FILTRACION Y SEPARACION

FILTRACION Y SEPARACION
Por Jorge Gonzalez Delfin
INTRODUCCION
En el presente trabajo queremos mostrar una visión y entregar conocimiento
de lo que son en si los filtros y separadores en general, claro si analizando los
que a nuestro juicio nos parecieron más importantes.
En el caso de los filtros, estos son piezas de gran uso en el ámbito industrial y
por que no decirlo vital para las personas. Ya que al ser el hombre quien esta
utilizando un recurso, como por ejemplo el agua, recurso en algunas partes
altamente escaso es necesario reutilizar el agua cuanta sea posible, y como lo
hacemos, mediante filtros.
También vemos que poco a poco la contaminación hace necesario el uso de
filtros para disminuir el daño potencial que produciría.
En el caso de los separadores, tenemos que son de gran utilidad en industrias
mineras para resolver el posible y casi seguro daño que produciría un material
extraño en las maquinarias, lo que causaría la paralización y por ende perdidas
para el afectado.
Y no solo son de uso minero, también lo tenemos en empresas relacionadas con
la comida, agricultura, etc.
Teniendo esta idea presente, esperamos que para el lector sea de gran ayuda.
FILTRACION
Definición: En esencia consiste hacer pasar un fluido a través de una barrera
mecánica que retiene parte o todos los sólidos presentes.
Los principios básicos que determinan el flujo de un fluido son:
Los filtros se clasifican en:



Filtros de medio fijo.
Filtros de lecho profundo.
Filtros de medio polvoriento.
FILTROS DE MEDIO FIJO
Entre los filtros de este tipo tenemos los siguientes:
Filtro de aire:
Es un dispositivo que retiene una parte de las impurezas del aire. Esta
retención se lleva a cabo por diversos tejidos que dependen del filtro.
La calidad de los tejidos filtrantes es uno de los factores más importantes que
pueden determinar el éxito o el fracaso de un filtro. El tejido filtrante
constituye la base en torno a la cual se crea un sistema de filtración, que se
adapte a las exigencias específicas de cada usuario. Fig.: Filtros de aires
No todas las mallas que constituyen los tejidos filtrantes son iguales
cualitativamente, existen tejidos filtrantes de baja, media y alta eficacia. (ver
cuadro adjunto de características)
Entre los principales medios de filtrantes que se elaboran y comercializan se
señalan los siguientes:
Bolsas para líquidos: Diseñadas especialmente para filtros de canasta de
distintas medidas. Se fabrican en polipropileno, nylon y poliéster, con altas
normas de tecnología adecuada para productos con un alto nivel de calidad en
filtrado de pinturas, solventes, aceites, agua, barnices, ácido, resinas, etc.
Fig.: Bolsas para líquidos, Cartuchos, Papel.
Cartuchos: Adecuados para la filtración en líneas intermedias de un proceso y
para obtener un eficiente filtrado. Su fabricación es en materiales de resina
fenólica, resina melamina, papel poliéster, polipropileno compactado, hilado y
cerámica en diferentes tamaños y micrajes.
Aplicaciones: Solventes, Pinturas, Agua, Ácidos, Aceites, Materiales Grado
alimenticio, etc.
Papel Filtro: Útil para obtener desde una clarificación normal del producto
hasta un pulido muy fino del líquido filtrado. Manejamos papel filtro en
materiales y micrajes variables:
1.Viscosa de 30 a 90 micras
2.Poliester de 25 a 70 micras
3.Celulosa de 1 a 30 micras
Lonas: Elaboradas en algodón, poliéster, nylon y polipropileno. Se adaptan a
diferentes equipos de filtración y presentan la ventaja de ofrecer una gran
variedad de retención que facilita según el caso, el lavado, secado y descarga
de sólido retenido.
Fig. Lonas filtrantes, Equipos.
Equipos: son fabricados de acero inoxidable, acero al carbón, plástico,
polipropileno y bronce, con elemento filtrante de bolsa o de cartucho de uno o
más elementos. Se adecua a las diversas necesidades de la industria de la
pintura, solventes, adhesivos, tratamientos de agua, petroquímica,
metalquímica, etc.
Cuadro de características de medios filtrantes:
Filtro de
Características
Aplicación
1. Fibra de Poliester
Tejido filtrante en fibra de
poliester impregnado en resinas
sintéticas.
En centrales de Aire
Acondicionado y sistemas de
ventilación.
2. Fibra de Vidrio
Tejido filtrante de largas
fibras de vidrio con resinas
En centrales de Aire
Acondicionado y sistemas de
sintéticas. Su estructura con
densidad variable permite
conseguir una elevada capacidad
de acumulación del polvo.
ventilación.
3. Espuma de Poliuretano
Su estructura con poros de
En centrales de Aire
diferentes diámetros y
Acondicionado Fan Coils y
uniformemente dispuestos en la sistemas de ventilación.
superficie, lo hacen el ideal para
requerimientos de media baja.
4. De Bolsa
Construidos con tejido filtrante Su alta eficacia lo hacen apto
en fibra o microfibra de vidrio y para cualquier tipo de filtración
en diferentes gramaturas,
de grado medio.
según su grado de eficacia
requerida.
5. Absoluto
Son filtros de pliegues
profundos de microfibras de
vidrio o vidrio en celulosa,
apretados con varias resinas
especiales.
Por su construcción son idóneos
para la purificación en
hospitales, industrias
farmacéuticas, industrias
fotográficas, etc.
6. Flujo Laminar (Paneles)
La media filtrante es fabricada
en microfibra de vidrio (tratada
con impermeabilización y
bactericida), inifuga y es
densamente plegada con
distanciadores de modo que
aseguren una distancia
constante en los pliegues.
En cámaras blancas, plano de
difusores, lugares
descontaminados, en la industria
fotográfica, micromecánica,
electromecánica, alimenticia,
quirófanos, laboratorios de
análisis, etc.
7. Carbón Activado
El término de carbón activado
se entiende un tipo de carbón
que con técnicas especiales, es
activado.
Han sido especialmente
diseñados para hacer frente al
problema de la desodorización
de ambientes y para la
purificación de algunos gases
tóxicos.
Están particularmente formado
por granos de carbón activado
apretados entre sí por un
bastidor.
8. Carbón Impregnado
El tejido filtrante es
impregnado de carbón activado
molido
Resuelve el problema de la
desodorización ambiental
domestica y en algunos campos
industriales.
Simples en su concepción y altamente eficaces en la práctica, los filtros de
aire vienen a ser el pulmón de cualquier maquina o, porque no, de la industria.
Aunque veces se olvida de la importancia que tienen en el acondicionamiento de
aire, la pureza y la calidad de éste.
Normalmente las preocupaciones son mantener la temperatura y la humedad
relativa, dejando el tema de la ventilación a cargo sólo de la inyección de aire
exterior.
Si bien, con esto aseguramos una buena renovación de aire interior, no hacemos
lo mismo con su pureza ni su calidad.
La solución a este problema es muy sencilla. Basta con instalar el filtro
adecuado a las necesidades y contar con la presión de aire suficiente para
vencer la resistencia que va a ofrecer ese filtro, para lograr este objetivo,
existen distintos tipos de eficiencia en los filtros para sus distintas
aplicaciones:
• En el caso de una ventilación industrial común, normalmente se requiere
eliminar las partículas de gran tamaño, las cuales causan algún tipo de daño a
los elementos mecánicos de los sistemas. Para este caso, utilizamos filtros de
paneles planos (fibra de vidrio, poliéster, etc.) o los filtros metálicos
desplegados, fabricados usualmente en aluminio. La eficiencia de estos filtros
es muy baja con respecto al aire atmosférico, ya que retienen partículas
mayores a 10 micrones, de las cuales existen gran cantidad en la atmósfera,
pero no llegan a ser las más dañinas.
• En el aire acondicionado ambiental, lo que se requiere es evitar el efecto de
mancha que producen las partículas finas de aire atmosférico sobre las
distintas superficies, como son las rejillas, difusores, cielo de las habitaciones,
etc. Para esto lo más recomendable, son los filtros del tipo desechable,
frecuentemente con superficie tipo zig-zag, de mediana eficiencia o superior
(30-35% hacia arriba).
• Para aplicaciones relacionadas con ambientes de trabajo, ya sea en el área
hospitalaria, farmacéutica, alimenticia y también en el área de la
microelectrónica, la idea es eliminar el particulado fino, el cual en muchos
casos son portadoras de microorganismos, donde lo más importante no es el
tamaño ni la masa del particulado, sino el efecto que puede producir sobre las
áreas antes mencionadas. Los filtros más utilizados para este efecto son los de
alta eficiencia, tales como, filtros con tratamiento antimicrobiano, carbones
activos, filtros absolutos, etc., alcanzando, estos últimos eficiencias mínimas
de 99,97% en DOP (Dy Octhil Pthalato) para partículas de tamaño 0,3
micrones.
FILTROS DESECHABLES PLANOS (fig. 1, 2)
Poliester
Filtros de papel fabricados en fibra de poliester. Utilizados en residencias,
industrias, comerciales, etc., donde predomine el polvo como particulado
contaminante. Puede ser utilizado también como prefiltro de uno de mayor
eficiencia.
Fibra de Vidrio
Filtros de panel desechables, fabricados en fibra de vidrio destinados a la
captación de particulado atmosférico fino.
Tela Antibacteriana
Filtros de panel desechables, fabricados con tela de poliester recubierto
tratada con el sistema antimicrobiano Aegis para reducción de
microorganismos sobre un 86 % de eficiencia.
FILTROS DESECHABLES SUPERFICIE (fig.3)
TIPO ZIG-ZAG
Filtros desechables con superficie tipo zig-zag, fabricados con una tela
combinada de algodón y poliester con una malla metálica para evitar
deformaciones. Disponibles en tres eficiencias medias: 30 - 35%, 60 - 65% y
80 - 85%, según norma.
FILTROS DE BOLSA DE ALTA EFICIENCIA (fig.4)
Filtros de bolsa de alta capacidad y baja caída de presión. Fabricados con
marco metálico que lo hacen autosoportante. Utilizados para la solución en
problemas de contaminación atmosferica. y particulado fino. Disponibles en
tres eficiencias medias: 60 - 65% , 80 - 85%, 90 - 95% según norma.
FILTROS ABSOLUTOS (fig.5)
Filtros de alta eficiencia, utilizados especialmente para áreas estériles y áreas
biológicamente limpias, asegurando un alto grado de purificación del aire. Son
filtros testeados en laboratorios autorizados garantizando así una eficiencia
mínima de 99.97% DOP para partículas de tamaño 0,3 micrones.
FILTROS METALICOS LAVABLES (fig. 6, 7)
Aluminio
Filtros lavables permanentes aplicables a múltiples velocidades. Fabricados con
tela filtrante de aluminio en diferentes capas y marcos de acero galvanizado,
zincalum o aluminio. Baja caída de presión y alta resistencia.
Fibra Natural
Tela Abrasiva
Filtros lavables permanentes con baja caída de presión. Fabricados
principalmente en fibra natural o telas abrasivas lavables con marcos de acero
galvanizado, zincalum o aluminio y malla de aluminio como soporte exterior.
Disponibles en todo tipo de medidas y espesores.
FILTROS DE CARBON ACTIVADO (fig.8)
Los filtros de carbón activado se fabrican en dos tipos : en gránulos o pellets y
en tela impregnada de carbón activado. Su principal característica es la
absorción y eliminación de gases, vapores y olores, logrando así una mayor
purificación del aire en distintas áreas.
FILTROS ELECTROSTATICOS (fig.9)
Filtros lavables permanentes fabricados en polipropileno como tela filtrante y
con marco y mallas de aluminio como soporte exterior. Efectivo en la captación
de particulado inferior a 3 micrones removiendo contaminantes hasta en un
88% de eficiencia.
GABINETE PORTAFILTROS (fig.10)
Gabinetes portafiltros fabricados principalmente en acero galvanizado, con
puertas de acceso lateral y herméticamente sellados para la instalación de
distintos tipos de filtros en diferentes etapas de filtrado.
Fig.1 Fig.2 Fig.3
Fig.4 Fig.5 Fig.6 Fig. 7
Fig.8 Fig.9 Fig.10
En resumen, la selección y aplicación del filtro adecuado consiste en una
operación sencilla, pero importante. Un mal filtraje de aire puede producir
sensaciones de malestar y, en algunos casos, puede llegar a ser muy perjudicial
para la salud.
Tratando de analizar el filtro de aire que nos parece de gran importancia es
que nos apegamos al filtro de aire de un motor.
Un filtro de aire saturado, además de ahogar al motor, aumenta
considerablemente el consumo de combustible.
Un motor de combustión interna, en un auto, es una bomba de aire.
Este entrega aire a una cámara de combustión donde es mezclado con
combustión y produce la ignición.
La explosión controlada, resultante de la combinación aire, combustible y
chispa provee empujones sobre el pistón, lo cual le da potencia al vehículo.
Toma de 9,000 a 10,000 galones de aire por cada galón de combustible,
propulsar al carro de hoy y la única manera de que el aire entre al motor es a
través de la entrada de aire después de haber pasado a través del filtro de
aire.
Pero si el filtro de aire está sucio tres cosas pueden ocurrir, todas ellas malas:
1.Reduce la potencia del motor.
2.Disminuye las ahogadas.
3.Incrementa el esfuerzo del motor.
Como resultado, la clave para alcanzar la máxima performance del motor es el
flujo de aire al punto de ignición y la clave para minimizar el desgaste del
motor es el conducto limpio de ese aire.
El filtro de aire nuevo reúne esas dos claves requeridas: altos volúmenes de
aire para una operación eficiente y el aire limpio para reducir el desgaste del
motor.
ANATOMÍA DEL FILTRO DE AIRE.
Mientras que los filtros de aire vienen en varios tamaños y modelos como los
carros de hoy en día, tres son los más comunes:
1.Redondo
2.Ovalado (o pista de competencia)
3.Rectángulo
Comparten cuatro componentes principales.
Empezando por el interior del filtro, está el papel filtrante en sí:
1. Completamente impregnado (ó mezclado) con una resina especial.
Este papel no sólo atrapa la suciedad, si no que la retiene. Este papel es sin
embargo científicamente mezclado para permitir el máximo flujo de aire libre
hacia el motor.
Plegando el papel en ambos filtros, en el de aceite como en el de aire, poner la
máxima cantidad de pulgadas cuadradas de filtro en una cantidad de espacio
limitada sin impedir el eficiente paso de aceite o aire al motor según el caso.
2 En la parte superior e inferior del papel hay empaques de plastisol las cuales
permanecen flexibles bajo condiciones frías y aseguran un sello total superior
e inferior sobre la cámara de admisión de aire.
Este empaque de plastisol se forma de un líquido grueso el cual es
precisamente medido dentro de un molde para empaque.
El papel, la malla interior y exterior se colocan en el liquido plastisol antes de
ser tratado en calor; como resultado ,las empaquetadura se unen a las mallas y
al papel para mantener la entereza del sello.
3 La malla exterior es de acero galvanizado expandido proveyendo robustez al
filtro permitiendo un libre flujo de aire.
La malla interior también provee estabilidad al filtro.
El cuarto filtro de aire para autos más común es el filtro de paneles
rectangulares. El material del empaque está precisamente medido con respecto
a la cantidad de plastisol el cual cuando es curado provee una base para la malla
de metal y cuando es requerida, al papel filtrante plisado. Este, además, sirve
como un sello para la cámara de admisión.
Así como los filtros de aceite, los filtros de aire parecidos en apariencia no son
intercambiables. Un elemento, el cual es muy corto, hará que el aire no pase
por el filtro; un elemento muy largo, puede comprimirse creando fugas de aire
o no hacer un sellado completo de la cubierta de ingreso de aire, y elementos
de diámetro y altura similar podrían tener características de sellos totalmente
diferentes que podría efectuar la performance.
Filtros de aceite
El asesino más grande de los delicados motores de hoy en día es juego de niños:
la suciedad.
Suciedad que es generada por el contacto de metal con metal del motor y polvo
que ingresa a través de varios medios hacia adentro del motor.
El aceite para motores recogido desde el cárter de aceite e impulsado a
presión a través de las partes móviles de un motor automotriz esta diseñado
para limpiar, refrigerar, lubricar y sellar las superficies metálicas del motor.
Pero el éxito de los modernos aceites lubricantes de hoy en día (la habilidad de
barrer con la suciedad del motor a través de la suspensión) es sólo tan bueno
como el filtro que retira la suciedad del aceite del motor.
Ese sustentador rol en el motor es realizado por una de las más importantes
partes en un motor de un auto: su filtro de aceite.
A este se le puede considerar el elemento de mayor importancia en el
mantenimiento de la vida del motor, por lo tanto merece igualmente la mayor
atención en cuanto a su calidad y tiempo de uso.
La calidad, difícil de conocer por el usuario, puede determinarse por la
experiencia del montador y sobre todo sabiendo si está homologado por los
fabricantes de vehículos, o cumple normas internacionales. Y la duración,
teniendo en cuenta que los aceites actuales duran de media unos 10.000 kms. o
más, en lugar de los 4 ó 5.000 de hace varios años, el filtro, no debe durar más
de un cambio de aceite, o sea 10.000 kms.
Si no se hace así, toda la suciedad acumulada en el bote del filtro a lo largo de
10.000 kms. de trabajo, (que lo tendrá próximo a la "colmatación"), será
arrastrada de nuevo por el aceite limpio a través del circuito de engrase, y
volveríamos así a los viejos ejemplos: "Cambiar el aceite y no cambiar el filtro,
es como ducharse y no cambiarse de ropa interior" o "fumarse dos cigarrillos a
través del mismo filtro."
Fig.: Filtro de aceite.
ANATOMIA DE UN FILTRO DE ACEITE
Un vistazo al " trabajo extremo" de un filtro de aceite es una forma de
comprender el trabajo que éste realiza.
Fig.: Partes del filtro de Aceite
1. El primer círculo en el exterior es la doble costura de cierre entre el
cuerpo de acero y el plato base de acero. El cuerpo de acero en sí está
construido como para soportar hasta siete veces presiones de operación
normal y el robusto plato base medidor está cosido a la instalación para
una base específica de montaje en el motor.
2. El siguiente círculo que Usted ve es la empaquetadura de sellado
asentada en el plato base. El empaque está fabricado por un compuesto
de nitrilo y jebe para proveer un sellado constante en la presencia del
aceite caliente y de las frías temperaturas del exterior. Moviéndose
hacia el centro (y lo que es llamado el tubo central), nosotros
encontramos un círculo con siete agujeros.
3. Esta es la entrada para el aceite sucio y caliente del motor automotriz,
desde que este aceite se encuentra bajo presión, éste es forzado a
pasar a través de esos agujeros donde (de nuevo bajo presión por la
bomba de aceite), este fluye a través del filtro.
4. El filtro (papel filtro - aunque se asemeje a un papel sólo por el hecho
que Usted podría escribir en éste y que está hecho con pulpa de
madera), ha sido especialmente tratado con resinas para permitir que el
aceite fluya a través de este y atrape los contaminantes. El papel está
tratado además para soportar el calor del aceite del motor. El papel está
sellado al plato base con un adhesivo formulado para soportar aceite
caliente.
5. El círculo en el centro es por donde el aceite filtrado regresa al motor.
Hay un tubo central de acero que se extiende desde el plato base hasta
el extremo del casquete (dentro del otro extremo del filtro). Este tubo
central de acero ayuda a mantener la forma del filtro de papel (de otro
modo, la presión y el flujo de aceite causarán que el papel colapse hacia
el centro) y es perforada para permitir que el aceite filtrado regrese al
motor.
6. Detrás del plato base, Usted encontrará una combinación de válvula
antidrenaje y válvula de bypass en muchos de los filtros. Las únicas
excepciones son aquellas en donde no se especifican estos dispositivos
por los equipos originales del fabricante. La característica antidrenaje
mantiene el aceite dentro del filtro cuando el motor no está trabajando,
de tal manera que el aceite esté disponible al instante, una vez
arrancado. La válvula de bypass significa que cuando el propietario del
motor deja mucho tiempo entre cambios de filtro, o cambiar solo el
aceite y no el filtro se taponea o se atora, el aceite seguirá pasando
hacia el motor. La teoría de la existencia del aceite sucio mugriento es
mejor a que no tenga nada de aceite
Con el propósito de alcanzar la óptima eficiencia que actualmente exigen los
procesos industriales de filtración, los productores proporcionan el medio
filtrante más adecuado y que se adapta al equipo de filtración que se encuentre
en operación.
Filtros de Combustible
Los filtros de gasolina, a los que últimamente se les viene prestando algo más
de atención, dada la importancia que tiene el que no llegue ninguna impureza a
los actuales sistemas de inyección, mucho más sensible que los antiguos
carburadores, deben cambiarse entre los 40 y 50.000 kms., salvo extrañas
circunstancias o consejo del responsable de mantenimiento.
Fig.: Filtro de combustible.
En cuanto a los filtros de gasolina, aquí si hay que esmerar el cuidado, pues los
motores diesel precisan una mayor perfección en el filtrado de su combustible,
y puede llegar a ser verdaderamente grave el deterioro producido por su
descuido en su sustitución, de tal manera, que el cambio debe atenerse a las
recomendaciones del constructor del vehículo, que debe ser como máximo los
200.000 kms.
FILTROS DE LECHO PROFUNDO
La mayoría de los procesos industriales utilizan agua como materia prima
básica, la cual se contamina durante el proceso productivo.
El hombre contamina el medio ambiente. Las aguas que utiliza son evacuadas
con elementos orgánicos, inorgánicos y/o bateriológicos que hacen
indispensable su tratamiento para minimizar su impacto en las aguas
superficiales y subterráneas o para reutilizarlas en riego y otros usos
alternativos.
Aguas tratadas logran un medio ambiente más sano y permiten cerrar la cadena
biológica, reutilizando sólidos como fertilizantes y abonos o como fuente de
energía.
Es sabido que los recursos hídricos, ya sean napas subterráneas o cuerpos
superficiales, presentan contaminantes que no permiten su uso directo para
consumo humano.
La turbiedad, el fierro, el manganeso, el arsénico, el cadmio, el flúor, los
sulfatos, el amonio, los nitritos y nitratos son los principales contaminantes o
parámetros que deben corregirse.
Filtros de lecho profundo: acá la filtración se realiza a través capas de cierto
espesor de material granulado como arena, grava, etc y la retención de sólidos
tiene lugar en los espacios y canales interiores de las capas.
Fig.: 1) diagrama de las capas de un filtro de lecho profundo: a) placa de decantación del
fluido, b),c), d) capas de distinta granulometría; 2) diagrama de decantación ; 3)
fotografía de filtro de arena.
1) 2) 3)
Filtros de arena Odis
Serie 4000
Filtro de arena vertical para la separación de materia orgánica del agua.
Equipado con una plancha de doble fondo y elementos filtrantes de tipo
"hongo" de alta resistencia que facilita mayores rendimientos que otros
diseños menos perfeccionados.
Ø
Modelo
Filtración
Contralavado
caudal m3/h
caudal m3/h
Peso Kg
2"
4202
12
15
70
2"
4242
20
25
90
3"
4363
42
54
185
4"
4484
72
95
310
Fig.: Tanques donde el proceso de filtración se hace en un lecho profundo, acá se espera
que los desechos decanten.
Fig.: Desechos que antes estaban en el agua y que por la filtración fueron eliminados
Fig.: luego de todo el proceso de filtrado, el agua es transportada mediante extensas
redes de tuberías a lugares donde se necesite, ciudades, industrias, etc.
Osmosis Inversa
La osmosis inversa es un proceso de separación de membrana en donde el agua
alimenta el flujo a lo largo de la superficie de la membrana bajo presión.
Purifica el agua atravesando la membrana mientras el concentrado de agua,
conteniendo el material disuelto y sin disolver que no fluye a través de la
membrana es descargado hacia el drenaje
El sistema de osmosis inversa remueve sales y microorganismos. La capacidad
del sistema depende de la temperatura del agua, del total de sólidos disueltos
en el alimentador de agua, de la presión de operación.
Comparado con otros procesos de tratamiento de aguas convencionales, la
osmosis inversa tiene por habilidad entregar la manera más eficiente de
remover sales, químicos contaminantes y metales pesados, tales como plomo del
agua.
Para agua con que tiene un total de sólidos disueltos de 200 o más, la osmosis
inversa es menos costosa que el intercambio de iones. Si los sólidos disueltos
son menores que 200, es preferible el intercambio de iones para remover los
organismos.
Comparado con la destilación, la osmosis reversa utiliza solo una fracción de la
energía total y no tiene problemas de altas temperaturas ni de corrosión.
Este método se ha utilizado bastante para la extracción de agua potable desde
el océano, convirtiéndose en una opción importante a ser utilizada.
SEPARACION
Separadores electromagnéticos
Los separadores electromagnéticos se caracterizan por su profundidad e
intensidad de campo magnético y su amplia área de cobertura, asegurando una
óptima y completa protección a equipos de molienda y correas transportadoras.
Una óptima combinación de bobina y núcleo en su diseño, condicionado a los
parámetros operacionales, permite la máxima extracción de contaminantes
ferromagnéticos, como pedazos de bolas y barras largas, previniendo así
eventuales daños a equipos críticos e innecesarias interrupciones en procesos
productivos continuos.
Estos electroimanes que pesan hasta 65 toneladas, se han convertido en los
favoritos de la industria minera mundial debido a su amplia área de cobertura y
la profundidad de campo que generan.
Fabricados en versiones de limpieza manual y de limpieza automática,
asegurando ambos una máxima extracción de fierros, y una máxima protección
a equipos críticos de proceso.
Fig.: Diagrama de separador electromagnético.
Tipo de limpieza manual
Para aplicaciones en donde la cantidad de fierro a extraer es eventual y poco
significativa, y en donde el tamaño del fierro dañino se presenta
esporádicamente, no requiriéndose retirar barras largas. Los electroimanes
son los elegidos en numerosas aplicaciones debido a su bajo costo de inversión.
Estos son normalmente sujetados por un tecle, el cual se mueve hacia un lado
para descargar los fierros que han sido atrapados por el electroimán.
Fig.: Separador electromagnético manual.
Tipo de limpieza automática
Provistos de una correa transportadora y un reductor de velocidad, estos
electroimanes son los más empleados para proteger los pebble crusher, en
donde la magnitud de los fierros a extraer y el daño a los chancadores es
significativo. Permiten además extraer barras y brocas cuando su presencia es
muy frecuente y los costos asociados a la parada de la correa transportadora
resultan significativos.
Fig.: Separador automático.
Poleas magnéticas
Construidas con imanes permanentes y utilizando un circuito magnético
conocido como "crisscross", estos equipos son ideales para retirar pedazos de
fierro esporádicos en correas transportadoras de baja velocidad y donde el
espesor del manto de carga no excede 12,5 centímetros, no requiriéndose la
separación de pedazos de bolas de molienda o barras de fierro.
Fig.: Polea magnética
Otros equipos de protección electromagnética





Trampas ferrosas.
Parrillas magnéticas.
Placas magnéticas.
Tambores magnéticos.
Rodillos magnéticos.
Estos equipos de bajo costo, incorporan imanes permanentes de baja intesidad
y alta intensidad (TIERRAS RARAS), y son ideales para retirar pequeños
pedazos de fierro que se encuentran presentes en materias primas y/o
productos terminados, brindando además protección a unidades críticas de
proceso, ante la presencia de fierros dañinos, resultantes tanto del
desprendimiento de componentes estructurales, como del desgaste de
materiales.
Ampliamente usados en rubros tales como cerámico, vidrio, alimentos,
agroindustria y otros, donde se requiere una pureza y calidad en los productos
terminados.
Detector de metales:
El complemento ideal para todo separador magnético, pero NO su substituto.
Estos equipos son extensamente utilizados después de los separadores
magnéticos, para detectar pedazos de metal no ferroso; como brocas hechas
de acero con más de 11% de manganeso, o piezas hechas de acero inoxidable,
de naturaleza no magnética, y que no pueden ser extraídas por los
electroimanes.
Al detectar pedazos de metal no ferroso, los detectores de metales descargan
un marcador sobre el mineral, para indicarle al operario la ubicación del pedazo
de metal que fue detectado, para que proceda así a parar la correa
transportadora, activándose paralelamente una alarma para alertarlo.
Estos equipos, de sensitividad ajustable y con capacidad de discernir entre
mineral de fierro y piezas de metal fundido, es el equipo complementario por
excelencia a todo separador magnético cuando se desea tener la protección
máxima en todo el circuito de transporte de materiales o de chancado.
De construcción robusta y con un gran rango de sensitividad, los detectores de
metal se distinguen por eliminar o minimizar la cantidad de "detecciones
falsas", que tantas molestias e inconvenientes le causan a los operadores.
INSTALACION TIPICA
Algunos modelos de detectores de metales marca ERIEZ
MODELO 1210: Diseñado para el transporte de material no magnético. Detecta
todo tipo de metales magnéticos y no magnéticos (ferrosos y no ferrosos).
Máxima sensibilidad en el rango del 5% de la apertura vertical (distancia entre
bobina emisora y receptora; apertura que queda determinada por la altura del
material transportado más 4").
MODELO 1230: Especialmente diseñado para transportadores conduciendo
material magnético y/o altamente conductivo. Detecta todo tipo de metales:
magnéticos y no magnéticos (ferrosos y no ferrosos). Discrimina la presencia
de magnetita de contaminantes ferromagnéticos.
MODELO 1235: Con capacidad para detectar y discriminar entre metales no
magnéticos y magnéticos. Normalmente usados sobre transportadores que
emplean un separador magnético suspendido.
MODELO 1241: Diseñado para aplicaciones donde se requieren bobinas
sensores muy largas y una gran sensibilidad de detección. Normalmente
empleados en la industria forestal como protección a chipeadoras. Detecta
todo tipo de metales: magnéticos y no magnéticos (ferrosos y no ferrosos).
Máxima sensibilidad en el rango 1 1/2 % de la apertura entre las bobinas. Estas
pueden ser dispuestas tanto horizontal como verticalmente.
MODELO 1245: De similares características al modelo 1241, detecta todo tipo
de metales: magnéticos y no magnéticos (ferrosos y no ferrosos). Un sistema
único con antenas montadas horizontal o verticalmente, elimina el problema de
detectar largas y delgadas piezas de metal, espigas y clavos, independientes de
su orientación. Máxima sensibilidad en el rango del 1 1/2 % de la distancia
entre bobinas.
MODELO 1250: Con una alta sensibilidad, ha sido desarrollado especialmente
para procesos de transporte donde se requiere detectar pequeños pedazos de
fierro. Para todo tipo de metales: magnéticos y no magnéticos (ferrosos y no
ferrosos). Permite sensar además papel metalizado de empaque. Máxima
sensibilidad en el rango del 1 l/2 % de la distancia entre las bobinas.
MODELO 1260: Especialmente diseñado para detectar de modo selectivo,
discriminando entre objetos largos y cortos, y objetos voluminosos. Este
sistema detecta potenciales daños a cintas transportadoras ante la presencia
de barras de metal que pueden romper a éstas en puntos de transferencia.
Puede ser ajustado para detectar barras de metal de diámetro y largo
predeterminado. Posee también un control ajustable para la detección de
objetos cortos, voluminosos e independientes de su largo. Máxima sensibilidad
en el rango de 1 1/2% de la apertura vertical, hasta 20".
Separadores centrífugos
Las centrifugadoras son muy versátiles para la separación de líquidos y sólidos.
En el trabajo de metales estas centrifugadoras son empleadas para la
recuperación de lubricantes - refrigerantes, como aceite de corte o emulsión
de virutas de metal y para el tratamiento de las virutas para la eliminación de
residuos o la reutilización.
En general, la humedad residual de virutas de acero o de latón está debajo de
3% después de la centrifugación.
En la centrifugación, no sólo la recuperación de lubrificantes es importante
para la operación siguiente, sino también el desaceitado des las piezas.
Después de la centrifugación, las piezas no gotean y son cubiertas de un film
de grasa fino dando una cierta protección contra la corrosión.
En conexión con una calefacción opcional con soplador de aire caliente, las
centrifugadoras del tipo POLAR son empleadas en muchas empresas de
galvanizar para secar las piezas galvanizadas.
La mayor parte del agua es escurrido al inicio del proceso de centrifugación y
el film residual es secado por el aire caliente.
Así las piezas son secadas de manera rápida, con ahorro de energía y, en
general, sin manchas.
Las centrifugadoras (algunos tipos) son también empleadas para el aceitado y
el recubrimiento de piezas. A tal efecto, el tambor de la centrifugadora es
equipado de un revestimiento externo cónico y hermético.
El tambor con el material a recubrir es inundado en el medio de recubrimiento
a bajo número de revoluciones.
Después, la máquina aumenta el número de revoluciones y, debido a la fuerza
centrífuga, el medio de recubrimiento es expulsado por el revestimiento
externo cónico.
El film sobre las piezas puede ser determinado por el número de revoluciones y
el tiempo de centrifugación.
Fig.: Separador centrífugo marca STEIMEL, modelo POLAR.
Separador de sólidos de cilindro (Filtros rotativos)
Aplicación:
El uso de los Filtros Rotativos le permite cumplir con la normativa de control
ambiental más reciente, mediante la separación de la materia sólida presente
en las aguas residuales del proceso.
El filtro es capaz de separar el agua y las partículas finas en suspensión, de los
sólidos gruesos, como pulpa y granos pequeños.
El agua filtrada es procesada en un tanque de sedimentación y bombeada de
nuevo al proceso para su reutilización.
Los sólidos separados poseen primordilamente agua ligada a los tejidos, y
pueden ser tratados por métodos químicos o biológicos adecuados.
La máquina podrá procesar agua proveniente de los despulpadores de disco o
cilindro, de las pilas de fermentación, o de las máquinas
lavadoras/escurridoras.
Operación:
Aguas residuales y sólidos entran al separador por un tanque estabilizador en
donde la velocidad del fluido es reducida considerablemente.
El agua pasa a través de una criba o filtro rotativo, que está fabricado en
acero inoxidable y formado por una serie de ranuras longitudinales; y es capaz
de resistir condiciones de operación severas.
Los sólidos de mayor tamaño son retenidos en la parte exterior del cilindro, y
removidos por una cuchilla localizada al frente de la máquina.
El agua, las mieles, y sólidos finos en suspensión pasan a través del cilindro, y
se descargan por la tolva inferior hacia un tanque de sedimentación.
Fig.: Separador sólidos de Cilindro marca XELTRON, modelo SS090.
Modelo
A
B
C
D
E
F
SS090
1400
1726
1313
1080
260
254
Todas las medidas en milímetros
Modelo
Capacidad
(m3/h)
Potencia
(kW)
Tamaño
(DxL, m)
Peso Neto
(kg)
SS090
102
0.75
0.61x0.91
310
Separadores Gas-Petróleo
Usualmente, el petróleo crudo fluye del pozo hacia un separador y luego a un
tanque de la locación.
En el separador, el flujo se divide en gas y líquido a la temperatura y presión
existentes. El comportamiento de la fase de la mezcla gas-líquido gobierna la
distribución de los componentes intermedios, de modo que cualquier
componente dado, como por ejemplo el butano, se distribuye como parte del
gas y del petróleo.
Cuando el petróleo rico en gas deja el separador, puede pasar a través de una o
más separaciones adicionales, en la medida en que la presión y temperatura
varíen mientras se las reduce a las condiciones del tanque de la locación.
Cuando el líquido ingresa en dicho tanque, se produce una nueva separación gaspetróleo, a presión y temperatura atmosféricas. Nuevamente, los
hidrocarburos se distribuyen entre la fase gaseosa y la líquida. En todas las
separaciones, algo del "petróleo crudo" permanece con el gas y algo del gas
permanece en solución con el petróleo crudo.
Las separaciones gas-petróleo son operaciones importantes desde el punto de
vista de las posibles pérdidas de hidrocarburos y especialmente respecto de
posibles pérdidas posteriores en el volumen de petróleo, después que éste haya
dejado los tanques de la locación.
La estabilización puede proporcionar al operador el control de la presión y
composición del producto. Algunas aplicaciones han indicado un incremento de
4-6% en producto recuperado en comparación con el que se obtiene con la
separación por etapas.
Los estabilizadores se usan frecuentemente en un esquema de separación de
múltiples etapas para un crudo con una presión de vapor de 12 psia (83 Kpa) que
no producirá vapores en los tanques de la locación.
Los estabilizadores pueden extraer selectivamente los hidrocarburos más
livianos del crudo (es decir, el etano, propano y butano), permitiendo así la
recuperación de una cantidad máxima del líquido en el tanque de
almacenamiento.
La presión de operación, por lo general, está por debajo de 50 psi (345 Kpa).
Se recuperan los hidrocarburos más livianos venteados.
Dado que los estabilizadores son esencialmente torres de fraccionamiento, son
necesarios trabajos de ingeniería considerables, requiriéndose de datos
completos sobre las propiedades del crudo y otros datos sobre procesamiento
para obtener el diseño apropiado.
BIBLIOGRAFIA





TECNOFILTER.SA, www.tecnofilter.cl
www.manantial.cl, empresa purificadora de aguas
www.odis.com, filtros en general
xeltron.com, maquinas de separación de granos
SCOTT Y SCOTT, filtros, Antofagasta, Maipú # 368