Filtros Magnéticos -Operaciones Unitarias-

OPERACIONES UNITARIAS I

FILTROS MAGNÉTICOS

-By Galdo, María Victoria

AÑO 2011

Introducción

El hierro es uno de los materiales más usados en cualquier tipo de industria, no obstante, la presencia de partículas férricas es siempre poco deseable. En ocasiones, la materia prima puede estar contaminada con partículas de hierro de diferentes tipos: virutas, tuercas, clavijas, clavos.Para evitar este tipo de contaminación, se puede utilizar diferentes tipos de filtros magnéticos en la entrada de la materia prima, asegurando así, la eliminación de estas partículas. Los filtros magnéticos se utilizan básicamente para la protección de máquinas trituradoras y para la eliminación de partículas metálicas en el proceso de fabricación. El sistema a utilizar depende de la naturalezadel material contaminante, su tamaño y cantidad.
El imán permanente que se utiliza para la fabricación de estos filtros pueden ser de dos calidades:
-Cerámicos: siendo los imanes de ferrita los más utilizados, ya que proporcionan un campo magnético considerable y no tienen problemas con la temperatura de trabajo.
-Neodimio: es un material magnéticamente máspotente, detectando así partículas de hierro muy pequeñas. Este se utiliza en fluidos viscosos y la temperatura de trabajo máxima es de 80° C.

Funcionamiento de los filtros magnéticos

La mayoría de los filtros magnéticos funcionan produciendo un campo magnético o zonas de carga que atrapan las partículas de hierro o acero. Los imanes son acomodados geométricamente para formar un campo magnéticoque tiene una densidad de flujo no uniforme. Las partículas son separadas más efectivamente mientras mayor sea el gradiente magnético, porque la fuerza de atracción a las mismas será mayor, pudiendo entonces llevarlas a la zona de recolección. La fuerza del gradiente magnético es determinada por la densidad de flujo y por el espaciamiento y alineamiento de los imanes, los cuales pueden tener unadensidad de flujo tan alta como 28000 gauss. En la figura, se muestra un filtro de barra magnética, mostrando el patrón de flujo y la suciedad recolectada.

Factores de diseño

Algunos de los factores de diseño que se deben tener en cuenta para la elección de un filtro magnético son: el tamaño y diseño de la cámara de flujo, la superficie total de área de las zonas de recolección magnética y elflujo y tiempo de residencia del aceite. Estos factores influencian la tasa de separación, el tamaño de las partículas siendo separadas y la capacidad total de partículas retenidas por el separador. La eficiencia de aprehensión de las partículas puede resumirse en los siguientes factores fundamentales:
* Las partículas más fáciles de separar son grandes (partículas de 100 μm vs 5 μm) yaltamente magnéticas (hierro y aceros de baja aleación).
* Las condiciones del fluido que mejor facilitan la separación de partículas magnéticas son baja viscosidad del fluido y bajo flujo de aceite. Aún partículas extremadamente pequeñas (1 μm), pueden ser separadas del aceite si ambas condiciones se presentan al mismo tiempo.
* Los filtros magnéticos más eficientes emplean imanes de altoflujo y están acomodados de tal manera que se pueden desarrollar un campo de alto gradiente magnético.

Aplicaciones

Las aplicaciones más frecuentes de los filtros magnéticos son aquellas donde un alto porcentaje de las partículas contaminantes son ferromagnéticas y en donde se presenten condiciones favorables para un desempeño exitoso de un filtro magnético seleccionado e instaladoadecuadamente. Algunos de los usos para esta tecnología son: Cualquier máquina con superficies de fricción ferrosas que no tenga circulación forzada de aceite con filtración, aplicaciones donde el uso de filtros magnéticos pudiera extender sustancialmente la vida de los filtros convencionales, aplicaciones donde se sabe que las partículas ferrosas son el principal contribuidor de la oxidación del aceite...