CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTE MGCurso de Engenharia Mecânica

Cristiano de Souza CremoneziDavi Ferreira Lana

Daniel Marcos Moraes PintoEdmar Barbosa Pinto

Gediane Marta AlexandrinoJose Geraldo Paula Silva

Marcos José CorrêaUbiratan de Jesus Moreira Lana

CONTROLE DE HIDRÁULICA E PNEUMÁTICAFiltros Hidráulicos

Coronel Fabriciano2013

Cristiano de Souza CremoneziDavi Ferreira Lana

Daniel Marcos Moraes PintoEdmar Barbosa Pinto

Gediane Marta AlexandrinoJose Geraldo Paula Silva

Marcos José CorrêaUbiratan de Jesus Moreira Lana

CONTROLE DE HIDRÁULICA E PNEUMÁTICAFiltros Hidráulicos

Projeto de Pesquisa do curso de Engenharia Mecânica do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais. Apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica.

Professor: Antônio Carlos Ataíde

Coronel Fabriciano2013

RESUMO

O presente relatório busca uma abordagem sobre o tema Filtragem Hidráulica,

expondo assuntos relevantes sobre seus mais variados aspectos e aplicações,

uma vez que os filtros são de extrema importância dentro de um circuito

hidráulico. O objetivo é familiarizar o acadêmico com todos os aspectos da

filtragem dos fluidos hidráulicos e lubrificantes, desde a teoria construtiva até o

produto final em processo. O propósito deste trabalho é ser uma fonte de

referência, apresentando de forma clara e abrangente o assunto ao leitor, sem

levar em conta o nível de conhecimento do mesmo. Mostrar que a escolha e o

uso apropriado dos filtros hidráulicos é uma ferramenta importante na busca do

aumento produtivo enquanto se reduz os custos da manufatura, e apresentar o

filtro hidráulico como o centro do planejamento preventivo de um projeto pois o

filtro não tem apenas a função de limpar mas reduzir custos operacionais.

Palavras-chave: Hidráulica, filtros hidráulicos, elementos filtrantes, aspectos da

filtragem, ISO , Válvulas, By-pass.

ABSTRACT

This report seeks an approach on the topic Hydraulic Filtration , exposing

important issues about its various aspects and applications , since the filters are

extremely important within a hydraulic circuit . The aim is to familiarize the

academic with all aspects of filtration of hydraulic fluids and lubricants , since

constructive theory to the final product in process. The purpose of this job is to be

a source of reference , presenting a clear and comprehensive manner the matter

to the reader, without taking into account the level of knowledge of the same .

Show that choice and proper use of hydraulic filters is an important tool in the

effort to raise production while reducing manufacturing costs , and present the

hydraulic filter as the center of preventive planning of a project because the filter

has not only the function of clean but reduce operating costs.

Keywords : Hydraulic , hydraulic filters , filter elements , aspects of filtering , ISO

, Valves , By-pass .

Lista de Ilustrações

Figura 1 - Diagrama de controle direcional hidráulico.......................................12

Figura 2 - Malha de um meio filtrante................................................................13

Figura 3 - Exemplo de meio filtrante de profundidade.......................................14

Figura 4 - Filtro de sucção.................................................................................18

Figura 5 - Filtros para Injetoras.........................................................................23

Figura 6 - Filtros Bomba de Vácuo....................................................................23

Figura 7 - Unidade de Filtração Móvel..............................................................24

Figura 8 - Filtros de Ar, Gás e Vapor.................................................................26

Figura 9 - Filtros para Compressores................................................................27

Figura 10 - Filtro de Processo...........................................................................29

Figura 11 - Manta Filtrante................................................................................29

Figura 12 - Filtro em "Y"....................................................................................30

Lista de Tabelas

Tabela 1: Quantidade de partículas por milímetro na escala ISO.....................16

Tabela 2: Relação entre os código normativos.................................................17

Sumário

1. INTRODUÇÃO.............................................................................................8

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.....................................................................9

2.1. Conceito Hidráulica................................................................................9

2.2. Filtros Hidráulicos.................................................................................10

2.3. Classificação dos Filtros e seus Componentes....................................14

2.3.1. Filtro de fluxo ou pressão..............................................................15

2.3.2. Filtro de retorno.............................................................................15

2.3.3. Filtro de ventilação ou ar respirável...............................................17

2.3.4. Filtro de recirculação.....................................................................18

2.3.5. Filtro de sucção.............................................................................18

2.3.6. Filtro de enchimento......................................................................18

2.4. Componentes do Sistema de Filtração................................................19

2.4.1. Elemento filtrante...........................................................................19

2.4.2. Carcaça.........................................................................................20

2.4.3. Dispositivo de controle...................................................................20

2.4.4. Válvulas.........................................................................................21

2.4.5. Especificações de filtração............................................................21

3. TIPOS E APLICAÇÕES..............................................................................22

3.1. Filtros para Injetoras.........................................................................22

3.2. Filtros Bomba de Vácuo....................................................................23

3.3. Unidade de Filtração Móvel..............................................................24

3.4. Filtros Ar, Gás e Vapor.....................................................................25

3.5. Filtros para Compressores................................................................27

3.6. Filtros de Processo...........................................................................28

3.7. Cabines Pintura / Ar Condicionado...................................................29

3.8. Outras aplicações.............................................................................30

4. CONSIDERAÇÕES.....................................................................................31

Bibliografia.........................................................................................................32

1. INTRODUÇÃO

A didática da matéria Controle de Hidráulica e Pneumática aplicada em sala de

aula tem como uma de suas atribuições orientar os alunos quanto aos circuitos

hidráulicos e pneumáticos em seus principais aspectos e funcionalidades.

Neste trabalho de pesquisa, procuramos reunir a maior quantidade de

informações relevantes ao tema proposto. Tema este muito importante para o

desenvolvimento técnico-científico dos acadêmicos interessados em tal

assunto. Os aspectos qualidade, filtração, armazenamento e limpeza são

elementos importantes para composição do trabalho tanto quanto a boa

apresentação visual e escrita clara.

Nossa preocupação com a importância que o fluido tem num equipamento, fez

surgir a necessidade de pesquisarmos em catálogos de fabricantes e outras

publicações os fatores que devem ser levados em conta ao se tratar de filtros

hidráulicos. Nosso desenvolvimento tem como conteúdo, além dos tipos de

filtros hidráulicos, exemplos de suas utilizações em produtos e mecanismos

citando suas respectivas peculiaridades.

A parceria realizada entre os integrantes do grupo proporcionou a análise das

referências e citações de forma excelente no que tange a escrita de um

relatório embasado em normas e com conteúdo técnico bastante confiável.

Certamente não repassamos todas as normas aplicáveis de forma exaustiva,

mas elas estão relacionadas no corpo do trabalho e pelas referências poderão

ser consultadas livremente. Porém com esta abordagem básica e objetiva,

esperamos estar contribuindo com os demais alunos e potenciais leitores.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1.Conceito Hidráulica

Um sistema hidráulico é um conjunto de componentes interligados, cuja função

é transmitir potência de forma controlada através de um líquido confinado sob

pressão, o fluido hidráulico. O funcionamento de um sistema hidráulico está

baseado principalmente na capacidade que um fluido hidráulico tem para

transmitir força e velocidade. Para permitir que isso ocorra o maior tempo

possível e de modo eficiente é preciso garantir o grau de limpeza do fluido, e

para garantir esta limpeza são usados os filtros hidráulicos.

2.2.Filtros Hidráulicos

Um filtro hidráulico é o principal componente de um sistema de filtração

hidráulica. Estes sistemas são utilizados para controlar a contaminação de

partículas sólidas a partir de outras fontes e processos de desgaste gerados

internamente, ou até mesmo erosão das superfícies da máquina, permitindo

assim preservar a vida útil dos componentes do equipamento.

Os filtros hidráulicos podem ser menos eficientes quando são contaminados

tanto durante o processo de montagem por partículas do ambiente

(contaminação externa) quanto durante a utilização por desgaste adesivo,

corrosão e arraste de partículas em tubulações e mangueiras (contaminação

interna).

Cada filtro deve atender as mais críticas condições de aplicação, adequados a

cada sistema de operação, levando em conta sua forma construtiva e seus

elementos filtrantes naturais em diferentes bitolas. (FILTROS BARRA, 2012)

Algumas empresas que desenvolvem e fabricam este tipo específico de

produtos tomam como padrão produtivo modelos como:

* Parker * Pall

* MP Filtri * Internormen

* Mahle * Rexroth

* EPE * UCC

* Hydac * HDA

* Fairey Arlon * Outros

Segundo (FILTROS BARRA, 2012), o processo produtivo deve também seguir

severos padrões de limpeza, cada um deles regido por suas respectivas

normas aplicáveis, tais como:

Controle de servo válvula (ISO 16/14/11)

Válvulas proporcionais (ISO 17/15/12)

Bombas e motores de palhetas (ISO 18/16/13)

Válvulas de controle direcional (ISO 18/16/13)

Bombas de engrenagem sem motor(ISO 19/17/14)

Válvulas de controle de fluxo, cilindros(ISO 20/18/15)

Fluido novo (ISO 20/18/15)

Conforme informação divulgada no sítio da Parker Store (2013), não há uma

correlação direta entre usar um meio filtrante específico e atá-lo a uma

classificação de limpeza ISO. Outras variáveis devem ser consideradas, tais

como ingresso de partículas no circuito, fluxo através dos filtros e até mesmo a

localização dos filtros. Devemos lembrar, que para mantermos o sistema limpo,

a velocidade com que retirarmos a contaminação deve ser maior que a

velocidade de geração da mesma. Neste sentido, além dos filtros de sucção,

pressão e retorno, muitas vezes se faz necessário a adoção de sistemas

chamados “Off-Lline” que atuam em paralelo à operação do circuito hidráulico.

Estes sistemas também devem ser empregados no abastecimento de óleo

novo, quando isto for necessário, o seu nível de contaminação é superior ao

requerido por muitos componentes. (PARKER STORE, 2013)

As fibras sintéticas (polipropileno) apresentam grau de retenção de 10 e 20

mícrons com temperatura de trabalho de 0 a 80°C.

Fibras naturais de celulose permitem reter partículas entre 5 e 20 microns

operando com temperatura máxima de 100°C.

Já telas metálicas podem ter grau de retenção variando entre 25 e 430

mícrons. Isso possibilita aos fornecedores produzir filtros hidráulicos com

eficiência de (98,67%) e (99,5%).

Na figura 1, está representado a posição do filtro hidráulico por um símbolo

romboédrico, neste caso situado na entrada da bomba para a saída do

reservatório.

Figura 1 - Diagrama de controle direcional hidráulico.

Fonte: (WINKIPEDIA, 2013)

Segundo (Manual de Filtragem Hidráulica, 2001), o meio filtrante é aquela parte

do elemento que remove o contaminante e geralmente vem em forma de folhas

e então é plissado para expor mais área da superfície para o fluxo do fluido.

Isto reduz a pressão diferencial enquanto aumenta a capacidade de retenção

de contaminantes. Em alguns casos, o meio filtrante pode ter camadas

múltiplas e telas para atingir certo critério de desempenho. Depois de plissado

e cortado no comprimento apropriado, as duas pontas são ligadas usando-se

um clipe especial, adesivo ou outro mecanismo selador. O meio filtrante mais

comum inclui tela de aço, celulose, compostos da fibra de vidro ou outros

materiais sintéticos. O meio filtrante é geralmente classificado como sendo de

superfície ou de profundidade.

Superfície do Meio Filtrante

Para meio filtrante do tipo superfície, o fluido basicamente tem um caminho

direto para a passagem do meio filtrante. O contaminante é capturado na

superfície do elemento onde passa o fluxo do fluido. Os elementos filtrantes de

superfície geralmente são feitos de telas. Visto que o processo usado no

entrelaçamento do fio pode ser controlado com acuracidade, os elementos

filtrantes de superfície tem um poro de tamanho consistente. Este poro de

tamanho consistente é o diâmetro da partícula esférica mais larga que passará

através do elemento sob teste em condições específicas. Entretanto, a

formação do contaminante superfície do elemento, permitirá ao meio filtrante

capturar partículas menores do que a faixa de tamanho do poro. Da mesma

forma, as partículas que têm diâmetro menor mas que podem ser maiores em

comprimento, podem passar para o lado filtrado do meio filtrante. Na figura 2

vemos uma malha de meio filtrante e sua bitola.

Figura 2 - Malha de um meio filtrante

Fonte: (Manual de Filtragem Hidráulica, 2001)

Meio Filtrante de Profundidade

Para tipos de meio filtrantes de profundidade, o fluido deve tomar caminhos

indiretos através do material que forma o meio filtrante. As partículas são

depositadas nas aberturas em forma de labirinto por todo o meio filtrante. Por

causa de sua construção, um meio filtrante tipo profundo tem muitos poros de

vários tamanhos. Dependendo da distribuição dos tamanhos dos poros, este

meio filtrante pode ter uma alta faixa de captura de partículas com tamanhos

pequenos. A natureza do meio filtrante e o processo de entrada do

contaminante no elemento do filtro explica porque alguns elementos duram

muito mais do que outros. Em geral, o meio filtrante contém milhões de

pequeníssimos poros formados pelas fibras do meio filtrante. Os poros têm um

faixa de diferentes tamanhos e são interconectados por todas as camadas do

meio filtrante para formar um caminho tortuoso para o fluxo do fluido. Na figura

3 demonstramos o mecanismo de um meio filtrante de profundidade:

Figura 3 - Exemplo de meio filtrante de profundidade

Fonte: (Manual de Filtragem Hidráulica, 2001)

Os dois tipos básicos de meio filtrante de profundidade, que são usados para

elementos de filtros, são celulose e fibra de vidro. Os poros no meio filtrante de

celulose tende a ter uma vasta faixa de tamanhos e são muito irregulares em

formas, devido ao tamanho e forma irregulares das fibras. Em contraste, o meio

filtrante de fibra de vidro consiste de vários tamanhos de fibras que são muito

uniformes em tamanho e forma. As fibras são geralmente mais finas que as

fibras de celulose e têm uma seção circular uniforme. As diferenças típicas das

fibras contam para a vantagem de desempenho do meio filtrante de fibra de

vidro. Fibras mais finas significam mais poros reais em um dado espaço. Além

do mais, fibras mais finas podem ser arranjadas mais perto uma das outras

para produzir poros menores para filtragem fina. Como resultado a capacidade

de retenção de contaminante, assim como a eficiência da filtragem, são

aumentadas.

2.3.Classificação dos Filtros e seus Componentes

De acordo com a complexidade estrutural da máquina, o seu ambiente de

funcionamento e a sua importância na seqüência do processo de produção em

que se integra, filtros de sistemas de filtração hidráulicos podem ser

construídos e localizados em pontos específicos dos diferentes circuitos.

Dependendo da situação, das características de concepção e da natureza de

cada filtro, pode se empregar qualquer tipo de filtro de maneira diferente para

responder eficazmente a sua função.

2.3.1. Filtro de fluxo ou pressão

Localizado na linha de alta pressão após o impulsor ou o bombeamento,

permite a proteção de componentes sensíveis, tais como válvulas ou

atuadores. A função deste filtro é impedir que as partículas contidas nos

reservatórios e as geradas pela bomba circulem pelo restante do sistema

hidráulico. (FILTROSUL, 2013)

2.3.2. Filtro de retorno

Em um circuito hidráulico fechado, é colocado sobre o reservatório de líquido

de regresso a baixa pressão, ou no caso de filtros semi- submersos ou

submersos no mesmo tanque. Serve para controlar partículas geradas pela

fricção das peças móveis da máquina. Este tipo de filtro tem como função

impedir que as partículas geradas pelo sistema e as que entram pelas

vedações dos cilindros, cheguem ao reservatório e entrem novamente em

circulação. Quando utilizados com meio filtrante em microfibra, controlam

efetivamente o nível de contaminação (ISO 4406)1 dos sistemas hidráulicos. Na

tabela 1 vemos as faixas de contagem de partículas segundo o código ISO.

Tabela 1: Quantidade de partículas por milímetro na escala ISO

1 Norma que tem como objetivo simplificar o relatório de contagem de partículas, através da conversão da quantidade de partículas encontradas por mililitro da amostra analisada em um código, que represente este valor.

Fonte: (PARKER STORE, 2013)

E na tabela 2 vemos sua equivalência com as normas NAS e SAE:

Tabela 2: Relação entre os código normativos

Fonte: (PARKER STORE, 2013)

2.3.3. Filtro de ventilação ou ar respirável

Localizado nos respiradores do equipamento, serve para evitar a entrada de

poluentes do ar. A maior fonte de contaminação de um sistema é o ambiente

de trabalho. As partículas em suspensão no ar penetram no sistema através do

respiro e outras aberturas no reservatório e se misturam com o fluído. Estas

partículas em contato com as peças móveis provocam desgaste, gerando

novas partículas, que por sua vez geram mais desgaste, e assim

sucessivamente. Por esta razão os filtros de ar exercem um papel fundamental

no controle da contaminação dos sistemas hidráulicos, lubrificação, etc.

2.3.4. Filtro de recirculação

Localizado off-line, geralmente sobre a linha de alimentação do trocador de

calor de refrigeração, serve para retirar os sólidos acumulados no tanque

hidráulico.

2.3.5. Filtro de sucção

Também chamados de strainers, são colocados imediatamente antes do

impulsor de modo a proteger a entrada de partículas para dentro do corpo da

bomba. A Função dos filtros de sucção é proteger a bomba hidráulica e impedir

que as partículas que se encontram no reservatório circulem pelo sistema

hidráulico. Pressão de trabalho até 6.000 PSI (420 bar). Com vazões acima de

1.000 l/min. Na figura 4 vemos um exemplo ilustrativo deste tipo de filtro:

Figura 4 - Filtro de sucção

Fonte: (FILTROS BARRA, 2012)

2.3.6. Filtro de enchimento

Eles são instalados de forma semelhante aos filtros de ventilação, na entrada

do tanque de reabastecimento de fluido hidráulico, e são dispostos de modo a

permitir além da filtração a remoção de possíveis contaminantes acumulados

no recipiente ou na linha de enchimento de um sistema centralizado .

2.4.Componentes do Sistema de Filtração

Em geral , os filtros são constituídos por um conjunto formado por:

O elemento filtrante.

A carcaça ou container.

Dispositivo de controle de saturação.

Derivações, válvulas de purga e amostragem.

No caso dos filtros de sucção, o elemento de filtro real pode ser o único

componente que seja situado no final de uma linha de sucção, normalmente

imersa no fluido do reservatório .

2.4.1. Elemento filtrante

A localização, natureza e as características da viscosidade do fluido, pressão,

fluxo, ou o tipo de sólidos a reter determinam a natureza dos materiais de

construção e de concepção de cada filtro e, em particular, o meio utilizado para

o elemento filtrante. Se tudo for levado em conta, bem como a viscosidade ou

qualquer outro tipo de fluido o resultado será muito Newtoniano2. Geralmente

elementos filtrantes hidráulicos usam materiais sintéticos para a formação de

um meio de filtro de profundidade, e são formados pelo entrelaçamento das

fibras resistentes que por sua vez têm a função de capturar partículas por

mecanismos bloqueio. São concebidos com uma geometria dobrada de forma

a otimizar ao máximo os meios filtrantes para que atuem no menor espaço de

2 Um fluido newtoniano é um fluido em que cada componente da tensão cisalhante é proporcional ao gradiente de velocidade na direção normal a essa componente. A constante de proporcionalidade é a viscosidade. Nos fluidos newtonianos a tensão é diretamente proporcional à taxa de deformação.

tempo possível. Estes filtros não permitem a regeneração e devem ser

substituído uma vez que estão sedimentados.

Meios filtrantes metálicos apresentam uma menor resistência ou perda de

pressão em fluidos de alta viscosidade, assim podendo permitir que algum

processo possa ser reciclado após a regeneração. Além do que a limpeza dos

fluidos, o desempenho e a eficiência diminuem progressivamente .

Outro material utilizado é o papel composto por fibras de celulose reforçado,

além de representar um custo mais baixo são menos eficazes do que os

sintéticos.

Além do meio filtrante, diferentes materiais são usados para construir o núcleo

do filtro, em torno do qual se desenvolve as camadas do meio de suporte e

reforço para aumentar a força e as propriedades dinâmicas da carcaça.

Os selos ou assentos permitem o ajuste necessário dos filtros para garantir a

fixação da carcaça e os dispositivos de vedação.

2.4.2. Carcaça

A carcaça do filtro consiste em filtros de pressão, retorno ou reciclagem.

Dentro, a cabeça pode acomodar uma válvula de by-pass , que permite a livre

passagem do fluido, em caso de entupimento do elemento de filtro. O corpo do

filtro é outro componente e permite o alojamento do elemento filtrante. Se

instalado numa posição em forma de T e na posição vertical, o recipiente é

fechado na sua extremidade por uma cobertura. Enquanto que numa

configuração L, tal como os filtros de retorno, o reservatório é acessível por

uma tampa adaptável na cabeça do filtro.

2.4.3. Dispositivo de controle

Através de canais internos que entram em contacto com o fluido à entrada e à

saída do sistema, na cabeça está instalado dispositivo de controlo de saturação

para medição de pressão diferencial. A missão do dispositivo é o de alertar o

tempo de substituição do elemento de filtro, com o aumento da retenção de

sólidos, aumenta a perda de pressão. Estes dispositivos variam de um simples

manômetro à conjuntos eletrônico que registram a mudança na pressão ao

longo do tempo .

2.4.4. Válvulas

O sistema é composto por diversas válvulas ou chaves que ajudam a isolar o

filtro para diminuir ou prevenir efeitos associados com variações de pressão. A

válvula by-pass, geralmente alojada em sua cabeça ou a válvula de retenção é

usada para evitar o golpe de aríete3. Outras válvulas permitem que o ar de

purga esvazie o recipiente.

2.4.5. Especificações de filtração

Vários padrões internacionais especificam as características de construção ou

projeto em sistemas de filtração hidráulica:

ISO 2941: Elementos de filtro de verificação de pressão colapso rating /

ruptura.

ISO 2942 : Elementos de filtro - verificação da integridade de fabricação

e determinação do primeiro ponto de bolha.

ISO 2943 : Elementos de filtro - verificação de compatibilidade de

materiais com fluidos.

ISO 3724 : Elementos filtrantes , que determinam a resistência à fadiga

do fluxo de partículas contaminantes

ISO 3968 : Avaliação de filtro no diferencial de pressão contra

características de escoamento.

ISO 10949 : Diretrizes para atingir e controlar a limpeza dos

componentes que vão desde a fabricação até a instalação.

3 Golpe de aríete designa as variações de pressão decorrentes de variações da vazão, causadas por alguma perturbação, voluntária ou involuntária, que se imponha ao fluxo de líquidos em condutos, tais como operações de abertura ou fechamento de válvulas, falhas mecânicas de dispositivos de proteção e controle, parada de turbinas hidráulicas e ainda de bombas causadas por queda de energia no motor, havendo, no entanto, outros tipos de causas.

ISO 11170 : Elementos de filtro de seqüência de testes para verificar as

características de desempenho.

ISO 16889 : Elementos de filtro de avaliação , método de recirculação de

desempenho de filtração de um elemento filtrante.

ISO 18413 : A limpeza e inspeção de componentes de e princípios

relacionados à coleta de contaminantes , análise e coleta de dados.

ISO 23181 : Elementos filtrantes, a determinação da resistência ao fluxo

de fadiga com fluidos de alta viscosidade

SAE ARP4205 : Elementos de filtro - método para avaliar a eficiência

dinâmica com fluxo cíclico. (WINKIPEDIA, 2013)

3. TIPOS E APLICAÇÕES

Como exemplos de filtros hidráulicos temos:

3.1.Filtros para Injetoras

Os filtros by-pass aumentam a vida útil do óleo do motor e equipamentos

industriais, como prensas, injetoras e centros de usinagem, reduzindo os

contaminantes no óleo, resultando em maior vida útil total do filtro primário e

custos de manutenção menores.

Seu sistema de filtragem é baseado em baixa vazão, pressão e filtragem axial,

combinada com um material de celulose especial, removendo 99% de todos os

contaminantes sólidos, reduzindo a concentração de água livre e eliminando

resinas e produtos de oxidação.

Podem ser aplicados na aviação, linha automotiva, locomotivas, papel e

celulose, maquinas de construção e máquinas injetoras. Na figura 5 vemos

modelos de filtros para injetoras:

Figura 5 - Filtros para Injetoras

Fonte: (FILTROSUL, 2013)

3.2.Filtros Bomba de Vácuo

Utilizados na indústria alimentícia, frigoríficos e agro-indústrias, para garantir

maior durabilidade dos alimentos. Com o embalamento a vácuo, o ar é

impedido de entrar em contato com o alimento, diminuindo assim o processo

de deterioração.

Alguns fabricantes de elementos filtrantes adquiriram crédito pela qualidade

desprendida na fabricação, seguem alguns deles relacionados:

Bauer

Bush

Becker

Edwards

Leybold

Rietschle

Selovac

Na figura 6 vemos modelos de filtros bomba de vácuo:

Figura 6 - Filtros Bomba de Vácuo

Fonte: (FILTROSUL, 2013)

3.3.Unidade de Filtração Móvel

A Unidade de Filtração Móvel, é utilizada para filtragem em paralelo, off-line, ou

no abastecimento e transferência de fluidos hidráulicos e lubrificantes. Na

figura 7 vemos uma unidade de filtração móvel:

Figura 7 - Unidade de Filtração Móvel

Fonte : (FILTROSUL, 2013)

Este equipamento é de grande auxílio na obtenção dos patamares de limpeza

atualmente exigidos pelos fabricantes de equipamentos, sendo que devido à

utilização de quatro filtros com diferentes graus de micragem, é possível obter

em uma só passagem maior rapidez e eficiência na filtração.

A unidade proporciona retorno financeiro garantido e imediato ao reduzir custos

de manutenção através da preservação do sistema/equipamento contra danos

causados por contaminação, aumento de vida útil dos fluidos e redução de

horas de máquina parada.

Seguem algumas aplicações para as unidades de filtragem móvel:

• Pré-filtragem de fluidos novos antes da entrada em operação. Fluidos novos

não são necessariamente limpos ou adequados aos padrões de limpeza (NAS)

determinados pelos fabricantes de equipamentos.

• Reciclar e filtrar o óleo durante a partida do equipamento, quando a

contaminação é freqüentemente alta.

• Transferência de fluidos em abastecimentos ou drenagem de reservatórios

para manutenção e limpeza.

• Manutenção e recuperação de fluidos como um sistema off-line, onde a

capacidade de filtragem existente é inadequada ou insuficiente.

• Remoção de água através da colocação de filtro com capacidade de retenção

de até 0,43 litros por elemento.

A unidade de filtração móvel apresenta algumas vantagens quanto ao seu

papel no circuito hidráulico, ela é de fácil deslocamento e manuseio, é

composta por um filtro na linha de sucção e três filtros na linha de pressão de

10, 5 e 3µm absolutos, capazes de apenas em uma passagem do fluido reduzir

drasticamente o nível de contaminantes, resultando em economia de tempo e

custos com filtração.

3.4.Filtros Ar, Gás e Vapor

Filtros de Instrumentação

Os filtros de instrumentação e ponto de uso oferecem a solução perfeita para

indústrias de alimentação, processos químicos e aplicações para gás natural

comprimido. Aplicações típicas incluem respiração humana, amostragem de

gás, proteção de circuitos, amostragem de emissão de auto e veículos movidos

a gás natural (CNG).

As carcaças destes filtros são produzidas em conformidade com código ASME,

projetadas especificamente para coalescência e incorporam um amplo

reservatório de drenagem. Seus elementos coalescentes possuem máxima

eficiência e baixa restrição.

Filtros de Linha:

A série de filtros de utiliza elementos coalescentes de diversos graus para

retirada de óleo e água de ar comprimido e gases. Como opção, os elementos

absorvedores retiram vapores de óleo para aplicação em indústria de

alimentação e respiração humana.m Os filtros em linha com elemento filtrante

de celulose, retiram as partículas sólidas. Conforme Classe ISO 8573-1, a

qualidade do ar desejada é obtida através das várias configurações destes

filtros. São utilizados na proteção de Secadores, Respiro, Proteção de

Máquinas e Proteção de Sistema de Ar comprimido. Na figura 8 vemos

exemplos de filtros de ar, gás e vapor:

Figura 8 - Filtros de Ar, Gás e Vapor

Filtro: (FILTROSUL, 2013)

3.5.Filtros para Compressores

Filtros Ar Comprimido:

Compressor de ar é fonte de geração de energia e necessita de cuidados

especiais, para manter sua plena capacidade operacional e suprir

continuamente a demanda de ar comprimido exigida. Conhecer sua

performance é fundamental para avaliar o seu rendimento nas condições de

uso e administrar custos de manutenção e energia elétrica.

Filtros Separadores Ar / Óleo

Filtros separadores de ar/óleo para compressores podem ser portáteis,

rotativos e estacionários, e compressores de amônia. Estes filtros devem ser

fabricados para atender a todas as especificações e exigências dos fabricantes

de compressores nacionais e importados, pois são elementos que interagem

diretamente com os compressores. Na figura 9 vemos exemplos de filtros para

compressores:

Figura 9 - Filtros para Compressores

Fonte: (FILTROSUL, 2013)

3.6.Filtros de Processo

Elementos Filtrantes – Polipropileno Plissado

Os elementos filtrantes de polipropileno plissado são aplicáveis para reagentes,

solventes orgânicos, bebidas (cervejas, refrigerantes, etc.), água potável,

perfumes shampoos, pré-filtragem biológica e como aplicação a principal em

pré-filtro de membrana. Sua construção exclusiva sem adesivo e 100% integral

com materiais biologicamente seguros e quimicamente inertes, atendendo as

normas FDA (Norma americana utilizada para especificação de materiais

usados na indústria alimentícia e farmacêutica)

Filtros de Membranas

A linha de filtros de membrana para filtragem de líquidos, é ideal para

aplicações críticas, quando há a necessidade de alta perfomance.

As membranas estão disponíveis em 5 tipos: poliestersulfone, nylon, PTFE,

polipropileno e teflon.

As aplicações são as mais diversificadas possíveis para: ácidos, solventes,

água, bebidas, indústria fotográfica, indústria de informática, semi-condutores,

farmacêutica, etc.

São fabricados em micronagens de 0,03, 0,05, 0,1, 0,2, 0,45, 0,65 e 1 micron

com graus de pureza que atendem as normas das indústrias de eletrônica e

farmacêutica em geral.

Vasos

Carcaças de alta qualidade estão disponíveis para uma grande faixa de

aplicações em líquido, ar comprimido e gás. Construídas em aço carbono, inox

e plásticos (polipropileno, teflon) e em vários modelos. As carcaças podem

seguir ou não as normas ASME para vaso de pressão, com a utilização interna

de cestos de metal, elementos filtrantes de cartucho ou bags.

Elementos Filtrantes Bobinados

Os elementos filtrantes bobinados são projetados para remoção de partículas

de líquidos e gases, abrangendo uma extensa gama de aplicações industrial,

química, farmacêutica e alimentícia. Para atender a uma grande gama de

aplicações, os elementos filtrantes bobinados podem ser construídos em fios

que atendem às normas FDA, tais como: algodão, polipropileno, acetato e

Rayon; e não FDA, tais como: poliester e fibra; e também podem ter tubo

central em aço inox e polipropileno. Na figura 10 vemos um exemplo de filtro de

processo:

Figura 10 - Filtro de Processo

Fonte: (FILTROSUL, 2013)

3.7.Cabines Pintura / Ar Condicionado

Mantas Filtrantes

Utilizadas na pré filtragem em geral, aliando eficiência e baixo custo, são

fabricados em fibra sintética ou fibras de vidro e fornecidas em rolos ou

cortadas sob medida. Na figura 11 vemos um exemplo de manta para

cobertura de cabines de pintura:

Figura 11 - Manta Filtrante

Fonte: (FILTROSUL, 2013)

Filtros Tipo Painel

Meio filtrantes em fibras sintéticas ou fibras de vidro com moldura em papelão

rígido e telas metálicas de proteção na entrada e na saída do ar, estes filtros

são utilizados na pré filtragem em geral, em cabines de pintura, etc.

Filtros em Poliéster

Estes filtros são feitos em poliéster aluminizado ou teflon para sistemas de

despoeiramento e cabines de pintura a pó, apresentam elevado índice de

recuperação de pó, não solta fibras, apresenta pressão de contra-fluxo menor

além de ser um elemento praticamente indestrutível.

3.8.Outras aplicações

Filtros em “Y”

Utilizados para retenção de sujeira presentes na tubulação são construídos em

ferro fundido nodular, aço carbono e inox, com elemento padrão em AISE-304.

Na figura 12 vemos um exemplo deste tipo de filtro:

Figura 12 - Filtro em "Y"

Fonte: (FILTROSUL, 2013)

FIltros Cesto

Utilizados para partículas maiores e também aplicações de produtos viscosos.

Disponível para diversas aplicações tais como água potável, industrial, óleo

comestível, tintas, lubrificantes, óleo de corte, líquidos refrigerantes, fluídos

utilizados em indústria alimentícia e química, dentre outras.

4. CONSIDERAÇÕES

Este estudo por ser completamente teórico, apenas identificou e relacionou os

principais tipos de filtros hidráulicos e suas características. Foi verificado que

desde o fluido hidráulico até a estrutura do circuito, há uma infinidade de

componentes que devem ser estudados minuciosamente para se obter uma

ótima performance do sistema hidráulico. Mostrou também que o filtro é um dos

mais importantes componentes que interligam um sistema hidráulico, pois

garantem a limpeza do fluido do processo permitindo assim maior eficiência do

sistema.

Além disso, foi observado que o filtro quando atuando em plenitude com o

sistema, controla a contaminação de partículas sólidas, evitando o ônus

corretivo causado por perdas do processo tais como: desgastes internos,

perdas de pressão de trabalho e diminuição da vida útil dos componentes da

manufatura.

Foi possível identificar e relacionar os mais variados tipos de filtros destacando

suas respectivas peculiaridades e empregabilidade num circuito, reportando

também suas necessidades condicionantes e de adequação do ambiente onde

serão instalados. As referências ora mencionadas merecem uma análise mais

aprofundada, pois somente o assunto teórico tratado não bastaria para

compreender o assunto na íntegra, tendo em vista a complexidade do mesmo.

Muitos outros artigos, principalmente com análise de casos e coleta de dados,

devem abranger toda a esfera da Filtragem Hidráulica, ficando como sugestão

a temas a serem usados em trabalhos futuros.

Bibliografia

FILTROS BARRA. Site da Filtros Barra, 2012. Disponivel em:

<http://www.filtrosbarra.com.br/2012-05-17-20-27-26/filtros-hidraulicos.html>.

Acesso em: 20 novembro 2013.

FILTROSUL. Site da FiltroSul, 2013. Disponivel em:

<http://filtrosul.com/site/portfolio_item/filtros-hidraulicos/>. Acesso em: 20

novembro 2013.

MANUAL de Filtragem Hidráulica. São Paulo: Acrobat Distiller, 2001.

PARKER STORE. Site da Parker Store Taubaté, 2013. Disponivel em:

<http://www.parkerstoretaubate.com.br/catalogos/Filtros%20industriais/

controle/ISO_4406.pdf>. Acesso em: 20 novembro 2013.

WINKIPEDIA. Site do Winkipedia, 2013. Disponivel em:

<http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_(hidr%C3%A1ulica)>. Acesso em: 20

novembro 2013.