Guangzhou Lvyuan Water Purification Equipment Co., Ltd. es un fabricante de filtros industriales fundado en 2009 que diseña y fabrica carcasas de filtros de acero inoxidable, depósitos de agua estéril de acero inoxidable, elementos filtrantes, bolsas filtrantes, materiales ultrapolímeros y productos de filtros sinterizados. Los compradores eligen Lvyuan por el soporte OEM/ODM, el control de calidad ISO9001 y las certificaciones multinacionales.
Diferentes tipos de filtros de cartucho industriales
Los filtros de cartucho industriales eliminan los sólidos en suspensión de los líquidos antes de que lleguen a una membrana, una bomba, una boquilla pulverizadora, un intercambiador de calor o al producto final. Aunque parezcan similares en la estantería, un cartucho fabricado mediante soplado en caliente, enrollado, plisado o sinterizado puede comportarse de forma muy diferente una vez que entra en contacto con el fluido real del proceso. Dos cartuchos con el mismo grado de filtración en micras pueden saturarse, obstruirse y derivar el flujo de formas completamente diferentes. Para los equipos de compras e ingeniería, la pregunta práctica rara vez es “¿qué tipo es el mejor?”, sino “¿qué construcción, medio filtrante, grado de filtración y tipo de tapones se adaptan a este líquido, a esta carga de contaminantes y a esta carcasa?”. Esta guía explica los principales tipos de cartuchos, en qué se diferencian y qué hay que confirmar con el proveedor antes de realizar el pedido.
¿Cómo se clasifican los filtros de cartucho industriales?
Los filtros de cartucho industriales se clasifican en función de cuatro características independientes: construcción (cómo se dispone el medio filtrante), material del medio filtrante, grado de retención e interfaz de la carcasa (longitud, diámetro, tapas de los extremos y juntas). Considerar estos aspectos como una única decisión es una causa habitual de errores en las especificaciones.
Comparación de MMP Filter entre cartuchos de fibra soplada en estado fundido, enrollados y plisados establece una distinción útil: «melt blown», «enrollado» y «plisado» son tipos de estructura, no materiales. El polipropileno, el poliéster, el nailon, el algodón o la fibra de vidrio describen el material filtrante. La estructura describe cómo se dispone ese material filtrante, y dicha disposición determina en gran medida la capacidad de retención de impurezas, la caída de presión y la vida útil.
La primera distinción más útil es la que se establece entre la filtración en profundidad y la filtración superficial:
Filtros de profundidad (de fibra fundida y enrollada) retienen las partículas a lo largo de todo el espesor del material filtrante.
Filtros de superficie (la mayoría de los cartuchos plisados) capturan las partículas principalmente en la superficie del material filtrante, utilizando un material plisado para crear una amplia superficie de filtración.
Híbridos (los cartuchos de profundidad plisada) combinan un medio de gran espesor con una geometría plisada.
Guía de selección de Dutch Filtration señala que, por lo general, se prefieren los filtros de superficie cuando la distribución del tamaño de las partículas es estrecha. Los filtros de profundidad tienen una superficie de filtración menor, por lo que la mayoría no puede igualar el caudal de los cartuchos plisados.
Principales tipos de filtros de cartucho industriales
Cartuchos de fibra fundida
Los cartuchos de fibra soplada en estado fundido se fabrican mediante la extrusión de polímero fundido —normalmente polipropileno— en finas fibras que se recogen en un mandril giratorio. El resultado es una estructura con profundidad gradual. Son adecuados para la eliminación de sedimentos, la prefiltración por ósmosis inversa y líquidos de proceso en general en los que el tamaño de las partículas varía. Sus ventajas son su bajo coste unitario y su buena capacidad de retención de impurezas en flujos de entrada moderadamente contaminados. Sus limitaciones son una capacidad de caudal por cartucho inferior a la de un elemento plisado y unos parámetros de clasificación cuyo significado varía según el proveedor.
Cartuchos con cuerdas entorchadas
Los cartuchos de hilo enrollado consisten en hilo enrollado alrededor de un núcleo central siguiendo un patrón controlado para formar capas graduadas. Descripción general de los cartuchos de Pall Los describe como filtros de profundidad disponibles en materiales como el algodón, la fibra de vidrio, el polipropileno, el poliéster, el nailon y el PPS. El núcleo suele ser de acero inoxidable 304 o 316. La elección del hilo y del núcleo son los principales factores que determinan las especificaciones: establecen la compatibilidad química, la resistencia a la temperatura y la tolerancia frente a sedimentos más pesados o líquidos viscosos. Los cartuchos enrollados con hilo se consideran, por lo general, prefiltros desechables.
Cartuchos plisados
Los cartuchos plisados envuelven el material filtrante en forma de lámina alrededor de un núcleo de soporte. De este modo, se consigue una superficie de filtración mucho mayor en un cuerpo del mismo diámetro que con una pared cilíndrica lisa. Previsiones de Pall indica que los filtros plisados son adecuados para fluidos con una distribución del tamaño de las partículas más estrecha y para aplicaciones que requieren caudales elevados con una baja caída de presión. Se trata de la familia más variada. La lámina plegada puede ser un tejido no tejido de polipropileno o poliéster, o una membrana como PES, PVDF, nailon o PTFE. La retención puede ser nominal o absoluta, tal y como se explica a continuación.
Los compradores que deseen ver cómo se organiza una gama de plisados por tipo de tejido, longitud y estilo de los extremos pueden consultar la colección de Lvyuan cartuchos filtrantes plisados para la filtración industrial de líquidos. La gama incluye formatos de polipropileno, PES, PVDF, PTFE, poliéster, fibra de carbono activada y de alto caudal. También se ofrece la posibilidad de personalizarlos para que se adapten a las carcasas existentes.
Cartuchos con pliegues profundos y de alto caudal
Pall también describe un filtro híbrido de profundidad y pliegues fabricado con un medio de gran espesor obtenido mediante soplado en caliente y con una estructura de poros cónica. Su objetivo es combinar la capacidad de retención de impurezas de los filtros de profundidad con la capacidad de caudal de los filtros plisados. Los cartuchos de gran diámetro y alto caudal amplían esta misma lógica: más superficie por ranura de la carcasa, menos cartuchos y una carcasa más pequeña para un caudal determinado. La contrapartida es que los elementos de alto caudal utilizan carcasas y juntas diferentes. Pasarse a ellos es una decisión a nivel del sistema, no un simple cambio de cartucho.
Cartuchos especiales: carbón activado y elementos sinterizados
Los cartuchos de carbón activado eliminan el cloro disuelto, los compuestos orgánicos, el sabor y el olor, elementos que los cartuchos de partículas no eliminan. Los elementos de metal sinterizado o plástico poroso son rígidos, a menudo se pueden limpiar o someter a retrolavado, y son adecuados para aplicaciones a alta temperatura, alta presión o con medios agresivos, aunque suelen tener un coste inicial más elevado. Los compradores suelen optar por ellos para satisfacer una necesidad específica del proceso, no como prefiltros de uso general.
Comparación de los tipos de cartuchos más comunes
La tabla que figura a continuación es de carácter cualitativo. Describe tendencias típicas, no un rendimiento garantizado, y los productos concretos varían en función del soporte, la clasificación y la calidad de fabricación.
Tipo de cartucho
Modo de filtración
Trajes clásicos
Principales puntos fuertes
Límites principales
Consúltalo con el proveedor
Fabricado mediante el proceso «melt blown»
Profundidad
Sedimentos, prefiltración por ósmosis inversa, partículas de distintos tamaños
Bajo coste; buena capacidad de carga en sedimentos moderados
Caudal menor por cartucho; la base de cálculo varía
Base nominal o absoluta; nivel de los medios de comunicación
Riesgo de migración de fibras en algunos diseños; suelen ser desechables
Hilo, material del núcleo, límite de temperatura
Plisado (medio no tejido)
Profundidad superficial o nominal
Prefiltración de mayor caudal, rango de partículas más reducido
Gran superficie; menor caída de presión
Puede tapar rápidamente en alimentadores sucios
Medios, base de valoración, estilo de cierre
Plisado (medios de membrana)
Superficie
Filtración fina o de pulido, líquidos químicamente agresivos
Retención definida; numerosas opciones de soportes
Mayor coste; requiere una etapa previa de purificación
Tipo de membrana, comportamiento de humectación, datos de ensayo
Híbrido de profundidad plisada
Profundidad más superficie de pliegues
Amplio rango de partículas con un caudal más elevado
Gran capacidad y buen caudal
Formatos menos habituales
Compatibilidad con carcasas, datos de clasificación
Carbón activado
Adsorción y partículas
Cloro, COV, olor, color
Elimina las especies disueltas
Capacidad de adsorción finita
Tipo de carbón, tiempo de contacto, carga de partículas
Metal sinterizado o plástico
Profundidad rígida
Calor, presión, medios agresivos, servicio reutilizable
Fácil de limpiar; resistente a la tensión mecánica
Mayor coste inicial; es necesaria una validación de la limpieza
Tipo de poro, método de limpieza, tipo de material
Cómo elegir los materiales plisados: PP, PES, PVDF, PTFE y nailon
Dentro de la familia de los filtros plisados, la elección del medio filtrante es más importante que la longitud del cartucho. La compatibilidad depende del líquido concreto, la temperatura y los productos químicos de limpieza. Considera la tabla siguiente como una guía orientativa, no como una tabla de compatibilidad.
Medios de comunicación
Función habitual
Aspectos que hay que confirmar
Polipropileno (PP)
Prefiltración acuosa general, pretratamiento por ósmosis inversa (RO) y desionización (DI), compatibilidad con numerosos líquidos de proceso
Temperatura, exposición a disolventes y oxidantes, base de clasificación
Poliéster
Aplicaciones con sedimentos y líquidos en general, con un perfil químico diferente al del PP
Composición química del fluido, temperatura, construcción
Membrana de PES
Filtración fina en la que se requiere una membrana hidrofílica, como en las líneas de agua, alimentos o bebidas
Documentación de la solicitud, requisitos relativos a los compuestos extraíbles
Membrana de PVDF
Filtración fina de líquidos agresivos o con elevadas exigencias químicas
Grado exacto de la membrana y límites de temperatura y presión
Membrana de PTFE
Entornos químicos muy agresivos, gases o disolventes
Comportamiento hidrofóbico en servicio acuoso; procedimiento de humectación
Membrana de nailon
Fluidos de proceso seleccionados que requieren una membrana hidrofílica
Compatibilidad con ácidos, oxidantes y el líquido de proceso
De Lvyuan Cartucho filtrante plisado de polipropileno de 30 pulgadas Es un ejemplo del formato totalmente de polipropileno. Utiliza medios filtrantes, núcleo, jaula y tapas de extremo de PP para agua y líquidos de proceso compatibles, con extremos 222/Fin y 226/Fin opcionales. En la página del producto se indica que la presión diferencial admisible disminuye a medida que aumenta la temperatura. Por lo tanto, la cifra de presión indicada debe interpretarse como un máximo de diseño, no como un límite válido para todo el rango de temperaturas. Este es un buen hábito de lectura para cualquier ficha técnica de cartuchos.
Para una retención más fina o líquidos más agresivos, el Cartucho plisado compacto de PVDF de 5 pulgadas Combina una membrana de PVDF con piezas de soporte de polipropileno en un cuerpo corto. La versión que se muestra en la imagen utiliza una conexión 222/Flat con dos juntas tóricas. En la página se indica que los límites reales de capacidad, temperatura y presión dependen de la membrana de PVDF y del diseño específicos. Comprueba esos valores con las especificaciones elegidas.
¿Cuál es la diferencia entre las clasificaciones nominales y absolutas?
Un grado de retención nominal significa que un cartucho elimina un porcentaje, indicado por el fabricante, de partículas de un tamaño igual o superior a uno determinado. Un grado de retención absoluto implica una eficiencia de eliminación mucho mayor y más estrictamente definida para ese tamaño. Guía de cartuchos de The Cary Company Afirma que los cartuchos nominales solo pueden retener aproximadamente un 75% con el grado de filtración en micras indicado, mientras que los cartuchos de filtración absoluta suelen alcanzar un 99% o más. Añade que muchos sistemas colocan los filtros nominales en la parte inicial del circuito y la filtración absoluta al final.
Estos términos no tienen una definición única y universal. Es posible que el “5 micras nominales” de un proveedor no coincida con el de otro. Al comparar presupuestos, solicita:
El porcentaje de eficiencia para el tamaño en micras indicado.
El método de ensayo y el fluido de ensayo utilizados para obtenerlo.
Si la cifra corresponde al valor de liberación de la parcela o a un valor típico.
Sin esos datos, dos presupuestos con el mismo número de micras no son comparables.
¿Es un cartucho más fino y plisado siempre la mejor opción?
No. Un cartucho plisado o de mayor finura no es automáticamente la opción más económica. Los medios plisados ofrecen una gran superficie, pero pueden obstruirse rápidamente cuando el material a filtrar presenta una amplia variedad de tamaños de partículas o una carga elevada. En esa situación, un cartucho de profundidad, o un cartucho plisado de mayor granulometría situado antes de uno más fino, suele ofrecer una vida útil total más larga a un menor coste por metro cúbico filtrado.
La comparación adecuada es el coste por volumen de líquido tratado hasta alcanzar el nivel de limpieza deseado. Esto incluye el precio del cartucho, la frecuencia de sustitución, la mano de obra, el tiempo de inactividad y la eliminación de residuos, y no solo el precio unitario que figura en el presupuesto. La filtración por etapas, con una etapa gruesa que retiene la mayor parte de los sólidos y una etapa fina o absoluta que realiza el pulido final, suele ser el diseño más económico. La salvedad es que la filtración por etapas añade carcasas, caída de presión y complejidad, por lo que resulta rentable principalmente cuando la carga de contaminantes es significativa.
La obstrucción frecuente también es un signo diagnóstico. Como Dutch Filtration señala que, un filtro que se obstruye antes de lo previsto puede indicar un problema en un proceso anterior. Cambiar el tipo de cartucho podría, en ese caso, ocultar la causa real.
Longitud, diámetro, tapones y juntas
El cartucho debe encajar en la carcasa antes de poder filtrar nada. Comprueba estos puntos de interfaz con la carcasa existente o con el plano:
Longitud: Las longitudes habituales son de 5, 10, 20, 30 y 40 pulgadas. Las carcasas de varias vueltas admiten varios cartuchos, por lo que conviene comprobar el número de elementos.
Diámetro exterior:Listas de Pall un cartucho Profile Star de 30 pulgadas con un diámetro exterior de 2,75 pulgadas, mientras que los cartuchos plisados de poliéster de Lvyuan abarcan un rango de 2,5 a 4,5 pulgadas. No des por sentado que “estándar” significa idéntico.
Configuración final: Los cartuchos de doble extremo abierto (DOE) se sellan por ambos extremos y utilizan juntas o adaptadores. Los cartuchos de extremo abierto único (SOE) se sellan por un extremo mediante juntas tóricas y están cerrados por el otro. Los modelos 222 y 226 son tipos habituales de SOE, con puntas aladas o planas. La guía de Cary explica que las tapas de los extremos de las aletas se encajan en la placa de sujeción superior de los alojamientos multicartucho, y que una tapa cerrada permite que un cartucho DOE funcione como un SOE.
Material de la junta: El elastómero de la junta o del anillo O debe ser compatible con el líquido, la temperatura y los productos de limpieza. Una junta incompatible puede fallar antes que el medio y provocar una fuga.
Núcleo y soporte: Los núcleos de polipropileno, acero inoxidable y otros materiales difieren en cuanto a su tolerancia a la temperatura y a la presión.
Una muestra del cartucho, un plano o el número de modelo de la carcasa reducen el riesgo de pedir una interfaz incorrecta. Por eso, los programas de fabricantes de equipos originales (OEM) y de recambio suelen partir de una muestra.
Errores habituales en las especificaciones
Elegir basándose únicamente en el número de micras. Los criterios de clasificación, la carga de contaminantes, la caída de presión y la compatibilidad química influyen en el rendimiento real.
Esperar que los cartuchos de partículas eliminen los contaminantes disueltos. Los cartuchos de sedimentos plisados no eliminan el cloro disuelto, los olores ni las sustancias químicas, a menos que incorporen un material filtrante diseñado específicamente para ello.
Sin tener en cuenta la reducción de potencia por temperatura. La presión diferencial admisible suele disminuir a medida que aumenta la temperatura de funcionamiento.
Utilización de un cartucho de uso general en aplicaciones reguladas. Las aplicaciones en los sectores alimentario, de bebidas, farmacéutico y de alta pureza requieren materiales documentados, controles de fabricación y validación. No des por sentado que un cartucho industrial genérico cumple los requisitos.
Omitir la etapa previa. Un cartucho de pliegues finos colocado directamente detrás de una carga pesada se obstruirá rápidamente.
¿Qué deben especificar los compradores antes de solicitar un presupuesto?
Una solicitud de presupuesto precisa permite al proveedor evaluar tanto el cartucho como el sistema, en lugar de limitarse a buscar un tamaño que coincida con el del catálogo. Facilita la siguiente información:
Campo «Solicitud de presupuesto»
Por qué es importante
Líquido, viscosidad y temperatura
Determina la compatibilidad entre el medio, el sello y el núcleo, así como el comportamiento del flujo
Tipo de contaminante y rango aproximado de tamaño
Decide entre el corte recto y el plisado, y si es necesario utilizar varias capas.
Clasificación en micras objetivo y base de clasificación
Define la retención y los datos de eficiencia que debes solicitar
Caudal, presión de servicio y presión diferencial
Establece el número de cartuchos, el área y el indicador de sustitución
Modelo de carcasa, longitud del cartucho y diámetro exterior
Evita problemas de ajuste
Tapas de cierre y material de sellado
Evita las fugas y los fallos en las juntas
Cantidad, patrón de pedidos y mercado objetivo
Influye en la fijación de precios, las negociaciones sobre la cantidad mínima de pedido y los requisitos de documentación
Requisitos de cumplimiento o de documentación
Las certificaciones relacionadas con el contacto con alimentos, el sector farmacéutico u otros ámbitos deben tramitarse con antelación
Muestra o plano del cartucho actual
Acelera las comprobaciones de compatibilidad para trabajos de sustitución o de fabricante original (OEM)
Pide al proveedor que te indique por escrito el pedido mínimo (MOQ), el plazo de entrega, los datos de las pruebas y la documentación disponible, en relación con tus especificaciones. Solicita una muestra para su validación antes de comprometerte a realizar un pedido en serie.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los principales tipos de filtros de cartucho industriales?
Los principales tipos son los cartuchos de fundido por soplado, los enrollados, los plisados, los híbridos plisados de profundidad, los de carbón activo y los sinterizados. Los de fundido por soplado y los enrollados son filtros de profundidad; los cartuchos plisados son principalmente filtros de superficie; y los de carbón activo y los sinterizados satisfacen necesidades específicas de los procesos.
¿Cuál es la diferencia entre los filtros de profundidad y los filtros de cartucho plisado?
Los filtros de profundidad retienen las partículas a lo largo de todo el espesor del medio filtrante y se adaptan bien a mezclas de partículas de distintos tamaños. Los filtros plisados pliegan el medio filtrante para crear una gran superficie, lo que se traduce en una menor caída de presión y un mayor caudal. Son adecuados para distribuciones de partículas más estrechas y alimentaciones más limpias.
¿Debería elegir un cartucho con clasificación nominal o absoluta?
Elige cartuchos con clasificación absoluta cuando sea importante una retención definida, como en el pulido final o la protección de membranas. Los cartuchos con clasificación nominal suelen utilizarse como prefiltros de menor coste. Solicita los porcentajes de eficiencia y los métodos de ensayo, ya que las definiciones varían según el proveedor.
¿Qué significan los números 222 y 226 en un filtro de cartucho?
Se trata de tipos de conexión de extremo de tipo SOE, que suelen referirse a los tamaños de las juntas tóricas utilizadas para el sellado, y que normalmente cuentan con una punta alada o plana. Deben ser compatibles con el adaptador de la carcasa, por lo que conviene verificarlo con un plano o una muestra.
¿Se pueden limpiar y reutilizar los cartuchos filtrantes plisados?
Algunos filtros se pueden limpiar, pero muchos son de un solo uso. La reutilización depende del medio filtrante, del diseño del filtro y de los contaminantes. La limpieza puede alterar la capacidad de retención o dañar el cartucho, por lo que conviene consultar los métodos y límites con el proveedor antes de planificar su reutilización.
¿Qué datos necesita un proveedor para elaborar un presupuesto de un filtro de cartucho?
Como mínimo: el líquido, el contaminante, el tamaño de partícula objetivo (en micras), el caudal, la presión, la temperatura, la longitud y el diámetro exterior del cartucho, las tapas de los extremos, el material de las juntas y su cantidad. Un cartucho de muestra o un plano permiten al proveedor comprobar la compatibilidad con la carcasa.
¿El cartucho plisado elimina el cloro o las sustancias químicas disueltas?
No, a menos que incluya un material diseñado para la adsorción, como la fibra de carbón activado. Los cartuchos plisados estándar de polipropileno o poliéster retienen las partículas en suspensión, pero no eliminan el cloro disuelto, los olores ni las sustancias químicas.
