaje a placa lateral)Servovlvulas (corredera a manguito)Rodamientos hidrostticosBomba de pistn (pistn a pared del cilindro)Pared de servovlvulasActuadores
0.50.5 - 10.5 - 51 - 41 - 255 - 40
18 - 6350 - 250
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Fundamentos de Contaminacin
Tolerancia Dinmica de las vlvulasServo vlvula 1 - 4 mVlvula proporcional 1 - 6 mElctrovlvula 2 - 8 m
Los microslidos producen:Respuesta lenta, inestabilidadBloqueo de la correderaErosin superficialSolenoide quemado
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Tipos de ContaminacinMisin de la Filtracin
La entrada de la contaminacin en los sistemas tiene lugar
principalmente a travs de las tapas de los respiraderos de los
depsitos y las juntas de los vstagos de los cilindros.
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Tipos de ContaminacinTipos de Contaminantes
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Tipos de ContaminacinPartculas
Duras Blandas
Slice, carbn, metales CauchoFibrasOrganismos
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Tipos de ContaminacinPartculas
Algunos ejemplos de fuentes de contaminacin externa:
rea Rango Intervalo de tiempode entrada*
Plantas de montajePlantas de fabricacinEquipo mvil
* Basado en el nmero de partculas mayores de 10 micras que entran en el sistema desde todas las fuentes
105 106106 108108 1010
Por Minuto!!
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Tipos de ContaminacinCmo aparece el AGUA en nuestro sistema?
Agua disuelta
Agua libre
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Tipos de ContaminacinEfectos visuales del agua en el aceite
Libre - Se puede ver a simple vista y provoca normalmente que el aceite se vuelva lechoso.
Disuelta - Es absorbida por el aceite y no se puede ver a simple vista. El agua disuelta slo se pueden identificar generalmente usando un equipo como el Parker H2Oil o la prueba de Carl Fischer
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Tipos de ContaminacinTpicos puntos de saturacin
Tipo de fluido PPM %
Fluido hidrulico 300 0.03%Aceite lubricante 400 0.04%Aceite detransformadores 50 0.005%.
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Tipos de ContaminacinContaminacin del Aire fuentes:
Fugas del sistema Cavitacin de la bomba Turbulencia del fluido en el
depsito.
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NormativaLa micra (m)
La resolucin mas pequea a simple vista = 40 m 1m = 0.001 mm
Pelo Humano (75 m), Partculas (10 m) a 100x (14 m/division)
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NormativaLa micra (m)
Tamaos relativos Micras Pulg. Lmite inferior de lade las partculas () () visibilidad humana?
Grano sal de mesaCabello humanoHarina molidaGlbulos rojosBacterias
100 0.003970 0.002725 0.0010
8 0.00032 0.0001 40
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NormativaTamaos relativos de partculas
ACFTD size (ISO 4402:1991) NIST Size (ISO 11171)
m m[c]1 4.22 4.63 5.14 5.85 6.46 7.17 7.78 8.49 9.1
10 9.811 10.612 11.313 12.114 12.915 13.616 14.417 15.218 15.919 16.720 17.521 18.222 1923 19.724 20.525 21.226 2227 22.728 23.529 24.230 24.9
Particle size obtained using;
ACFTD (Air Cleaner Fine Test Dust) Produccin suspendida en 1992 (ISO 4402).Condicin del aceite comparada con una tabla de distribucin basada en datos de 1960.Test de polvo del desierto
ISOMTD (ISO 4406: 1999 Medium Test Dust) introducido en febrero de 2002.Condicin del aceite comparada con datos nicos de cada lote.Datos de lotes producidos usando la microscopa electrnica de barrido.El cambio produjo anomalas en correlacin
Sheet1
Particle size obtained using;
ACFTD size (ISO 4402:1991)NIST Size (ISO 11171)
mmmm[c]
14.2
24.6
35.1
45.8
56.4
67.1
77.7
88.4
99.1
109.8
1110.6
1211.3
1312.1
1412.9
1513.6
1614.4
1715.2
1815.9
1916.7
2017.5
2118.2
2219
2319.7
2420.5
2521.2
2622
2722.7
2823.5
2924.2
3024.9
3125.7
3226.4
3327.1
3427.9
3528.5
3629.2
3729.9
3830.5
3931.1
4031.7
Note; This table is only a guideline. The exact relationship between ACFTD sizes and the NIST sizes may vary from instrument to instrument, depending on the characteristics of the particle counter and the original ACFTD calibration.
Sheet2
Sheet3
Sheet4
Sheet5
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NormativaTamaos relativos de partculas
La contaminacin es la misma, slo que se mide de forma distinta
ACFTD size (ISO 4402:1991) NIST Size (ISO 11171)
m m[c]1 4.22 4.63 5.14 5.85 6.46 7.17 7.78 8.49 9.1
10 9.811 10.612 11.313 12.114 12.9
Particle size obtained using;
De 1 mm a 9 mm, la medida ACFTD es menor que la medida ISOMTD
Por encima de 10 mm, la medida ACFTD es mayor que la medida ISOMTD
A 10 mm, las medidas ACFTD e ISOMTD son comparables
MTD ACFTD
Sheet1
Particle size obtained using;
ACFTD size (ISO 4402:1991)NIST Size (ISO 11171)
mmmm[c]
14.2
24.6
35.1
45.8
56.4
67.1
77.7
88.4
99.1
109.8
1110.6
1211.3
1312.1
1412.9
1513.6
1614.4
1715.2
1815.9
1916.7
2017.5
2118.2
2219
2319.7
2420.5
2521.2
2622
2722.7
2823.5
2924.2
3024.9
3125.7
3226.4
3327.1
3427.9
3528.5
3629.2
3729.9
3830.5
3931.1
4031.7
Note; This table is only a guideline. The exact relationship between ACFTD sizes and the NIST sizes may vary from instrument to instrument, depending on the characteristics of the particle counter and the original ACFTD calibration.
Sheet2
Sheet3
Sheet4
Sheet5
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La International StandardsOrganisation
Un cdigo simple de 3 partes que representa una situacin compleja
Cuanto ms altos sean los nmeros de Cdigo ISO, mayor suciedad tiene el fluido.
NormativaEl cdigo ISO 4406
Tamaos habituales
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La tabla de rangos ISO
Detalla los niveles de contaminacin de cada rango
Permite fluctuaciones limitadas en los niveles, sin cambiar la codificacin ISO
Tomemos los cdigos ISO 18 y 19 como ejemplo.
Normas de limpieza de los fluidos
NormativaEl cdigo ISO
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Cdigo 18 = 1.300 a 2.500 partculas por ml
Cdigo 19 = 2.500 a 5.000 partculas por ml
Cada incremento en el nmero de cdigo ISO representa una cuadruplicacin del volumen de contaminacin por partculas.
NormativaEl cdigo ISO
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Rango de conteo real de partculas (por ml)
1.300 a 2.500 18320 a 640 1640 a 80 13
Rango#
m
4+ 6+14+
NormativaEl cdigo ISO
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Tamao micras Conteo de partculas
4 2,462 6 427 14 63
Tamao micras Conteo de partculas
4 13.473 6 4.792 14 1.181
Cmo se comparan estos conteos? Qu significan?
NormativaEl cdigo ISO
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Tamao micras Conteo de partculas Tamao micras Conteo de partculas
A >15, es de hecho 18x ms sucio que el otro!
Cdigo ISO 18/16/13 Cdigo ISO 21/19/17
4 2.462 6 427 14 63
4 13.473 6 4.792 14 1.181
NormativaEl cdigo ISO
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ISO 18/16/13 (amplificacin 100x) ISO 14/12/09 (amplificacin 100x)
Normas de limpieza de los fluidosEjemplos de fluido hidrulico a diferentes niveles de limpieza
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Servovlvulas de control 16/14/11Bombas de paletas, de pistones y motores 18/16/13Vlvulas direccionales/control de presin 18/16/13Bombas de engranajes y motores 19/17/14Vlvulas de control de caudal y cilindros 20/18/15Aceite nuevo, sin usar 20/18/15
Normas de limpieza de los fluidosEjemplos de niveles de limpieza tpicos de los componentes
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Sistemas de LubricacinComponente Cdigo Eficacia x > 200
Nmero de filtros
Mnimo Filtros
Rodamientos de bola 16/13/11
2 1,5 P o R + F
2 1 P o R
Cojinete 17/14/125 2 P o R
2 0,5 F
Mun / Transmisin 18/15/13
5 1,5 P o R, y F
10 2,5 P, R y F
P = Filtro de presin pleno caudal (equivale a un filtro)R = Filtros de retorno pleno caudal (equivale a un filtro)F = Filtro fuera de lnea (caudal 10% del depsito del tanque, equivalente a un 50%)
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Sistemas Hidrulicos
Componente Presin Sist. Cdigo Eficacia x > 200 Nmero de filtros Mnimo Filtros
Servo Vlvulas210 bar 16/12/10 2 2 P y R
Vlvulas Proporcionales
< 70 bar 18/15/132 1 P5 1,5 P y F
10 2,5 P, R y F
70 210 bar 18/14/12 2 1 P5 2 P y R
> 210 bar 17/14/11 2 1,5 P y F5 2,5 P,R y F
Bombas Caudal Variable
< 70 bar 19/16/14 5 1 P o R10 2 P y R
70 210 bar 18/16/142 0,5 F5 1,5 P o R y F
10 2,5 P, R y F
> 210 bar 18/15/13 2 1 P o R5 2 P y R
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Sistemas Hidrulicos
Componente Presin Sist. Cdigo Eficacia x > 200Nmero de filtros
Mnimo Filtros
Bombas de PaletasBombas Pistn C. FijoVlvulas de cartucho
< 70 bar 20/17/155 0,5 F
10 1,5 P o R y F
70 210 bar 19/17/145 1 P o R
10 2 P y R
> 210 bar 19/16/135 1,5 P o R y F
10 2,5 P, R y F
Bombas de EngranajesReguladores de caudalCilindros
< 70 bar 21/18/1610 1 P o R20 2,5 P, R y F
70 210 bar 20/17/15 10 1,5 P o R y F
> 210 bar 20/17/145 0,5 F
10 1,5 P o R y F
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NormativaMs normas? NAS 1638 desarrollado para la industria aeronatica americana
ampliamente utilizado en aplicaciones industriales. Empleamo un slo cdigo para indicando el peor caso encontrado dentro de nuestro conteo.
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NormativaMs normas?
SAE AS4059 idntico a la norma ISO 11218 Clasificacin de limpieza para fluidos hidralicos para la Industria Aeronutica
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NormativaMs normas?
GOST 17216-2001 estndar del gobierno ruso de limpieza industrial
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NormativaMs normas?
NAV AIR 10-1A17 estndar sistemas hidralicos de aviones
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Tipos de media filtrante
y capacidades
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Retiene los contaminantes en su superficie
Retiene lo contaminantes tanto en su superficie como dentro del cuerpo del medio. El medio de profundidad tendr generalmente mayor capacidad de retencin de suciedad por mm cuadrado de rea que un medio de superficie.
Medio de superficie
Medio de profundidad
Tipos de medio filtrante y capacidadesHay 2 tipos de medio filtrante
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Tipos de medio filtrante y capacidadesMedio de superficie
Generalmente un material tejido; Bronce al fsforo o acero inoxidable
Captura partculas en la superficie del medio El medio de superficie a veces se puede limpiar El diseo es caro
(10 Papel) [75 = 25 - 30](20 Glasspack) [200 = 20](25 Tejido metlico) [75 = 25]
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Tubo central de
soporte
Malla interior de soporte
Capas de medio graduadas
Malla exterior de soporte.
Tipos de medio filtrante y capacidadesMedio de profundidad; Estructura graduada
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El aceite ms limpio
Aceite contaminado
5 capas de medio
Aceite contaminado
Capas graduadas; 20 y 5
Aceite ms limpio
Contaminantes gruesosContaminantes finos
Tipos de medio filtrante y capacidadesMedio de profundidad; Estructure uniforme y graduada
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Los 5 mecanismos bsicos de filtracin
Fibra
Difusin
Impacto por inercia
GravedadAtraccin electrosttica
IntercepcinSedimentacin
Segn la ley de Vanderwhals de atraccin de molculas: Se nececita menos energa para retener una molcula que para removerla
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Capacidad de FiltracinLa vida de un cartucho (Capacidad) est basada en la Superficie Total de Fibras dependiendo de:
1. Tamao (dia.) de fibras2. Nmero de fibras3. Densidad de la matriz de
fibras4. Espesor de la matriz
de fibras
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BLOQUEO MEDIA PROCESO DEFILTRATION
CAUDAL estructurasempaquetadas
Bloqueo de
poro
Estructuras obstruidas
abiertas
SUPERFICIE DE FILTRACIN
(Ej: Membranas, tamiz, malla)
FILTRO
RESIDUO
Ruta tortuosa del flujoPartculas grandesCapturadas en la superficie
Profundidad / espesor del filtro
(Ej. Fibras no bobinadas) Partculas
adsorbidas
partculas
retenidasen la matriz
Profundidad de filtracin
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Material Eficiencia Capacidad de Presin Vida til en Coste globaldel medio de captura retencin diferencial un sistema (ciclo de vida)
Malla Baja Baja Baja Moderada Moderadametlica a Alta
Celulosa Moderada Moderada Alta Moderada Moderadaa Alta
Fibra vidrio Alta Alta Moderada Alta Moderada (Uniforme) a Alta
Fibra vidrio Alta Muy Alta Moderada Muyy Alta Moderada(Graduada) a Alta a Baja
Tipos de medio filtrante y capacidades
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Tipos de medio filtrante y capacidades
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La capacidad del medio filtrante expresada como
relacin Beta (bx) indica la eficacia de eliminacin de
partculas del medio
Tipos de medio filtrante y capacidades
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Tipos de medio filtrante y capacidades
Test Multipass ISO 16889 (reemplaza a la obsoleta ISO 4572)
Est diseada para imitar el funcionamiento de un sistema real en el laboratorio
Se emplea para definir el rendimiento del medio, principalmente:
Eficacia en un rango de tamaos de partcula (relacin x)
Capacidad de retencin de suciedad.
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Tipos de medio filtrante y capacidades
Diferencias entre ISO 16889 vs ISO 4572 obsoleta
La norma ISO 11171 es el mtodo actual de calibracin de contadores de partculas, empleando particulas en suspensin dentro del fluido de calibracin MIL-H-5606, acorde al standar de calibracin ISO Medium Test Dust (ISO MTD). El fluido de calibracin tiene trazabilidad acorde al standar (SRM)2806 del Natinal Institute of Standards and Technology (NIST).
La norma ISO 11171 reemplaza a la obsoleta ISO 4402, AC Fine Test Dust (ACFTD).
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Tipos de medio filtrante y capacidades
Diferencias entre ISO 16889 vs ISO 4572 obsoleta
El estndar ISO 4572 anteriormente requera slo el valor x > 75. Ese estndar se ha elevado ahora y reemplazado por el ISO 16889, con valores de 2, 10, 75, 100, 200 y 1000 para cada medio filtrante o paquete plisado.
Tomando en cuenta un elemento de valor 75 ( c ) > 10, la eficacia de eliminacin es de 98,67% de partculas mayores de 75 micras. Muy a menudo los elementos filtrantes se comparan nicamente por el valor . El enfoque en los valores elevados es engaoso y no siempre provee la informacin necesaria.
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Tipos de medio filtrante y capacidades
Diferencias entre ISO 16889 vs ISO 4572 obsoleta
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Nmero partculas aguas arriba Nmero partculas aguas abajo
Relacin Betax =
(x = Tamao de partcula especificado, por ejemplo b10 sera a 10 micras y mayor)
x = 5,0002,500
= 2
Tipos de medio filtrante y capacidadesRelacin Beta
-
1 - 1x
Rendimiento = x 100( )
Sin partculas aguas arriba (antes de la lumbrera de entrada del filtro)Sin partculas aguas abajo (despus de la lumbrera de salida)
= Relacin Beta (bx)
La Relacin Beta (bx) se emplea en la frmula del rendimiento
Tipos de medio filtrante y capacidadesRelacin Beta y eficacia
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10 = 200
10
10
10
12 = 1000 12
3 = 1.01 3
20 = 4000+
20
Tipos de medio filtrante y capacidadesSe puede clasificar un medio slo a su tamao de partcula indicado?
El medio se puede clasificar al tamao que el cliente desee
Tenemos un medio de 10 m que es un medio de 12 m muy eficaz
Use la relacin Beta para poder decir S al cliente.
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- - - - 4.0 5.5 02Q- - - 5.0 5.5 7.0 05Q- 6.0 8.5 9.0 10.0 12.0 10Q
6.0 11.0 15.0 16.0 17.0 20.0 20Q
x=2 x=10 x=75 x=100 x=200 x=1000
Grado de filtracinRelacin Beta de filtracin tpica
Tamao de partcula um [c] Cdigo
Tipos de medio filtrante y capacidadesLa tabla de eficacia de la media
50.0% 90.0% 98.7% 99.0% 99.5% 99.9%
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Tipos de Filtros y Aplicaciones
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La mayora de los filtros presenta la mayor parte de estas caractersticas
En algunos casos, no es necesario el by-pass
El indicador es opcional.
Conexinde salida
Indicador de colamtacin
Bypass
Conexin de entrada
Cartucho
Carcasa de presin
Seleccin de la carcasa del filtroCriterios de seleccin
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Se puede encontrar en filtros de todo tipo de aplicaciones
Se usa para evitar que el cartucho se colapse o reviente
En los filtros de aspiracin, el by-pass se usa para evitar la cavitacin de la bomba.
Los indicadores avisan ANTES de la apertura del by-pass.
Seleccin de la carcasa del filtroBypass
-
7. 0 bar 5,0 bar5,0 bar 3,5 bar3,5 bar 2,5 bar1,7 bar 1,0 bar.
Valor de Ajuste delby-pass indicador
Seleccin de la carcasa del filtroRelacin bypass / indicador
-
El filtro debe estar dimensionado para que ofrezca una vida til completa
Esto se consigue asegurndose de que la relacin el ajuste de la vlvula by-pass y el p del cartucho limpio sea 3:1 o mejor. Por ejemplo, by-pass ajustado a 3,5 bar, el p inicial con cartucho limpio no debera exceder de 1,1 bar.
Seleccin de la carcasa del filtroDimensionado del filtro
-
Qu es p (Delta P)? p es la medida de la diferencia entre la presin antes del filtro
(aguas abajo) y la presin despus del filtro (aguas arriba) p
Delta P Presin diferencialAguas abajo (antes del filtro) - 400 barAguas arriba (despus del filtro) - 399 barPresin diferencial - 1bar
Monitorizando el nivel de p, controlamos la condicin del cartucho.
Seleccin de la carcasa del filtroDimensionado del filtro; Delta P
-
Seleccin de la carcasa del filtroDimensionado del filtro; Curvas de caudal frente a presin en la carcasa
15CN Empty Housing(30cSt @ 40 C)
1" Ports
3/4" ports
0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50
0 10 20 30 40 50 60 70
Flow (l/Min)
delta
P (b
ar)
(La curva est basada en 30 cSt a 40OC)
Chart1
00
0.050.055
0.10.12
0.150.18
0.20.26
0.250.33
0.30.4
700.46
1" Ports
3/4" Ports
Flow (l/Min)
delta P (bar)
15CN Empty Housing(30cSt @ 40 C)
1" Ports
3/4" ports
Sheet1
Flowpressure
1" Ports3/4" Ports
000
100.050.055
200.10.12
300.150.18
400.20.26
500.250.33
600.30.4
700.46
80
90
100
Sheet1
1" Ports
3/4" Ports
Flow (l/Min)
delta P (bar)
15CN-1 Empty Housing(30cSt @ 40 C)
1" Ports
3/4" ports
Sheet2
Sheet3
Sheet4
Sheet5
-
15CN-1 Elements Only
20Q
10Q
05Q02Q
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Flow (l/Min)
Del
ta P
(bar
)
Seleccin de la carcasa del filtroDimensionado del filtro; Curvas de caudal frente a presin del cartucho
(La curva est basada en 30 cSt a 40OC)
Chart2
0000
0.19950.140.070.067
0.3990.2750.140.1325
0.59850.420.2150.195
0.7980.540.290.267
0.99750.690.35450.3245
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20Q
10Q
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15CN-115CN-2
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15CN Graphs
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1.5961.1050.56950.53
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02Q
05Q
10Q
20Q
Flow (l/Min)
Delta P (bar)
15CN-1 Elements Only
20Q
10Q
05Q
02Q
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QH
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QH
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flowdpdpflowdpdp
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QH
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flowdpdpflowdpdp
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20Q
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350
400
400
400
400
400
450
450
450
450
450
500
500
500
500
500
550
550
550
550
550
600
600
600
600
600
0
0
0
0
0.102
0.127875
0.315
0.34632
0.201
0.240625
0.6475
0.6942
0.3
0.3685
0.98175
1.04208
0.39
0.48125
1.295
1.38684
0.504
0.605
1.631
1.7316
0.6
0.715
1.94775
2.0904
0.705
0.84975
2.28025
2.42892
0.81
0.97625
2.597
0.93
1.08625
1.035
1.206
1.137
1.326
1.242
1.445
Flow (l/Min)
delta P (bar)
28P-1 QH Elements only
20QH
02QH
05QH
10QH
20QH
0
0
0
0
0
50
50
50
50
50
100
100
100
100
100
150
150
150
150
150
200
200
200
200
200
250
250
250
250
250
300
300
300
300
300
0
0
0
0
0.38471238
0.47289663
0.82458
1.016982
0.75810969
0.88985925
1.69497
2.038545
1.131507
1.36275588
2.569941
1.4709591
1.7797185
1.90093176
2.2373604
2.263014
2.6441532
Flow (l/Min)
delta P (bar)
28P-2 QH Elements only
05QH
02QH
20QH
10QH
05QH
0
0
0
0
0
50
50
50
50
50
100
100
100
100
100
150
150
150
150
150
200
200
200
200
200
250
250
250
250
250
300
300
300
300
300
350
350
350
350
350
0
0
0
0
0.159324
0.217899
0.316305
0.6761898
0.313962
0.410025
0.6501825
1.3554255
0.4686
0.627924
0.98581725
2.0346612
0.60918
0.82005
1.300365
2.7078051
0.787248
1.03092
1.637757
0.9372
1.21836
1.95581925
1.10121
1.447974
2.28969675
18P-1 QH Elements only
02QH
05QH
10QH
20QH
0
0
0
0
0
50
50
50
50
50
100
100
100
100
100
150
150
150
150
200
200
200
200
250
250
250
250
0
0
0
0
0.33059628
0.55979118
0.972342
1.1135631
0.65146914
1.0533705
1.998703
2.23214225
0.972342
1.61316168
1.2640446
2.106741
1.63353456
18P-2 QH Elements only
02QH
05QH
10QH
20QH
0
0
0
0
0
50
50
50
50
50
100
100
100
100
100
150
150
150
150
150
200
200
200
200
200
250
250
250
250
250
300
300
300
300
0
0
0
0
0.20183352
0.233139375
0.4512375
0.55652625
0.39773076
0.438703125
0.92754375
1.115559375
0.593628
0.6718425
1.406356875
1.6745925
0.7717164
0.87740625
1.8550875
2.228611875
0.99729504
1.103025
2.3364075
1.187256
1.303575
-
Tipos yemplazamientos
de los filtros
-
Filtro de aire Aspiracin Presin Retorno Fuera de lnea.
Tipos y emplazamientos de los filtrosTipos y emplazamientos
-
El filtro de aire es el filtro olvidado del sistema!
Un componente necesario del sistema de respiradero
Ahora hay disponibles mltiples opciones
Puede ser una barrera eficaz contra la entrada de contaminantes.
Tipos y emplazamientos de los filtrosTipos y emplazamientos; Filtros de aire
-
Respiraderos de llenado
Metlico estndar Bloqueable Alta capacidad IP65 Moldeado
-
Acero chapado Medio de espuma Capacidad de retencin de suciedad
muy reducida En realidad, el medio de 10 est ms
prximo a 40 En uso, faltan la mayora de las tapas Muchas cestas estn daadas o
retiradas No se cambian NUNCA
Respiraderos metlicos estndar
-
Disponible con medio de 5 nominal y 3 absoluto
Opciones de montaje rosca o brida.
Ofrecen una inversin rentable Sigue sin ser percibido como un
componente que se debe sustituir.
Respiraderos spin-on
-
Indicador de condicin instalado
Cartucho sustituible de 1 2 micras. Media 1.5 resistente al agua
Roscado o montaje en brida.
Un filtro de aire ecolgico
Filtros de aire con cartuchos de recambio
-
Filtro de silica-gel absorbente
-
Punto de control primario de los contaminantes
Impide la entrada de contaminantes respirables
Alto control de calidad posible Fcil de mantener Coste de funcionamiento muy bajo Coste de repuestos muy bajo.
Filtros de aireVentajas
-
El coste inicial es relativamente alto
La instalacin requiere un punto de llenado.
Filtros de aireDesventajas
-
Los filtros de aspiracin y los coladores de aspiracin (cartuchos) son diferentes
Los filtros son externos al sistema, los coladores estn situados en el fondo del depsito
Los filtros de aspiracin se emplean en los sistemas donde la contaminacin es una forma de vida.
Se encuentran en sistemas antiguos, diseados antes de la llegada de los filtros fiables y de bajo coste durante toda su vida til
En la actualidad, los coladores de aspiracin en el interior del depsito son la forma ms comn de filtro de aspiracin
Tienen generalmente una capacidad de entre 60m y 150m, siendo 125m la norma.
Filtros de aspiracin
-
Diseado para su instalacin entre la bomba y los otros componentes del sistema
Diseado para ofrecer proteccin a estos componentes y controlar los niveles de contaminacin.
Filtros de Presin
-
Dentro del contexto de los sistemas de fluido hidrulico; Los filtros de alta presin estn diseados para su instalacin inmediatamente despus del sistema de bombeo, entre la bomba y los componentes de trabajo.
Con algunas excepciones, estn diseados para funcionar a presiones superior a 250 bar y estn clasificados por bandas, por ejemplo, >414 bar, >420 bar, >700 bar >1000 bar
Los filtros de media presin estn diseados para su instalacin en cualquier parte del interior del sistema donde sea necesario proteger los componentes, pero donde la presin es reducida.
Con algunas excepciones, estn diseados para funcionar a presiones de entre 35 bar y 250 bar. Estn clasificados por bandas, por ejemplo, >40 bar, >70 bar, >160 bar, >250 bar.
Qu son filtros de presin?
-
EPF iprotect
Sin restriccin en la cabeza (no hay bypass)
Bypass
Ncleo reutilizable
Cartucho iprotect
Cazoleta
Bypass integrado en el ncleo
El ncleo siempre est en la cazoleta
-
Conexin patentadaJunta trica en ngulo
Cierre del ncleo
Tapa inferior
-
EPF iprotect
FlujoBypass
Tapa inferior
Cierre en la cazoleta
-
EPF iprotect
Bypass sistema convencionalGenera turbulencia y prdida de carga adicional
Bypass EPFCaudal optimizado menor turbulencia y prdida de carga
-
EPF iprotect
-
Diseado para su instalacin entre los componentes de trabajo del sistema y el depsito de fluido
Se puede montar en lnea o semi-sumergidos.
Filtros de Retorno
-
222
Qu son los filtros de baja presin?
Dentro del contexto de los sistemas de fluido hidrulico; Los filtros de baja presin estn diseados para su instalacin despus de los componentes de trabajo del sistema, pero antes del depsito.
Con algunas excepciones, estn diseados para funcionar a presiones de hasta 34 bar y estn clasificados por bandas. Por ejemplo, >6 bar, >10 bar, >34 bar.
Los filtros de lnea de retorno pueden tener un diseo en lnea o estar instalados en la parte superior del tanque. La ventaja del diseo montado sobre tanque es que, al estar la mayor parte del volumen del filtro dentro del tanque, se utiliza un espacio mnimo. Las instalaciones de filtros sobre tanque son compactas.
-
Baja altura instalada Cabeza multi-lumbrera
disponible Variedad de configuraciones de
montaje (columna magntica, difusor, etc...)
Filtros de baja presinSemi-sumergidos
-
Diseado para su instalacin como sistema adicional independiente
La instalacin se realiza a menudo despus de que se haya instalado la mquina, para hacer frente a la filtracin inadecuada del sistema.
Fuera de lnea
-
Control de Contaminacin
Diagnstico
-
Mtodos Evaluacin ContaminacinLimitaciones:
El ojo humano slo detectapartculas >40 micras (30 micras(c)) salvo que estnpresentes en grandescantidades.
El anlisis gravimtrico no estdisponible en tiempo real y a veces es errtico, no informasobre la condicin del fluido.
La membrana requiere un entorno de laboratorio
1mg/l
0.5mg/l?
7
Membrana de Control, C
Membrana de Trabajo, W
1 muestra de 1 LO registrar el volumen
GRAVIMETRA
-
Gravimetra Datos Laboratorio QinetiQ (UK MoD)Muestra
Contaminacin - mg/lt
MedicinGravimetra
-mg/lt
Sample 1 0.00
Sample 2 0.25
Sample 3 0.50
Sample 4 0.75
Sample 5 1.00
Sample 6 1.50
Sample 7 2.00
Sample 8 0.75
Sample 9 Field Sample
Sample 10 Field Sample
Sample 13 0.75
Sample 1 0
Sample 2 0.4
Sample 3 1.2
Sample 4 1.5
Sample 5 2.2
Sample 6 1.7
Sample 7 2.2
Sample 8 0
Sample 9 1.1
Sample 10 0.2
Sample 13 1.2
8
-
Gravimetra Field Data (NATO Pipeline)
Cumulative Counts
0.0
2,000.0
4,000.0
6,000.0
8,000.0
10,000.0
>4 >6 >14 >21 >25 >30
Micron Channel Size
Coun
ts P
er/m
l
Sample 1
Sample 2
Sample 1 Gravimetric Measured at 0.29 mg/ltSample 2 Gravimetric Measured at 0.23 mg/lt
>4 >6 >14 >21 >25 >30 ISO CodeSample 1 1414.5 313.7 10.6 2.5 1.1 0.6 18:15:11Sample 2 8523.6 1091.6 9.5 2.0 1.0 0.4 20:17:10
9
Chart1
1414.5258523.6
313.6751091.575
10.6259.475
2.4752
1.050.975
0.60.425
Sample 1
Sample 2
Micron Channel Size
Counts Per/ml
Cumulative Counts
Sheet1
Prod IdUnit IdDateTimeStandardUnits%VolSensorCal Dust
LACMKY84004L28/04/200615:35:11ISOCounts/1mlYesBMTD
Test NoDateTime>4>6>14>21>25>30ISO CodeTest IdISO 4ISO 6ISO 14Diagnostic4-6 %Vol6-14 %Vol14-21 %Vol21-25 %Vol25-30 %Vol
1474/28/0615:051,4163181031118:15:1112345618151126%60%7%5%2%
1484/28/0615:081,4323161131118:15:1112345618151127%59%9%3%2%
1494/28/0615:101,4243181121118:15:1112345618151127%59%9%3%2%
1504/28/0615:121,3863031021118:15:1112345618151127%60%9%3%1%
5,6581,255431042
1,414.5313.710.62.51.10.6
1524/28/0615:268,524.31,106.511.42.20.90.620:17:1165432120171144%53%2%1%0%
1534/28/0615:288,569.81,091.410.52.61.30.420:17:1165432120171145%51%2%1%1%
1544/28/0615:318,520.51,080.58.11.61.10.420:17:1065432120171045%52%2%0%1%
1554/28/0615:338,479.81,087.97.91.60.60.320:17:1065432120171045%52%2%1%0%
34,094.44,366.337.98.03.91.7
8523.61091.69.52.01.00.420:17:10
Sheet1
Sample 1
Sample 2
Micron Channel Size
Counts Per/ml
Cumulative Counts
-
APC Contadores de Partculas Automticos
Normativa: ISO 11500 Determinacin de la contaminacin por partculas empleando empleando el conteo automtico medinate el principo de extincin de luzISO 11171 Calibracin de contadores de partculas para lquidosISO 11943 Verificacin secundaria APC segn ISO 11171SRM 2806 Polvo de referencia standar
Cdigos Distribucin de PartculasISO 4406-1999 Mtodo de codificacin del nivel de contaminacin por partculas
slidas.NAS 1638SAE AS 4059GOST 17216-2001NAV AIR 10-1A17
-
400
mic
ron
400 micron
Principio tpico de bloqueo de luz.
Particle Flow Path
Bloqueo de Luz
-
Bloqueo de Luz
Una partcula de 5 proyectada en unfoto-diodo de 400 x 400 tendrcomo resultado
6400:1 imagen a ratio de deteccin.
-
= SATURACIN
La insuficiencia de esta tecnologa.
Particle Flow Path
Bloqueo de Luz
-
Parker supera esta insuficencia enmascarando el 99% del foto-diodo
Particle Flow Path
Bloqueo de Luz
-
La misma partcula de 5 proyectada en el foto-diodo enmascarado
80:1 imagen a ratio de deteccin
Bloqueo de Luz
-
= SIN SATURACIN
Se obtiene un rendimiento superior en el conteo con el LCM20 de Parker.
Particle Flow Path
Bloqueo de Luz
-
Tecnologa de los contadores de partculas
Los contadores de partculas automticos (APC) han utilizado histricamente la tcnica de bloqueo de luz.
Las partculas son medidas por un foto-diodo que convierte la energa de la luz a un voltaje registrado en un intervalo de tiempo
La particula se mueve a lo largo de la clula de prueba, a travs de un proceso de oscuracin de luzEl total de prdida de luz es proporcional al tamao de la partcula.
La caida de voltaje en el diodo (relacionado con el tamao de la partcula) se convierte en capacitancia y es almacenada por el instrumento en uno de los 3 canales designados para los diferentes tamaos de partculas.
11
-
El rea de pico es equiparable al rea de la sombra la cual se convierte en el rea de la esfera equivalente proyectada cuyo dimetro secalcula y registra como el tamao de partcula acorde a la norma ISO 11171:1999
Cmo funciona la tcnica de bloqueo de luz?
VOLT
IOS
TIEMPO
-
Esquema
-
Qu informacin nos da nuestro equipo?
Nos proporciona una lectura inmediata del nmero de partculas por tamao de nuestro sistema.Nos permite poder clasificar la calidad de nuestro fluido acorde a los estndares actuales.
-
Qu informacin nececitamos?
ndice PQ
Equipo que determina de de manera cuantitativa las partculas ferromagnticas en muestras de aceite y grasa.
Es un magnetmetro que mide la masa de partculas ferromagnticas (Fe y Ni)
Es muy til para identificar partculas ferromagnticas a partir de 5-10, pudiendo comparar la informacin obtenida en ppm a partir de otras tcnicas.
Nos puede ayudar a identificar la rotura de filtros debido a partculas de gran tamao.
-
Qu informacin nececitamos?
ndice PQ
-
Qu informacin nececitamos?
ndice PQ
-
Qu informacin nececitamos?
TAN / TBN
Indican el grado de acidez alcalinidadde un gramo de muestra, en condicionesnormalizadas
TAN (Nmero de cido total). Representalos mg de KOH necesarios para neutralizartodos los constituyentes cidos presentesen 1 gramo de muestra deaceite.
TBN (Nmero de base total). Representalos mg equivalentes de KOH necesariospara neutralizar slo a los constituyentesalcalinos presentes en un gramo demuestra
-
Qu informacin nececitamos?
TAN / TBN
Los fallos que producen un aumento de la acidez del aceite producensimultneamente una reduccin en la basicidad propia del aceite. Elaumento de la acidez est asociado a su oxidacin y a la contaminacin.
Un 60% inferior del TBN inicial y un 80% superior del TAN al TBNmedido aconsejan un cambio de aceite.
-
Qu informacin nececitamos?
Viscosidad
Es la propiedad ms importante del aceite indica cual ser su comportamiento. La viscosidad depende de la temperatura
Una variacin del 20% indica un aceite degradado.
La tendencia de un aceite a cambiar su viscosidad con la temperatura es el ndice de viscosidad; se mide comparando la viscosidad con dos aceites en las mismas condiciones:- Uno de base parafnica de poca
variacin con la temperatura- Otro de base naftnica de gran variacin con la temperatura.
Mayor ndice de viscosidad indica mayor rango de temperaturas de
trabajo
-
Qu informacin nececitamos?
Detergencia / Dispersidad
Detergencia es la propiedad a evitar o reducir la formacin de depsitoscarbonosos por altas temperaturas. Los aceites detergentes mantienenen suspensin dichos depsitos carbonosos.La detergencia se reduce con la degradacin y el consumo de losaditivos formados por compuestos de calcio, magnesio y bario.
Dispersidad es la propiedad a evitar la aglomeracin de los lodoshmedos originados en el funcionamiento en fro que son compuestoscomplejos de "carbn ,xidos y agua. Se reduce con la degradacin yconsumo de aditivos formados por compuestos orgnicos.
Los aditivos que confieren la detergencia y la dispersidad tienencaracter bsico por lo que estos aditivos son los que se cuantificancuando se determina en TBN
-
Qu informacin nececitamos?
Detergencia / Dispersidad
Mtodo de la mancha: se deposita una gota de aceite en papel de filtrocon una varilla de 6mm para tener un ensayo repetitivo. Dos manchasuna a temperatura ambiente y otra a temperatura de trabajo.Tres Zonas:
Zonal central o de carbn con su barrera lmiteZona intermedia o de detergenciaZona exterior o de oxidacin
-
Qu informacin nececitamos?
Insolutos
Los productos de la degradacin de los aceites son slidos insolubles enel aceite base; los cuales forman lacas, barnices y lodos.El resto queda disuelto aumentando la viscosidad del aceite.Un valor superior al 3% indica un aceite degradado.
-
Qu informacin nececitamos?
Espectrometra
Es el mtodo ms empleado de determinacin y cuantificacin de elementos contaminantes en el aceite.
Se recomienda no usar slo la concentracin de partculas como parmetro de diagnstico pues al aumentar la severidad del fallo
tambin aumenta el tamao de las partculas
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Abso
rban
ce
1000 1500 2000 2500 3000 3500 Wavenumber (cm-1)
Water
Soot
Oxidation
Nitration
Antiwear
Sulfate
Fuel
-
Qu informacin nececitamos?
Espectrometra
Parameter Frequency (cm-1) Traditional Method
Oxidation 1710 Acid number (AN) titration
Nitration 1630 None
Sulfation 1150 Base Number (BN) titration
Diesel Fuel 810 Flash Point, Gas Chromatography
Gasoline 750 Flash Point, GC
Water 3420 Karl Fisher
Glycol 1080,1040, 880 Colorimetry, GC
Soot 2000 Thermogravimetric
Antiwear 980 Elemental Analysis (Zn etc.)
(T)BN 1516,1152 BN by titration
-
Qu informacin nececitamos?Espectrometra
Hierro (Fe) Es el ms comn de los metales de desgaste. Paredes de cilindros, guas de vlvulas, segmentos de cilindros, rodamientos de bola, levas, balancines, engranajes, cadenas, muequillas de cigeal.
Aluminio (Al) Pistones, cojinetes y polvo de contaminacin externa.
Cobre (Cu) Presente en forma de aleacin, bien bronce bien latn. Arandelas y cojinetes.
Magnesio (Mg) Aditivo detergente del lubricante.Sodio (Na) Agua en equipos marinos.Nquel (Ni) Metal de vlvulas de alta resistencia y labes de turbinas.
Plomo (Pb) Cojinetes. Contaminacin en motores que utilicen gasolinas con plomo.
Silicio (Si) Se encuentra en la mayora de muestras de aceite debido a polvo en el aire, juntas, y en algunos aceites aparece como agente, aceite debido a polvo en el aire, juntas, y en algunos aceites aparece como agente antiespumante.
Estao (Sn) Cojinetes y restos de soldadura blanda.Boro (B) Aditivo del aceiteBario (Ba) Aditivo detergente del aceite.Molibdeno (Mo) Segmentos de pistones y aditivo del aceite.Zinc (Zn) Componente del latn, y aditivo antioxidante del aceite.Calcio (Ca) Aditivo detergente del aceite.Fsforo (P) Aditivo antidesgaste del aceite.
-
Tratamiento
-
Tipos de ContaminacinEliminacin de la contaminacin del Agua:
Coalescencia Centrifugacin Absorcin Deshidratacin al vaco.
-
Tipos de ContaminacinEliminacin de la contaminacin del Agua - Absorcin:
El medio Parker ParGel es 50% celulosa y 50% hidro-copolmero laminado
Elimina el agua del aceite a diferentes caudales, en funcin de los parmetros de funcionamiento del sistema.
Despus de utilizar ParGelhay que limpiar el aceite.
-
Tipos de ContaminacinEliminacin de la contaminacin del Agua - Absorcin:
Es importante conocer la cantidad inicial de agua y el objetivo final.
El caudal y la viscosidad sern parmetros crticos para determinar el nmero de elementos necesarios.
-
PVS Portable Purification SystemMtodo de eliminacin de agua:
Deshidratacin por vaco: (destilacin instantnea) empleada para secar fluidos hidralicos y de lubricacin mediante la exposicin a vaco parcial.
La tecnologa de destilacin instantnea tambin aplica calorpara conseguir el cambio de fase del agua y poder operar a una presin de vaco menor.
Transferencia de Masa
Destilacin Instantnea
Principio Operativo
Transferencia de Masa
Destilacin
Temperatura 32C - 46C 60CVaco Menor 0,8
barMayor 0,88 bar
Calentador Opcional (alta viscosidad)
Requerida
-
75
Interruptor de bajo nivel de aceite
Interruptor de alto nivel de condensado
(Lubricador de aceite)
Entrada
11 kW Calentador
Bomba de descarga de
aceite
Salida
Condensador
Bomba de vaco
Torre de vaco
ElementosDe dispersin
Filtro fino Beta200
Aire seco y exento de aceite
Depsito de condensado
Interruptor de alto nivel de aceite
Tipos de Contaminacin
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Eliminacin agua tras 24h
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
75
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Ineficiente para partculas pequeas generalmente slo se retienen > 3
Limitaciones Filtracin Mecnica
Ineficiente para artculas blandas y precursoras de barnices
No eliminan barnices; de hecho con un filtro de gran eficacia y excesiva presin se generan ms barnices.
Tipos de ContaminacinFiltracin SubMicrnica
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How the Technology Works:Balanced Charge Agglomeration (BCA)
1. Las partculas atravisesan los electrodos de alto voltaje los cuales inducen las partculas cargas (+) y (-) en caminos diferentes.
2. Opuestamente las partculas cargadas se mezclan y se atraen entre ellas formando aglomerados entre ellas.
3. Dichos aglomerados son retenidos con mayor eficacia por los filtros o eliminados mediante separadores centrfugos.
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Agglomerated particles from the collection filter media at Prairie Island Nuclear power plant magnified at 500 X
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BCA eliminacin de agua La tecnologa BCA no elimina el agua, sin embargo La eliminacin de miles de partculas sub-
micrnicas reduce la posibilidad del incremento de agua.
El agua se puede separar de forma ms sencila. Desulsibilidad mejorada. Demulsibilidad es la capacidad de un lquido no
soluble en agua para separarse de la misma cuando est formando una emulsin.
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Side by side water separation Time = 0 Water and oil mixed
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Time = 15 minutes.BCA treated