Calculadora para dimensionamiento de filtros de cartucho nominales

v1.1

Dimensionamiento de filtros de cartucho nominales

Calculadora para seleccionar la configuración de cartuchos filtrantes nominales, incluyendo la serie Parker Polyflow-G con datos de su ficha técnica oficial. Estima configuración física, vida útil y costo operativo mensual.
Advertencia: el diseño final requiere prueba piloto con el líquido real.

Estándares de referencia
MIP Carbotecnia
Parker Polyflow-G
AWWA

Parámetros del sistema

Valor requerido mayor a cero.
h/día
Default 24 h continuo
NTU
SST estimados = NTU × 1.5 mg/L
Valor requerido mayor a cero.
SDI
SDI > 4 aplica penalización +20%
Mínimo recomendado: 35 psi
Valor requerido mayor a cero.
MXN
Ingrese el precio de la pieza que comprará (20", 30" o 40"). El OPEX se multiplica por el número de piezas físicas recomendadas.

Resultados del dimensionamiento

Complete los parámetros
y presione Calcular.

© Carbotecnia · Calle B No. 2105 Int. A, Zapopan, Jalisco Pre-dimensionamiento referencial · El diseño final requiere prueba piloto con el líquido real

Calculadora de filtros de cartucho nominales para tratamiento de agua

Seleccionar un filtro de cartucho nominal no debería hacerse únicamente por diámetro, longitud o micraje. En aplicaciones industriales, el dimensionamiento correcto depende del flujo a tratar, la turbidez, la carga estimada de sólidos, la presión disponible, el micraje requerido y la vida útil esperada del cartucho.

Por eso, en Carbotecnia desarrollamos esta calculadora de filtros de cartucho nominales, una herramienta gratuita para realizar un pre-dimensionamiento técnico y estimar la configuración más adecuada de cartuchos filtrantes para procesos de tratamiento de agua.

La calculadora permite ingresar parámetros como flujo, turbidez, SDI, horas de operación, presión disponible, tipo de cartucho, micraje y costo por pieza. Con estos datos, estima los TIE requeridos, la configuración física recomendada, la vida útil aproximada y el costo operativo mensual del sistema.


¿Para qué sirve esta calculadora de cartuchos filtrantes?

Esta herramienta sirve para obtener una estimación inicial de cuántos cartuchos filtrantes nominales se requieren para una aplicación de tratamiento de agua.

Puede utilizarse como apoyo en sistemas de:

  • Pre-filtración antes de ósmosis inversa.
  • Protección de membranas.
  • Filtración de agua de proceso.
  • Retención de sólidos suspendidos.
  • Pulido posterior a filtros de lecho profundo.
  • Tratamiento de agua para industria alimentaria, química, farmacéutica, automotriz, minera, manufacturera u OEM.

El objetivo no es sustituir una ingeniería de detalle, sino ayudar a tomar una mejor decisión antes de seleccionar o cotizar un cartucho.


¿Qué calcula la herramienta?

La calculadora entrega resultados útiles para el análisis técnico y económico del sistema:

1. TIE requeridos

El TIE significa “equivalente a cartucho de 10 pulgadas”. La herramienta calcula cuántos equivalentes de 10” se necesitan de acuerdo con el flujo ingresado y el caudal admisible por cartucho.

2. Configuración física recomendada

Además del número de TIE, la calculadora sugiere una configuración práctica con cartuchos de 10”, 20”, 30” o 40”, priorizando configuraciones que faciliten la instalación y reduzcan la cantidad de piezas físicas.

3. Vida útil estimada

La vida útil se estima con base en la turbidez ingresada, la conversión aproximada de turbidez a sólidos suspendidos y la capacidad de carga del cartucho. La herramienta también considera una penalización cuando el SDI es mayor a 4.

4. Costo operativo mensual

Si se ingresa el costo por cartucho, la calculadora estima el gasto mensual aproximado por reemplazo de cartuchos, lo que ayuda a comparar alternativas no solo por precio unitario, sino por costo real de operación.


¿Qué datos necesitas para usar la calculadora?

Para obtener una estimación útil, se recomienda contar con los siguientes datos del sistema:

Parámetro
¿Por qué es importante?
Flujo a tratar
Define la cantidad de cartuchos necesarios.
Turbidez en NTU
Ayuda a estimar la carga de sólidos.
Micraje requerido
Determina el grado de retención de partículas.
Presión disponible
Indica si el sistema puede operar adecuadamente.
Horas de operación
Influye directamente en la vida útil.
SDI
Útil cuando el cartucho protege membranas.
Costo por cartucho
Permite estimar el OPEX mensual.

La turbidez es un indicador clave porque se relaciona con la presencia de partículas suspendidas en el agua. La EPA señala que los filtros remueven sólidos suspendidos durante el tratamiento y utiliza la turbidez como parámetro de control en sistemas de filtración de agua.


Tipos de cartuchos considerados en la calculadora

La herramienta permite trabajar con tres familias principales:

Cartucho estándar de profundidad nominal

Es una opción común para retener sólidos en agua con carga variable. Suele utilizarse como prefiltración general o como etapa de protección antes de equipos más sensibles.

Cartucho plisado nominal estándar

Normalmente ofrece menor caída de presión inicial y mayor área superficial, aunque puede tener menor capacidad de carga de sólidos que un cartucho de profundidad en ciertas aplicaciones.

Parker Polyflow-G

La calculadora también incluye la familia Parker Polyflow-G, un cartucho de profundidad nominal fabricado en polipropileno. De acuerdo con la ficha técnica de Parker, Polyflow-G está diseñado para aplicaciones generales de proceso, clarificación de fluidos y prefiltración, con alta capacidad de carga de sólidos y compatibilidad química amplia.


¿Por qué no basta con elegir el micraje?

Uno de los errores más comunes al seleccionar filtros de cartucho es elegirlos únicamente por el micraje: 1, 5, 10, 20 o 50 micras.

Aunque el micraje es importante, no es el único criterio. Dos sistemas con el mismo micraje pueden comportarse de forma muy distinta si cambia:

  • El flujo.
  • La turbidez.
  • La presión disponible.
  • La concentración de sólidos.
  • El tipo de cartucho.
  • La longitud del cartucho.
  • La continuidad de operación.
  • La calidad del agua de entrada.

Por ejemplo, un cartucho de 5 micras puede funcionar adecuadamente en agua con baja turbidez, pero colmatarse rápidamente si recibe agua con alta carga de sólidos. En esos casos, conviene evaluar una etapa previa de filtración con lecho profundo, discos, mallas o bolsas.


¿Cuándo usar cartuchos filtrantes nominales?

Los cartuchos filtrantes nominales son adecuados cuando se requiere una retención práctica de partículas, sin llegar necesariamente a los niveles de control de un cartucho absoluto.

Son útiles en aplicaciones como:

  • Retención de sedimentos.
  • Protección de bombas, válvulas y boquillas.
  • Pretratamiento antes de membranas.
  • Pulido de agua filtrada.
  • Reducción de partículas visibles.
  • Filtración de agua en procesos industriales.

En muchos sistemas, los cartuchos nominales trabajan como una etapa de seguridad después de filtros multimedia o filtros de carbón activado.


¿Cuándo la calculadora puede indicar que necesitas prefiltración?

La herramienta puede mostrar advertencias cuando la carga de sólidos es alta o cuando la vida útil estimada es muy corta. En esos casos, el uso directo de cartuchos puede no ser la solución más rentable.

Si los cartuchos se saturan en pocos días, normalmente conviene instalar antes una etapa de:

  • Filtro de lecho profundo.
  • Filtro multimedia.
  • Filtro de discos.
  • Filtro de malla.
  • Filtro de bolsa.
  • Clarificación o sedimentación, según el caso.

La norma AWWA B100 se relaciona con materiales granulares filtrantes y menciona que la selección de medios como arena y antracita depende de criterios de diseño como profundidad de cama y tamaño de partícula.


Limitaciones del cálculo

Esta calculadora realiza un pre-dimensionamiento referencial. El resultado debe validarse con las condiciones reales del agua y del proceso.

El desempeño final puede cambiar por factores como:

  • Distribución real de tamaño de partícula.
  • Aceites, grasas o materia orgánica.
  • Viscosidad del líquido.
  • Temperatura.
  • Presión diferencial permitida.
  • Compatibilidad química.
  • Calidad del cartucho.
  • Frecuencia de operación.
  • Variaciones en la turbidez de entrada.

Por eso, para aplicaciones críticas, lo recomendable es realizar una prueba piloto o solicitar asesoría técnica.


Beneficios de usar la calculadora de Carbotecnia

Esta herramienta fue desarrollada para ayudar a ingenieros, compradores técnicos y responsables de mantenimiento a tomar decisiones más rápidas y fundamentadas.

Entre sus beneficios están:

  • Reduce errores de selección.
  • Ayuda a estimar costos mensuales.
  • Facilita comparar diferentes configuraciones.
  • Permite justificar técnicamente una cotización.
  • Ayuda a detectar cuándo se requiere prefiltración.
  • Sirve como punto de partida para una asesoría técnica.

En Carbotecnia, el acompañamiento técnico es parte central de nuestra propuesta de valor. La empresa cuenta con un equipo de ingenieros especializados en tratamiento de agua y ofrece atención personalizada, técnica, amable y rápida para ayudar a seleccionar soluciones de acuerdo con cada aplicación.


Usa la calculadora de filtros de cartucho nominales

Ingresa los datos de tu sistema y obtén una estimación inicial de la configuración de cartuchos, vida útil y costo operativo mensual.

Calcula ahora cuántos filtros de cartucho nominales necesitas para tu proceso.

Nota técnica: el resultado es referencial. Para seleccionar el cartucho definitivo, validar compatibilidad y confirmar condiciones de operación, solicita asesoría con el equipo técnico de Carbotecnia.

Referencias:

Para profundizar en criterios técnicos relacionados con filtración, turbidez y cartuchos nominales, puedes consultar las siguientes fuentes:

Ficha técnica Parker Polyflow-G
https://www.parker.com/content/dam/Parker-com/Literature/Bioscience-Division/ind-lit/Polyflow-G-Polypropylene-Depth-Filter-Data-Sheet.pdf

Guía de la EPA sobre turbidez y filtración en tratamiento de agua
https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-06/documents/swtr_turbidity_gm_final_508.pdf

Estándar AWWA B100 sobre medios filtrantes granulares
https://www.abpsoil.com/images/refrences/Standard_awwa-b100%202016.pdf

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