Calculo del tamaño teórico de los filtros cónicos

CÁLCULO DEL TAMAÑO TEÓRICO DE LOS FILTROS CONICOS 
 

CÁLCULO DEL TAMAÑO TEÓRICO DE LOS FILTROS 
CÓNICOS 
 

 
 

30 sep 2013  

 

 

 

Página 1 de 12 

CÁLCULO DEL TAMAÑO TEÓRICO DE LOS FILTROS CONICOS 
 
MARCO TEORICO 
Durante el proceso de arranque de sistemas de conducción de fluidos y previo al funcionamiento del sistema, es necesario limpiar las tuberías del circuito. 
Una vez terminada la limpieza y antes de arrancar el proceso se instalan filtros en el circuito de tuberías  
con dos posibles fines:  
1.‐Como medio de retención mecánica de impurezas a la entrada de equipos. 
2.‐Como criterio de aceptación de limpieza de tuberías. 
Si insertáramos un filtro plano dentro de una tubería, inevitablemente reduciremos el área libre de paso, proporcionalmente al porcentaje de área libre disponible del material utilizado.  
Para contrarrestar  el efecto de reducción de área mencionado se suele incrementar el área de 
exposición al flujo. Con esto se incrementa el área libre de paso de manera proporcional. 
La forma geométricamente más simple para aumentar el área de contacto con un fluido al construir un filtro y facilitar su instalación dentro de una tubería es el cono. 
OBJETIVO 
Determinar las dimensiones que requiere un filtro cónico, teniendo como datos de entrada el diámetro 
de la tubería donde se instalara, el tamaño máximo de las partículas que se permitirá pasar y el área de 
paso requerida. 
Nota: No se está determinando con este cálculo las pérdidas de presión a través del filtro. 
 

30 sep 2013  

 

 

 Página 2 de 12 

CÁLCULO DEL TAMAÑO TEÓRICO DE LOS FILTROS CONICOS 
 
 
EJEMPLOS DE PROBLEMAS COMUNES. 
En la aplicación práctica tendremos situaciones en campo similares a las siguientes: 
Caso 1 
“Tenemos una tubería de diámetro D en la succión de una bomba de agua. El manual del fabricante de la 
bomba recomienda para los arranques iniciales y por protección a las holguras de trabajo de la bomba que el tamaño máximo de partículas permisible sea 150 milésimas de pulgada. Y para efectos de 
minimizar las pérdidas de presión en la succión y evitar cavitación en la bomba, que el filtro tenga un 
área de paso total de al menos el 150% de área transversal del tubo donde se instalará” 
Caso 2 
“La limpieza de las tuberías de gas combustible mediante aire comprimido será evaluada mediante la colocación de un filtro cónico dotado de una malla mesh 200 con dimensiones tales que proporcionen 
una área de paso libre de al menos el 200% del área transversal del tubo donde se instalará. El criterio de 
aceptación de limpieza de la tubería será cero partículas retenidas en el filtro después de 5 ciclos de soplado a la máxima velocidad de salida que el proceso de prueba pueda proporcionar”. 
 

30 sep 2013  

 

 

 

Página 3 de 12 

CÁLCULO DEL TAMAÑO TEÓRICO DE LOS FILTROS CONICOS 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 
Se busca encontrar la altura del cono por ser el dato necesario para determinar el tamaño del carrete 
que alojara al filtro. 
DESARROLLO DETALLADO DE LA SOLUCION. 
Paso 1: Determinar el área de paso total requerida Normalmente se nos indica como requisito de fabricante que el área de paso del filtro sea 100%, 200% 
300%, etc. de la sección transversal del tubo donde se instalará. 



%
% 
.



 

Dicho más compacto 
%

 

 

(1) 

Dónde: 
Apaso   =   AP   =   

Área de paso requerida para el filtro cónico. 

Atubo   =   AT   =   

Área transversal interna del tubo (Área de la base del cono) 

%ASTT    =   %ASTT       = % de Área de la Sección Transversal Interna del Tubo. 

Paso 2: Determinar el área de cono requerida 

Malla Mesh 200, 
33.6% área libre 

 

Placa 32 orificios 
por pulgada,  40% 
área libre 

Imaginemos que ya tenemos un filtro terminado con una cierta área de 
cono y que cuenta con las características que deseamos. Podría ser ...