TL;DR / Riepilogo di riferimento rapido
| Schermo | Apertura nominale | Millimetri | Pollici | Prima verifica tecnica |
|---|---|---|---|---|
| 20 mesh | ≈840 µm | ≈0,840 mm | ≈0,0331 pollici | Raccolta dei detriti grossolani con una superficie più ampia e una minore tendenza all’intasamento |
| 60 mesh | ≈250 µm | ≈0,250 mm | ≈0,0098 pollici | Captura media, dove i tratti a valle richiedono una protezione più accurata |
| 100 mesh | ≈150 µm | ≈0,150 mm | ≈0,0059 pollici | Utilizzare la filtrazione fine solo nei casi in cui il sistema possa sopportare un rischio maggiore di incrostazioni e di caduta di pressione |
Si tratta di riferimenti nominali utili, non di aperture garantite per ogni setaccio. Il numero di maglie indica quante aperture sono presenti per pollice lineare; non definisce il diametro del filo, la trama, l’area aperta, la resistenza del setaccio né il coefficiente di flusso del setaccio assemblato. La norma ASTM E11 disciplina le aperture nominali e le tolleranze per i tessuti dei setacci di prova, mentre le caratteristiche di un filtro a Y industriale devono essere verificate in base alla struttura effettiva fornita dal produttore. La regola pratica è semplice: scegliere il filtro a maglie più larghe che garantisca comunque la protezione del passaggio critico più piccolo a valle. La scelta basata esclusivamente sul numero di maglie può causare una pressione differenziale (ΔP) eccessiva, cavitazione all’aspirazione della pompa o una protezione inadeguata delle apparecchiature.
Una sequenza di selezione rigorosa previene la maggior parte degli errori. Innanzitutto, ottenere le dimensioni ammissibili delle particelle dal produttore della pompa, della valvola, del contatore o dell’ugello. In secondo luogo, identificare la distribuzione granulometrica dei contaminanti e il carico previsto, compresi i detriti di avviamento. In terzo luogo, selezionare una dimensione dell’apertura del filtro e calcolare la perdita di carico a portata massima. In quarto luogo, ripetere la verifica idraulica al valore di soglia di pulizia previsto. Infine, verificare che il gruppo composto da filtro e supporto sia in grado di sopportare il limite di pressione differenziale indicato dal fornitore. Se manca qualche dato, considerare la maglia come provvisoria. Non acquistare un elemento a maglia più fine per compensare la mancanza di dati di processo.
Tabella di conversione completa per i filtri a Y
La tabella riportata di seguito utilizza valori di riferimento comuni per la trama semplice nominale. Le aperture effettive possono variare a seconda del diametro del filo e della trama; pertanto, è necessario specificare l’apertura in micron quando la dimensione massima consentita delle particelle rappresenta un limite rigido. ASTM E11-24 definisce le tolleranze relative alle aperture dei setacci di prova; non certifica automaticamente un setaccio industriale.
| Rete | Micron | mm | Pollici | Tipo di schermo / struttura | Applicazione industriale tipica |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 2,000 | 2.00 | 0.0787 | Lamiera forata o rete metallica a maglia larga | Grandi scorie di saldatura e detriti derivanti dalla messa in servizio |
| 12 | 1,680 | 1.68 | 0.0661 | Lamiera forata o rete metallica a maglia larga | Scorie di laminazione grossolane e ruggine dei tubi |
| 14 | 1,410 | 1.41 | 0.0555 | Lamiera forata o rete metallica a maglia larga | Prefiltrazione grossolana |
| 16 | 1,190 | 1.19 | 0.0469 | Lamiera forata o rete metallica a maglia larga | Detriti generici presenti nella conduttura |
| 18 | 1,000 | 1.00 | 0.0394 | Filo metallico a trama fitta, spesso sostenuto | Protezione della pompa a grana grossa |
| 20 | 840 | 0.840 | 0.0331 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Residui presenti nell'aspirazione della pompa e nelle tubazioni in generale |
| 25 | 710 | 0.710 | 0.0280 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Sabbia grossolana e incrostazioni |
| 30 | 590 | 0.590 | 0.0232 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Protezione delle pompe e delle condutture idriche di servizio |
| 35 | 500 | 0.500 | 0.0197 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Ruggine fine da tubature e sabbia più grossa |
| 40 | 420 | 0.420 | 0.0165 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Protezione della pompa nei casi in cui sia giustificata una tenuta più ermetica |
| 45 | 354 | 0.354 | 0.0139 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Processo generale di prefiltrazione |
| 50 | 297 | 0.297 | 0.0117 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Contatori e condotti di controllo di dimensioni maggiori |
| 60 | 250 | 0.250 | 0.0098 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Valvole di regolazione, valvole pilota e sedimenti medi |
| 70 | 210 | 0.210 | 0.0083 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Passaggi pilota e strumentazione di dimensioni ridotte |
| 80 | 177 | 0.177 | 0.0070 | Rivestimento intrecciato con cilindro di supporto | Elettrovalvole e condotti di regolazione di precisione |
| 100 | 149 | 0.149 | 0.0059 | Rivestimento a trama fine con cilindro di supporto | Ugelli di precisione, contatori e strumentazione |
| 120 | 125 | 0.125 | 0.0049 | Rivestimento a trama fine con cilindro di supporto | Particelle fini di processo |
| 140 | 105 | 0.105 | 0.0041 | Rivestimento a trama fine con cilindro di supporto | Piccoli passaggi di spruzzatura, ove specificato |
| 170 | 88 | 0.088 | 0.0035 | Rivestimento a trama fine con cilindro di supporto | Protezione di precisione degli ugelli |
| 200 | 74 | 0.074 | 0.0029 | Rivestimento a trama fine con cilindro di supporto | Orifizi di dimensioni molto ridotte, laddove richiesto dal produttore del dispositivo |
La colonna “Applicazione” costituisce un elenco di selezione preliminare, non una specifica di acquisto. Iniziare dalla dimensione massima consentita delle particelle indicata dal produttore dell’apparecchiatura a valle, quindi verificare la portata, il ΔP a vuoto, il carico previsto di detriti e l’accessibilità per la manutenzione.
Oltre i dati del grafico: perché il numero di maglie ≠ filtrazione garantita
Il numero di maglie corrisponde esclusivamente al numero di passi. In una trama quadrata semplice, ogni passo comprende un’apertura più un diametro del filo:
Apertura (µm) ≈ (25.400 / Mesh) − Diametro del filo (µm)
A parità di numero di maglie, un filo più spesso determina un’apertura più piccola. Inoltre, occupa una porzione maggiore della superficie del setaccio. L’area geometrica aperta approssimativa è:
% Area aperta = [Apertura / (Apertura + Diametro del filo)]² × 100
Si considerino due setacci da 60 mesh. Il loro passo è pari a 25.400 / 60 = 423,3 µm.
- Con un filo da 0,19 mm (190 µm), l'apertura è di circa 233,3 µm e l'area aperta è di circa 30,4%.
- Con un filo da 0,16 mm (160 µm), l'apertura è di circa 263,3 µm e l'area aperta è di circa 38,7%.
Entrambe le reti sono commercializzate come 60 mesh, ma la versione con filo più sottile presenta un’apertura maggiore di circa 13% e un’area aperta superiore di circa 27% rispetto alla versione con filo più spesso. Pur presentando inizialmente una minore resistenza, il suo filo potrebbe anche avere un margine meccanico inferiore. Il filo più spesso può essere più resistente, ma la sua minore superficie aperta aumenta la velocità frontale attraverso ciascuna apertura.
Non convertire direttamente tale confronto in un valore fisso di ΔP. Il risultato complessivo dipende anche dall’area totale del filtro, dalla geometria del corpo, dalla densità e dalla viscosità del fluido, dalla portata, dallo stato di incrostazione e dai dati Kv/Cv forniti dal produttore. Per una linea reale, ottenere la curva di perdita di carico con filtro pulito per le dimensioni del corpo e del filtro proposti, quindi effettuare il calcolo sia a portata normale che a portata massima. Registrare tale valore di riferimento con filtro pulito durante la messa in servizio.
Meccanica delle costruzioni: lamiera forata vs. rete metallica intrecciata
Una rete perforata si ottiene praticando dei fori in una lamiera e arrotolandola a formare un cilindro. È rigida e resistente, ma solitamente ha una maglia larga. Guida ai filtri di Spirax Sarco descrive le tipiche aperture perforate comprese tra circa 0,8 e 3,2 mm. Un vaglio perforato è quindi di per sé una scelta pratica per i detriti generici, in particolare quando la dimensione richiesta dei fori è superiore a circa 1 mm.
La filtrazione fine richiede un assemblaggio diverso. La rete metallica intrecciata può garantire aperture fino a poche decine di micron, ma non ci si deve aspettare che un rivestimento a maglia fine sia in grado di sopportare da solo un picco di pressione differenziale elevato. Per maglie da 60, 100 o più fini in applicazioni con filtro a Y, specificare un rivestimento intrecciato posizionato contro un cilindro di supporto perforato. La direzione del flusso deve spingere la maglia verso il supporto, non staccarla da esso. Verificare con il fornitore il fissaggio del rivestimento, la perforazione del supporto, la resistenza al collasso e la struttura del filtro di ricambio.
Questa distinzione è importante in caso di ostruzione. Un rivestimento supportato trasferisce il carico al cilindro di supporto. Un rivestimento non supportato o orientato in modo errato può deformarsi, lacerarsi o staccarsi dalla cucitura. Il corpo può rimanere a tenuta stagna mentre la funzione di filtrazione ha già smesso di funzionare.
Tenere distinti i tre termini relativi all’area. Superficie lorda dello schermo è la superficie esterna dell'elemento cilindrico. Area aperta è la percentuale della superficie del tessuto costituita da aperture anziché da fili metallici. Area effettiva di filtrazione è l’area aperta utilizzabile al netto delle giunture, dei supporti e delle porzioni schermate dal corpo. Un cilindro di grandi dimensioni realizzato con una rete a bassa area aperta può comunque risultare limitante, mentre un elemento compatto può intasarsi rapidamente anche se la sua rete metallica presenta un’area aperta elevata. Richiedete i dati relativi alla perdita di carico del filtro assemblato, anziché stimarne le prestazioni basandovi esclusivamente su un campione di rete.
Adeguamento delle dimensioni delle maglie alla protezione delle apparecchiature a valle
L'apparecchiatura da proteggere determina il limite massimo delle dimensioni delle particelle. Il sistema di tubazioni determina la finezza massima della rete che può utilizzare senza che si verifichino ΔP inaccettabili o sia necessaria manutenzione. È necessario valutare entrambi gli aspetti prima di scegliere una maglia.
| Apparecchiature a valle | Intervallo di partenza pratico | Perché | Verifica tecnica obbligatoria |
|---|---|---|---|
| Aspirazione della pompa centrifuga | Si consiglia di utilizzare una granulometria compresa tra 20 e 40 mesh come intervallo di prima selezione | I filtri a maglie più larghe trattengono scorie di saldatura, incrostazioni e ruggine, richiedendo al contempo una pressione di aspirazione inferiore rispetto a un filtro a maglie fini | Includere nella NPSHa la perdita dovuta al filtro pulito e a quello sporco; mantenere il margine NPSH richiesto dal costruttore della pompa |
| Valvola di regolazione / elettrovalvola | 60–80 mesh quando è necessario per sedili, comandi o piccole aperture | Una filtrazione più fine riduce il rischio che i detriti si incastrino nei passaggi di regolazione o di pilotaggio | Utilizzare la sezione interna più piccola e i requisiti di filtrazione indicati dal produttore, non la dimensione della linea della valvola |
| Sgocciolatore / linea ausiliaria della caldaia | Spesso con maglie da 20 a 60, selezionate per la trappola e i detriti | Il calcare e la magnetite possono ostruire i sedili; inoltre, i cicli termici sottopongono a sollecitazioni lo schermo, la guarnizione e il giunto del tappo | Verificare l'idoneità della pressione e della temperatura del vapore, il materiale del filtro, l'orientamento dell'installazione e la procedura di spurgo |
| Misuratore di portata / ugello a nebulizzazione fine | 100–200 mesh, qualora il produttore del dispositivo specifichi tale intervallo | I fori di piccolo diametro possono ostruirsi a causa di sabbia fine, frammenti di PTFE o solidi di processo | Considerare la granulometria 100–200 mesh obbligatoria solo nei casi in cui il produttore del misuratore o dell'ugello lo richieda; verificare il ΔP a sistema pulito e la frequenza di pulizia |
Sul lato di aspirazione di una pompa, la perdita dovuta al filtro riduce direttamente il carico di aspirazione positivo netto disponibile (NPSHa). Grundfos spiega una pressione di aspirazione inadeguata può far sì che il liquido raggiunga la pressione di vapore e provochi la cavitazione. Un filtro da 100 mesh può sembrare più sicuro su un grafico delle particelle, ma rende la pompa meno sicura dal punto di vista idraulico. Verificare la curva della pompa alla portata massima prevista e includere nel calcolo dell’NPSH la condizione di filtro intasato o il valore di soglia dell’allarme.
Per gli ugelli, abbinare il filtro all’orifizio anziché utilizzare un codice universale. Spraying Systems Co. afferma un filtro per liquidi dovrebbe trattenere le particelle più grandi di quelle che passano attraverso l’orifizio dell’ugello. Le linee guida relative all’attrezzatura includono raccomandazioni che vanno da 30–50 mesh a 200 mesh, a seconda del modello dell’ugello. È proprio questa variazione a rendere determinante la scheda tecnica dell’ugello.
Anche il servizio a vapore richiede una disciplina analoga. Avviare il sistema gradualmente, verificare la pressione e la temperatura consentite per il filtro montato e ispezionare il setaccio e le parti di tenuta dopo i cicli termici. “800 WOG” è una designazione di pressione per acqua, olio e gas a freddo, senza shock termici; non si tratta di una pressione nominale di 800 psi per il vapore.
Caduta di pressione (ΔP), dinamica dell'intasamento e collasso del filtro
La pulizia dello schermo inizia con una caduta di pressione determinata dalla portata e dall'area aperta. Man mano che i detriti ricoprono la superficie, le aperture rimanenti presentano una velocità maggiore. La ΔP aumenta quindi in modo non lineare e tale aumento può accelerare verso la fine di un ciclo di pulizia. Si osservi l'andamento della ΔP a una portata comparabile; un valore rilevato a metà portata non può essere confrontato direttamente con il valore di riferimento a piena portata.
Utilizzare due prese di pressione o manometri, uno a monte e uno a valle. Al momento della messa in servizio, registrare il ΔP a sistema pulito sia alla portata di esercizio normale che a quella massima. Impostare la soglia di intervento per la manutenzione in base a tale valore di riferimento. Come punto di partenza pratico, programmare la pulizia o lo spurgo controllato quando il ΔP supera di circa 5–8 psi (0,35–0,55 bar) in più rispetto al valore a vuoto, a condizione che il fornitore dell'apparecchiatura e il processo lo consentano. Si tratta di un fattore scatenante, non di un limite universale per i filtri. I sistemi di pompaggio a basso NPSH, i filtri fragili o i circuiti di controllo sensibili potrebbero richiedere un intervento molto prima.
La gamma è coerente con Manuale del filtro a Y di Eaton, che prevede la pulizia dopo un aumento di 5–10 psi sui modelli in questione. Lo stesso manuale avverte di non superare i 20 psi su quei filtri specifici. Non applicare il valore di 20 psi a filtri di altri produttori; verificare la pressione differenziale consentita per il gruppo specifico in questione.
Se ΔP continua a salire, la rete può incurvarsi verso l’interno, separarsi lungo una giuntura, lacerarsi o collassare contro il supporto. Un calo improvviso di ΔP non è sempre una buona notizia. Se il flusso si ripristina senza che sia stata effettuata la pulizia, è possibile che il filtro si sia rotto, aprendo un percorso di bypass attraverso l’elemento danneggiato. Il corpo può sembrare normale, mentre ruggine, incrostazioni e detriti della guarnizione vengono convogliati direttamente alla pompa, alla valvola o all’ugello.
Dopo ogni pulizia, ispezionare il filtro controluce per verificare la presenza di fori, strappi, cuciture allentate e deformazioni permanenti. Ispezionare inoltre il cilindro di supporto, la guarnizione del tappo e le superfici di appoggio. Un filtro che presenti uno strappo localizzato deve essere sostituito e non rimesso in servizio, anche se la maggior parte della sua superficie appare ancora intatta.
Pianificare la procedura di manutenzione prima della messa in servizio. Deviare lo scarico verso uno scarico chiuso e sicuro o un punto di raccolta compatibile con il fluido, la temperatura e la pressione. Se è necessario aprire il tappo, isolare entrambi i lati, depressurizzare, scaricare e verificare l’assenza di energia prima di allentarlo. Pulire dal lato pulito verso quello sporco, in modo che i detriti vengano spinti fuori dalle aperture anziché penetrare più in profondità nella trama. Registrare il tipo di detriti, il ΔP prima della pulizia e le ore di funzionamento trascorse dall’ultimo intervento di manutenzione. Un intervallo di manutenzione più breve indica un cambiamento nel processo, una contaminazione all’avvio, un filtro sottodimensionato o una maglia più fine di quanto richiesto dall’apparecchiatura.
Come scegliere il filtro a Y più adatto (lista di controllo in 7 punti)
Invia i seguenti sette valori insieme alla richiesta. Consentono al fornitore di valutare il materiale, la maglia, le dimensioni del corpo e le esigenze di manutenzione come un unico sistema.
- Fluido e compatibilità: Indicare il nome del fluido, la concentrazione, il pH, il contenuto di solidi e di cloruri. Includere i prodotti chimici per la pulizia e i fluidi utilizzati in caso di malfunzionamento.
- Temperatura: Indicare la temperatura normale, massima e minima, oltre alle condizioni di vapore o di cicli termici.
- Classe di pressione: Indicare la pressione normale, la pressione di progetto, l’esposizione a picchi di pressione o colpi d’ariete e la normativa applicabile in materia di tubazioni.
- Portata: Indicare la portata normale, minima e massima, nonché la densità e la viscosità del fluido, se del caso.
- Dimensioni e raccordi dei tubi: Indicare la dimensione nominale e lo standard esatto della filettatura o della flangia. La sola indicazione “filettato” non è sufficiente.
- Dimensione target delle particelle: Indicare la dimensione massima delle particelle che le apparecchiature a valle possono ricevere, espressa in micron, oltre alla maglia proposta e al diametro del filo, se noti.
- ΔP massimo consentito: Indicare il budget per la perdita di pulizia, il segnale di allarme o il trigger di pulizia, il limite di pressione differenziale dello schermo e l'intervallo di pulizia richiesto.
Per i servizi con thread che rientrano nei limiti pubblicati, il Filtro di tipo Y Yzng Trong È dotato di un corpo in acciaio inossidabile 316, raccordi filettati PT da 1/4″ a 3″, una pressione nominale del corpo di 800 WOG e filtri in acciaio inossidabile 316 con maglia da 20, 60 o 100. Utilizzate questi dettagli come elenco di riferimento, quindi verificate le sette condizioni di linea sopra indicate. Le filettature NPT e PF, l’idoneità alla temperatura, la compatibilità chimica, l’esatta struttura del filtro e la pressione differenziale ammissibile devono essere tutte confermate nel preventivo.
Domande frequenti (FAQ)
La grana 60 è sempre la scelta migliore per uso generico?
No. Si tratta del valore intermedio tra le opzioni standard 20/60/100, non di un valore predefinito di natura tecnica. Un filtro a maglia 60 può risultare troppo fine per l’aspirazione di una pompa con un margine NPSH ridotto e troppo largo per un ugello di piccole dimensioni. Scegliere in base al limite delle particelle a valle, quindi verificare la portata e la manutenzione.
Cosa succede se la maglia è troppo fine?
La caduta di pressione di pulizia aumenta, il filtro trattiene una maggiore quantità di solidi in entrata e l’intervallo di pulizia si riduce. All’aspirazione di una pompa, la perdita di pressione in ingresso può ridurre l’NPSHa e causare cavitazione. Se la manutenzione viene ritardata, il filtro può deformarsi o rompersi. Una maglia più fine migliora la protezione solo quando il sistema è in grado di mantenerla pulita e l’apparecchiatura richiede un’apertura più piccola.
Come si converte matematicamente la mesh in micron?
Per un'armatura a tela semplice:
Apertura (µm) ≈ 25.400 / numero di maglie − diametro del filo (µm)
Il numero di maglie senza il diametro del filo non è sufficiente. Ad esempio, una maglia da 60 ha un passo di 423,3 µm. Sottraendo un filo di 173 µm si ottiene un’apertura di circa 250 µm; un diametro del filo diverso comporta un’apertura diversa. Per impieghi critici, utilizzare l’apertura misurata o specificata dal produttore del setaccio.
La rete in acciaio inossidabile 316 resiste a tutti gli agenti chimici?
No. Il molibdeno conferisce al 316 una resistenza ai cloruri e agli acidi riducenti superiore rispetto al 304, ma non rende il 316 immune. L’esposizione a cloruri caldi o concentrati può causare corrosione puntiforme o fessurazione da tensocorrosione, mentre gli acidi fortemente riducenti possono superare il campo di impiego dell’lega a seconda della concentrazione, della contaminazione e della temperatura. Il Nickel Institute consiglia di scegliere il materiale in base alle specifiche condizioni di impiego. Verificare la compatibilità tenendo conto del nome del fluido, della concentrazione, del tenore di cloruri, della temperatura, dell’aerazione e dei prodotti chimici utilizzati per la pulizia.