Gli impianti idraulici domestici sono strutture complesse che richiedono una manutenzione adeguata per funzionare al meglio e per lungo tempo. Tra gli accessori che possono migliorare il sistema idraulico, i filtri a Y occupano un posto di rilievo.

Filtri a Y: Funzionamento e Vantaggi

Questi dispositivi sono semplici ma fondamentali per mantenere l’acqua pulita e preservare le tubature, riducendo al minimo l'accumulo di impurità e sedimenti. Il filtro a Y prende il suo nome dalla forma della sua struttura, che ricorda una "Y" capovolta. Questo dispositivo viene installato nelle tubature e ha il compito di catturare e trattenere detriti e sedimenti sospesi nell’acqua.

I filtri a Y sono costituiti da un corpo principale, in cui l'acqua passa, e da una rete filtrante posizionata all'interno. I filtri a Y sono progettati per filtrare detriti e impurità attraverso un processo di separazione meccanica. Quando l’acqua passa attraverso la tubazione, entra nella sezione a forma di Y dove la rete metallica cattura i sedimenti.

Una volta che il filtro accumula una quantità significativa di detriti, deve essere pulito per mantenere l’efficacia. I detriti e le impurità possono danneggiare le tubature e causare perdite o intasamenti. I filtri a Y sono installati generalmente all’ingresso della linea d’acqua principale o in punti strategici dell’impianto idraulico, come nelle linee di alimentazione di elettrodomestici o di caldaie.

Il processo di installazione richiede alcuni strumenti base, come una chiave inglese e del nastro sigillante. I filtri a Y richiedono una manutenzione periodica per evitare che il loro sistema di filtrazione si intasi. Per pulire un filtro a Y, è sufficiente svitare il tappo di chiusura, rimuovere la rete filtrante e lavarla sotto acqua corrente. I filtri a Y rappresentano un investimento accessibile e intelligente per chi desidera mantenere in buono stato il proprio impianto idraulico domestico.

Filtri su Serbatoio (Tank-Top) per Impianti Oleodinamici

Le performance dell’impianto oleodinamico dipendono dalla qualità del fluido idraulico. Per questo motivo il componente più importante di un serbatoio idraulico è il filtro in quanto garantisce che il fluido del serbatoio resti pulito e privo di contaminante. Tra le varie soluzioni di filtrazione che permettono il raggiungimento di questo specifico obiettivo, quella più utilizzata è il filtro su serbatoio, anche detto tank-top, che svolge un’importante funzione in quanto pulisce il fluido prima che ritorni nel serbatoio oleodinamico.

Struttura e Funzionamento dei Filtri su Serbatoio

Il filtro tank-top si trova sulla linea di ritorno con collegamento diretto al serbatoio di un sistema idraulico o di lubrificazione. Il filtro, in alternativa, può anche essere installato in linea su un tubo dell’impianto oleodinamico.

Il filtro su serbatoio è costituito fondamentalmente da testa del filtro e coperchio (1), contenitore (2), elemento filtrante (3a) e una valvola di bypass di serie (3b). Il filtro può essere dotato anche di indicatore di intasamento (4), sia elettrico sia visivo, e di eventuali accessori aggiuntivi, quali tappo di riempimento, sfiato aria (5), astina di livello (6), ecc.

Durante il funzionamento, il fluido idraulico entra nel filtro dalla connessione d’ingresso, poi scorre attraverso l’elemento filtrante (3) dall’esterno verso l’interno e viene pulito in base al grado di filtrazione del media filtrante prescelto. Le particelle di contaminante si depositano nell’elemento filtrante. Attraverso l’uscita, il fluido idraulico filtrato entra nel serbatoio. Quando l’elemento è completamente contaminato, l’indicatore di intasamento (4) segnala la necessità di sostituire la cartuccia.

Dimensionamento del Filtro su Serbatoio

I filtri sulla linea di ritorno possono essere sensibili ai picchi di flusso, generalmente causati dallo spostamento simultaneo di più valvole o dall’intensificazione del flusso dai cilindri. Per questo motivo è importante dimensionare i filtri su serbatoio per la massima portata dell’impianto idraulico (max l/min). Per dimensionare correttamente il filtro per uno specifico impianto idraulico è possibile utilizzare una delle applicazioni di configurazione disponibili sui siti dei principali produttori di filtri su ritorno, quale ad esempio il CAF Configuratore Assistito del Filtro di UFI Filters Hydraulics.

Principali Vantaggi dei Filtri Tank-Top

La filtrazione su serbatoio rappresenta una soluzione salvaspazio per l’equipaggiamento OEM del settore mobile, per il quale è sempre più richiesta la riduzione dei volumi dei componenti idraulici, in particolare nelle macchine movimento terra e nel settore agricolo (trattori, aratri, irroratrici, mietitrebbie, essiccatori, ecc.), che utilizzano il filtro su ritorno per un funzionamento fluido.

I filtri montati sul serbatoio sono una delle soluzioni più flessibili e resistenti nel mondo idraulico, poiché offrono un’ampia gamma di opzioni di configurazione e di funzionalità aggiuntive. Inoltre, i contenitori dei filtri sulla linea di ritorno sono progettati per lavorare in bassa pressione, riducendo quindi il costo rispetto ai loro omologhi per alta pressione; anche per questo motivo possono essere considerati estremamente versatili.

Manutenzione e Ricambi dei Filtri su Serbatoio

Sebbene i filtri sulla linea di ritorno siano ampiamente utilizzati, esistono pochi standard a regolamentare le diverse serie tra un produttore e l’altro. Ciò significa che gli elementi filtranti di ricambio non originali potrebbero non essere completamente intercambiabili.

Tipologie di Filtri per Impianti Oleodinamici

Ogni impianto oleodinamico ha necessariamente bisogno di filtri che hanno l’importante compito di filtrare l’olio in ogni fase del circuito. All’interno di un impianto oleodinamico il fluido idraulico che può essere un olio vegetale, minerale o sintetico, ha il compito di trasportare l’energia necessaria al funzionamento dell’impianto. In realtà, però, lo spazio necessario, il costo e il bisogno di diminuire il peso di ogni impianto, limitano il numero di filtri installabili in un unico impianto.

Per ogni impianto che realizziamo prendiamo in considerazione tutti i complessi aspetti su dove installare i differenti filtri. Le nostre scelte dipendono perciò da:

  • Requisiti di pulizia e sensibilità dei differenti componenti
  • Ciclo di vita del impianto
  • Contaminazione ambientale
  • Manutenzione dei componenti e dei pezzi di ricambio

Filtri in Aspirazione

Si trovano per la maggior parte degli impianti nel serbatoio del fluido idraulico, e la loro reale funzione è quella di non permettere l’ingresso nella pompa di insetti, dadi e bulloni. Secondo recenti tecnologie si è verificato come pre-filtrando il fluido idraulico, mantenendo il serbatoio sigillato e utilizzando uno speciale sfiatatoio è possibile eliminare questi filtri.

Filtri a Bassa Pressione o in Aspirazione

Questa tipologia di filtri sono solitamente filtri avvitabili collocati tra il serbatoio e la pompa e sono progettati per proteggere la pompa da contaminanti dannosi per l’impianto. Per evitare però limitazioni alla linea di aspirazione della pompa, questa tipologia di filtri appunto in aspirazione puntano ad essere più aperti e quindi più grossi rispetto a filtri di uguale portata. Sono infine di facile manutenzione e hanno un prezzo più basso di molti altri filtri.

Filtri ad Alta Pressione

Il compito principale di questa tipologia di filtri è quello di proteggere i componenti costosi di un impianto come le servovalvole e attuatori pulendo il fluido alla base della pompa. I filtri ad alta pressione hanno quindi il compito di proteggere le parti più costose e cruciali degli impianti. Sono utilizzati nella maggior parte dei settori, come ad esempio per attrezzature edili, trattori e attrezzatura mineraria.

Manutenzione dei Filtri e Sostituzione degli Elementi Filtranti

L’impianto idraulico è un macchinario costoso e per questo motivo l’utilizzatore finale si aspetta prestazioni senza problemi nel lungo periodo. Una manutenzione regolare è quindi essenziale per mantenere l’efficienza e la produttività attese dall’utilizzatore finale. Secondo alcune ricerche, l’80% dei guasti di un sistema oleodinamico deriva dalla contaminazione, pertanto la sostituzione periodica dell’elemento filtrante dovrebbe essere una parte essenziale del programma di manutenzione.

Frequenza di Sostituzione dell’Elemento Filtrante

Sapere quando è necessario sostituire l’elemento filtrante è fondamentale. Se si sostituisce dopo un numero fisso di ore di utilizzo, potrebbe essere troppo presto o troppo tardi. Se si cambia in anticipo, prima che venga completamente sfruttata la capacità di trattenere lo sporco dell’elemento, si rischia di incorrere in costi derivanti da sostituzioni non necessarie. Se invece si attende troppo a lungo, l’elemento filtrante potrebbe intasarsi completamente; in questo caso entrerebbe in funzione il by-pass e l’olio non verrebbe più filtrato.

Anche questo secondo caso comporterebbe un aumento dei costi di gestione dell’impianto, in quanto l’olio contaminato che bypassa l’elemento filtrante influenza negativamente la durata e l’efficienza di ciascun componente del sistema idraulico.

Importanza del Tempismo Corretto

Il momento migliore per sostituire l’elemento filtrante è appena prima che raggiunga la sua massima capacità di accumulo (DHC), che corrisponde alla quantità massima di contaminante che il materiale filtrante è in grado di trattenere. Per riuscire ad identificare il momento migliore per la sostituzione dell’elemento è necessario monitorare la pressione dell’olio idraulico che scorre attraverso il filtro attraverso l’utilizzo di un dispositivo che avviserà l’operatore quando questo flusso inizia a diminuire. Questo segnale avvisa infatti l’operatore che l’elemento filtrante è intasato e va pertanto sostituito.

Il dispositivo più semplice ed economico è senza dubbio un indicatore visivo di intasamento, tuttavia, a meno che non venga ispezionato regolarmente, non è il metodo più affidabile. La soluzione migliore consiste nell’installare un indicatore di intasamento elettrico per un controllo più accurato. È importante sottolineare che entrambi i dispositivi devono essere impostati per attivare un segnale a una pressione inferiore alla taratura della valvola di by-pass.

Tipi di Indicatori di Intasamento

Sui filtri sulla linea di ritorno e sulla bassa pressione, l’indicatore di intasamento può essere un manometro o un pressostato. Entrambi i dispositivi misurano la pressione a monte del filtro.

Su alcuni filtri sul ritorno e sui filtri ad alta pressione, l’indicatore di intasamento può essere di tipo differenziale, che misura cioè la pressione a monte e a valle del filtro attivando un segnale quando la pressione differenziale raggiunge il valore impostato.

Sui filtri in aspirazione si utilizza invece un vacuometro o un vacuostato, che misura la perdita di pressione a valle del filtro.

Contaminazione e Pulizia dell'Olio

In ogni sistema oleodinamico, il fluido porta sempre con sé, seppur in misura minima, una contaminazione iniziale che tende ad aumentare durante il funzionamento. Altri filtri in oleodinamica possono essere montati sugli sfiati che filtrano l’aria di richiamo nel serbatoio quando l’olio viene reimmesso nel sistema. Un ulteriore modo per ridurre il rischio di contaminazione è quello di posizionare un filtro di ricircolo. La vita dei filtri in oleodinamica, è influenzata da quanto è contaminato l’ambiente in cui è posto e dal grado di manutenzione che si esplica. I filtri ad alta pressione e quelli di ritorno hanno un indicatore di intasamento che di solito è di tipo differenziale.

Tutti i sistemi che usano filtri, siano per aria condizionata o per ventilazione o per sistemi idraulici o oleodinamici, sono soggetti a contaminazione con conseguente perdita di carico. Se si desidera mantenere una portata costante del fluido, generalmente inteso, in presenza di intasamento, si deve ricorrere alla richiesta di maggiore potenza e quindi di consumo di energia.

Se uno dei filtri in oleodinamica è contaminato, è più resistente al passaggio del fluido rispetto ad uno senza inquinante, si verifica un aumento della pressione in entrata (può essere monitorata molto bene attraverso gli strumenti) con conseguente diminuzione delle portate. Il dispendio di energia aggiuntiva suggerirebbe la sostituire immediatamente il filtro sporco con costi per materiali e manodopera e la sostituzione deve avvenire a macchine ferme.

In ogni caso, la caduta di pressione attraverso un filtro può essere stimata misurando quanto essa cambia tra il suo ingresso e l’uscita. Gli agenti contaminanti che entrano nei circuiti dei sistemi oleodinamici possono determinare notevoli guasti all’impianto. Per limitare i danni è fondamentale una buona pulizia dell’olio attraverso, ad esempio, l’adozione di un sistema di filtrazione dimensionato opportunamente e non solo.

Strategie di Fluid Care e Classi di Contaminazione

Per i costruttori e gli utilizzatori finali delle macchine la filtrazione rappresenta una priorità e rientra pienamente nelle strategie di fluid care, quelle soluzioni e sistemi cioè che hanno il compito di ridurre e abbattere il livello di contaminazione del fluido idraulico. La strategia di fluid care da adottare ha uno stretto legame con la tipologia di sistema di filtrazione installato.

Il punto di partenza, per garantire che il sistema di filtrazione sia adeguato, è determinare la più corretta classe di contaminazione per lo specifico impianto. I diversi componenti che lo compongono sono, infatti, soggetti a classi di contaminazione diverse il cui valore specifico è generalmente indicato nell’apposito manuale di uso e manutenzione. La scelta dei filtri deve essere quindi eseguita in funzione della necessità di rientrare nella classe di contaminazione tollerata. Successivamente il sistema deve essere equilibrato, per questa ragione solitamente si utilizza lo stesso grado di filtrazione in mandata e ritorno. È altresì possibile scegliere un grado di filtrazione più fine, sul ritorno in modo da alleggerire il lavoro del filtro in mandata. Ciò rappresenta spesso una scelta vantaggiosa dal punto di vista economico.

Non da ultimo, è bene ricordare che anche l'aria è un contaminante che potrebbe danneggiare il sistema. I filtri aria, chiamati di polmonazione (standardizzati a 3 micron), filtrano la contaminazione che potrebbe entrare attraverso il serbatoio dall’ambiente esterno.

Dimensionamento dei Filtri d’Aria

La scelta della dimensione corretta dipende dal tipo di applicazione.

Interventi di Pulizia ad Hoc

Quando il cliente finale riscontra malfunzionamenti (es. rotture a pompe e valvole, surriscaldamenti etc..) o quando, dopo un’analisi, si rilevano classi di contaminazione non all’interno del range fissato per il sistema, allora è il momento di verificare lo stato del sistema di filtrazione. Qualora non fosse possibile intervenire sul sistema esistente per abbassare i livelli di contaminazione possono essere impiegati dei filtri aggiuntivi offline e rientrare così nella classe di contaminazione richiesta. Questi sistemi aspirano l'olio dal serbatoio, lo ricondizionano per poi restituirlo, pulito, nello stesso serbatoio.

Pulizia Straordinaria e Analisi dell'Olio

Prima di procedere con una pulizia straordinaria è sempre opportuno effettuare un’analisi dell’impianto e dell’olio per definire il livello e la tipologia di contaminazione. Questa operazione permette di procedere con il dimensionamento del sistema di filtrazione aggiuntivo: finezza di filtrazione, portata e tipologia. Data la straordinarietà di questi interventi il noleggio di sistemi di filtrazione offline è divenuto una prassi comune. Il dimensionamento del sistema di filtrazione deve tenere conto di ciò al fine di garantire adeguate prestazioni.

Per esempio, nell’ambito specifico dell’energia, che deve assicurare elevati standard di sicurezza, è richiesta una lunga durata della cartuccia, quindi si tende a sovra-dimensionare il filtro in modo che duri di più e non necessiti di frequenti interventi di manutenzione. Sempre per il campo dell’energia sono stati sviluppati dei setti filtranti speciali che eliminano le scariche elettrostatiche per evitare danni al fluido e ai filtri.

Una delle caratteristiche principali del settore macchine mobili, invece, è la partenza a freddo. I filtri quindi sono progettati per sopperire a questa problematica per evitare una danni e guasti all’intero sistema. In ogni caso, il sistema di filtrazione, a prescindere dal settore, va sempre scelto in base alla specifica applicazione a cui è destinato: ad esempio in una piattaforma aerea mobile il sistema è soggetto a minori sollecitazioni mentre un escavatore che svolge un lavoro più gravoso nei cantieri necessita di un sistema molto più complesso.

Categorie di Filtri e Loro Applicazioni

Oltre a definire grado di filtrazione, portata, pressione necessari all'impianto è opportuno considerare l'applicazione e quando, invece, l'impianto è già avviato tenere sotto controllo i livelli di contaminazione.

  • Filtri su ritorno: filtrano l’olio che torna dall’impianto e servono per evitare che la contaminazione rientri nel serbatoio.
  • Filtri aria: sono filtri di polmonazione per il serbatoio, servono a evitare che la contaminazione dell’ambiente entri nel circuito quando il livello del serbatoio sale e scende. I filtri aria trovano anche usi differenti come nel caso della lubrificazione.
  • Filtri offline fissi: sono filtri che montati esternamente al sistema servono a mantenere sempre bassa la classe di contaminazione. Vengono montati spesso in combinazione con scambiatori di calore e hanno il vantaggio di garantire la massima efficienza perché vengono utilizzati a una portata fissa.
  • Filtri in aspirazione: sono filtri di sicurezza che, posizionati all'interno del serbatoio prima della pompa, evitano l'ingresso di particelle grossolane all’interno della stessa.

Indicatori di Intasamento

Al fine di agevolare il manutentore sono stati messi a punto anche degli speciali indicatori di intasamento che sono da considerare come parte integrante dei sistemi di filtrazione. Gli indicatori di intasamento possono essere di molte tipologie diverse e rendono possibile la manutenzione e sostituzione della cartuccia. A titolo di esempio possiamo fare riferimento al VFL, sensore smart in grado di indicare le ore rimanenti prima dell’intasamento.

Tipi di indicatori di intasamento: ottici, elettrici, elettronici.

Filtri Acqua per Impianti Domestici

Il filtro acqua per l’impianto domestico è un dispositivo progettato per migliorare la qualità dell’acqua, elimina impurità, sostanze inquinanti e agenti corrosivi. Un sistema di filtrazione efficace non solo migliora la sicurezza dell’acqua potabile, ma aiuta anche a prevenire incrostazioni e guasti, garantendo una maggiore efficienza degli impianti.

Il filtro acqua per l’impianto domestico può essere installato in punti diversi della rete idrica, come rubinetti, docce, caldaie o sull’intero impianto, a seconda delle necessità. Esistono inoltre diverse tecnologie di filtrazione, tra cui il carbone attivo, l’osmosi inversa, il filtraggio meccanico e l’addolcimento, ognuna con specifiche funzioni.

Scegliere il filtro giusto è una questione che incide sia sulla qualità dell’acqua, sia sulla durata degli impianti.

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