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Tobera para filtro ¿Qué es y cómo funciona?

¿Qué es una tobera o distribuidor?

Una tobera o distribuidor es un elemento que evita que un medio granular filtrante o purificante salga del tanque o recipiente.

La estructura de una tobera o un elemento ranurado permite colocar más medio filtrante que en uno convencional de tubos con orificios o ranurados y colocar varias capas de gravas.

En este artículo vamos a ver como es que trabaja una tobera tipo Johnson ranurada en un filtro de agua.

¿Qué son las toberas o distribuidores de un filtro?

Podría llamarse “filtro” porque fusiona como una malla, que su propósito principal no es la de filtrar, sino retener un medio granular filtrante o purificantes dentro del recipiente que lo contiene, típicamente pueden ser fabricadas en acero inoxidable, en plástico de PVC, ABS o Kynar.

Tobera para filtro de acero inoxidable Tobera Hidrosfera de plástico ABS

La tobera tiene una malla o elemento ranurado con una forma muy particular, consta de perfiles muy resistentes que suelen tener forma de V y que monta sobre diferentes perfiles de soporte.

Normalmente, este alambre en forma de V se rola sobre estos perfiles de forma circular y con una separación milimétrica entre uno y otro, este montaje forma una ranura continua que podemos llamar la zona de filtración o elemento ranurado.

El perfil de superficie en forma de V suele formar ranuras cónicas que ayudan; a que si un grano queda atorado entre una ranura y otra, con un poco de presión se desatora fácilmente, lo que evita un taponamiento general de toda la tobera.

Por lo tanto, en su construcción es fundamental controlar esta distancia entre ranura y ranura con mucha precisión.

 

Ventajas y desventajas de las toberas o distribuidores

Si se pregunta en qué aplicaciones puedo usar las toberas y saber si tenemos alguna ventaja, a continuación le mostramos las ventajas que obtendrá al utilizar la tobera.

Primeramente no hay obstrucción o taponamiento como en otras mallas o filtros convencionales. Recordemos que el elemento filtrante forma una ranura ininterrumpida que permite un espacio de dos puntos muy fino, minimizando así el efecto de obstrucción por granos. La no obstrucción ofrece un flujo máximo efectivo y operaciones eficientes. También se reduce el tiempo de paro por limpieza y el costo relacionado como resultado de un taponamiento del filtro.

También el alambre en forma de V, tiene una adicional, permite una fácil limpieza o retrolavado del medio filtrante.

Forma cilíndrica para aguantar altas presiones.

La fabricación de las tobera tipo Johnson al soldarse forma circular a un soporte, evita copaso porque los elementos cilíndricos son mas resistentes a las presión altas.

Alta precisión de espacio entre ranuras

Las toberas o hidroesferas vienen en diferentes tamaños de ranura, lo que le permite seleccionar uno adecuado para su aplicación. Los filtros pueden tener aberturas de ranura de entre 0.025 mm y 12.5 mm, dependiendo del tamaño de las partículas.

La fabricación un elemento ranurado tipo Johnson se hace sobre unas varillas trasversales que son el soporte del alambre de forma “V” que después se enrolla. Este montaje se hace con un maquina que tiene una precisión milimétrica, que al ir enrolando va soldando en los puntos de coincidencia con las varillas de soporte.

La soldadura ofrece una resistencia adicional a la tobera. Esta resistencia es vital para soportar las presiones de operación.

ranura de una tobera tipo Johnson

Buena distribución del líquido que se está tratando

Una ventaja de usar toberas o distribuidores es que genera dentro del filtro una distribución pareja del líquido. Esto hace que el medio filtrante no se concentre a uno de los costados o al centro del tanque, y que permanezca una cama lo más horizontal posible.

La regla para un buen arreglo y distribución de las toberas es la siguiente:

Distancia de colocación entre centros de 2 toberas: Óptimo 6 pulgadas y máximo 12 pulgadas entre cada una.

Arreglo de distancia entre toberas de filtro

Nozzles toberas montadas en filtro

Flexibilidad de diseño

Las toberas tienen varios diseños debido a las variaciones de los fabricantes, por lo que se pueden fabricar múltiples formas, algunos tiene forma cónicos, los más típicos son cilíndricos, esféricos (hidrosfera) o planos.

¿Cómo seleccionar el tipo de tobera que necesitamos?

Secciones del filtro de tobera

En este capítulo veremos las principales secciones de un una tobera.

1. Perfil de la superficie del una tobera

El perfil de la superficie de una tobera se compone de un alambre en forma de V. Pero, hay cuatro tipos de superficie o tipos de alambre disponibles para una tobera, es decir, alambre plano, alambre triangular, alambre redondo y alambre trapezoidal.

El material principal para la fabricación de la mayoría de las toberas es el acero inoxidable, debido a sus características de estabilidad de este material para estar en contacto con agua potable, su soporte a diferentes temperaturas y presiones, además de evitar la oxidación.

El tamaño de la abertura de la ranura (espacio entre alambre y alambre) disponible para el perfil de la superficie varía de 0.8 mm a 3.4 mm. La apertura más común es de 0.18 mm.

2. Niple de una tobera

El niple que va soldado a una tobera, realiza el soporte y permite la conexión a un tubo distribuidor central, típicamente es de 3/4″ y 1” (pulgadas) en tipo NPT o milimétrica recta.

El niple debe ser del mismo material que el del elemento filtrante ya sea tipo Johnson o de plástico.

niple para la tobera johnson Niple NPT

3.  Tubos ranurados tipo Johnson

Los tubos ranurados se utilizan para fabricar la tobera, que se compone por una fracción de un tubo ranurados, dos tapas toriesfericas y un niple, todo fabricado por el mismo material que el elemento filtrante.

Como hemos visto las ranuras tienen la misma medida de separación. En algunas toberas, puede tener aberturas de ranura variables para fines especiales. La capacidad de combinar diferentes componentes en una tobera indica que no hay un tamaño de tubo o ranura estándar en el mercado.

4. Flujo de servicio

El flujo del una tobera es la dirección y los litros o galones que pasan por ella en un tiempo determinado durante el proceso de filtración. Una tobera tiene básicamente dos flujos, es decir, flujo de entrada a salida (flujo de servicio) y flujo de salida a entrada (retrolavado). Como vamos a ver más adelante en esta guía, ciertos factores determinan el flujo direccional del una tobera.

Dirección del flujo en los toberas

Flujo de de servicio (entrada a salida)

El flujo de entrada a salida, también conocido como flujo de servicio, digamos que el la puesta en marcha del equipo filtrante donde la tobera capta el agua ya filtrada o tratada.

Este flujo se puede determinar dependiendo de qué tobera se vaya a utilizar y con qué diámetro de tubo o niple de la tobera, con gusto le ayudamos a elegir la tobera indicada para calcular el número de toberas que necesita colocar.

Flujo de servicio de una tobera

Flujo de retrolavado (salida a entrada)

El flujo de salida a entrada, también conocido como flujo de retrolavado, se produce cuando el filtro entra en modo de retrolavado o limpieza e invierte los flujos a la inversa. Ingresa agua por la salida para elevar la cama del medio filtrante, para expandir, despegarla y limpiarla de sedimentos retenidos.

Flujo de retrolavado de una tobera

 

Construcción de los toberas

La construcción de los toberas es bastante fácil. Básicamente, la construcción de los una tobera consiste en envolver un alambre de perfil cilíndrico alrededor de una varilla de soporte longitudinal y soldar el alambre y varillas en cada punto de contacto, esto con una maquinaria robotizada para una soldadura precisa y a la distancia correcta.

Estándar circunferencial externo

La norma circunferencial externa se produce cuando la dirección del flujo del fluido es en el exterior al interior. Recuerde, el soporte de la varilla vertical viene crucial en una construcción de este tipo.

Enrollamiento en circunferencia interna

En el enrollado circunferencial interno, el flujo del fluido es desde el interior hacia el exterior, para lo cual se utiliza el soporte de la varilla exterior del una tobera, que es horizontal.

tubo tipo johnson de ranura continua

Enrollamiento externo

El enrollado externo utiliza la varilla vertical para permitir el flujo del fluido, que en este caso fluye desde el interior hacia el exterior.

En una tobera típica se usa elementos ranurados con enrolamiento interno.

¿Qué buscar al comprar un una tobera?

Si quiere lo mejor para su filtración, necesita seleccionar el mejor la distribución del agua en un filtro tipo albercas, falso fondo o tanque cerrado .Para ello, debe prestar atención a detalles específicos.

¿Qué especificación debe cumplir una tobera?

La gran pregunta es cuáles son estas especificaciones que debes cumplir. Para responder a esto, aquí están las especificaciones que debes comprobar cuando vayas a comprar un una tobera.

Características de las partículas

Comprender la naturaleza y el tamaño de las partículas que tiene una cama de medio granular filtrante para seleccionar un una tobera. El tamaño de la partícula del medio filtrante debe ser del doble de tamaño del la ranura de la tobera. Para asegurarnos que el medio filtrante no se nos va a escapar por las ranuras de la tobera

Caudal máximo de funcionamiento

El caudal determinará el tamaño del filtro que va a utilizar. Es decir el número de toberas de debe ajustar al caudal del fluido. La mayoría de los toberas tienen en su ficha técnica indica el caudal máximo que pueden manejar. Compruebe la indicación de caudal correspondiente para seleccionar una tobera correcta.

Presión máxima y mínima de funcionamiento

Cada filtro tiene una presión máxima de funcionamiento que puede soportar. Por lo tanto, es necesario seleccionar un una tobera que se corresponda con la presión de funcionamiento de su aplicación. El mayor cuidado es en las toberas o distribuidores de plástico, ya que estas pueden colapsar a menores presiones que las de acero inoxidable.

Esto para evitar un colapso de la tobera o distribuidor durante el funcionamiento, lo que puede conducir a una mala filtración del fluido. Entender la presión mínima de funcionamiento es esencial cuando se trata de un una tobera autolimpiable. Cuando se activa el mecanismo de retrolavado, es necesario mantener la presión mínima de funcionamiento.

Cada tobera en su especificación de mencionar su máxima presión de operación.

Caída de presión

La caída de presión es la disminución de la presión del fluido a través del filtro. Una primer caída de presión es en las válvulas de control del filtro (en la ficha técnica puede ver cuanta caída de presión puede generar la válvula utilizada). A medida que la presión obliga al fluido a atravesar un medio filtrante donde se produce la filtración o tratamiento, se genera una la segunda caída de presión.

Como resultado, habrá una resistencia al flujo del fluido que se traduce en una caída de presión una vez que el fluido fluye a través del filtro.

Hay varios factores como los contaminantes, la viscosidad y el caudal que causan la caída de presión.

La caída de presión es un factor esencial, ya que cuando el filtro comienza a ensuciarse, la caída de presión aumenta, lo que se traduce en una disminución del flujo y contaminantes filtrados.

Las toberas no deben presentar una caída de presión, ya que se deben diseñar para no detener ni disminuir el flujo de servicio.

Cuando la presión que hay que superar es demasiado grande, se compromete el flujo deseado a través del filtro, por lo que es necesario eliminar los contaminantes para reducir la caída de presión con frecuencia. Por lo tanto, cuando se selecciona un una tobera, hay que tener en cuenta la caída de presión, ya que influirá en la frecuencia de limpieza.

Costo de funcionamiento

El costo es, sin duda, un factor importante a la hora de elegir una tobera, ya que hay que mantener un costo de funcionamiento y mantenimiento bajo.

Una forma de mantener un costo de funcionamiento bajo es asegurarse de que se selecciona una tobera de calidad, ya que no se puede estar abriendo los filtros para cambio de medios o toberas de manera frecuente. Es por ese que se puede acercar a uno de nuestros ingenieros para ayudarle a a elegir correctamente.

Riesgo de exposición ambiental

Por último, debe tener en cuenta el entorno en el que funcionará una tobera, en términos de temperatura, productos químicos y entorno físico.

Las toberas e hidroesferas de ABS o Kynar son las que mas soportan químicos o corrosión alta. Pero no presiones muy altas.

En cuanto a las toberas de acero inoxidable son más duraderos y se pueden exponer a presiones más altas, pero no son una opción viable a alta salinidad o ácidos.

Nuestras toberas tienen una amplia gama de aplicaciones, como en la industria alimentaria, de bebidas, la industria de fertilizantes y las plantas de tratamiento de agua de mar.

Conclusión

Resulta que los toberas desempeñan un papel crucial como componente de un filtro. Las ventajas de estos distribuidores son enormes si se comparan con otros sistemas. Sin embargo, es necesario tener en cuenta varios factores antes de seleccionar un una tobera adecuado para su aplicación. Si no lo hace, puede dar lugar a una mala elección y ocasionar caídas de presión si no es la ranura correcta, diámetro de la conexión, la cantidad suficiente de toberas para abastecer el flujo, o un material inadecuado para las características del líquido. Puede facilitar su trabajo comprando toberas de un fabricante de confianza.

Le garantizamos la calidad y durabilidad de los una tobera para su aplicación.

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Fuente: https://www.ksh-filter.de/en/news

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