El vapor es frecuente en el procesado de alimentos y bebidas. Aunque las altas temperaturas del vapor suelen impedir la proliferación bacteriana, pueden producirse otros tipos de contaminación. En los equipos del sistema puede haber partículas, óxido e incrustaciones, que suponen un riesgo mayor cuando se recircula el vapor. La filtración es esencial en las líneas de vapor, y la elección de los métodos de filtración es fundamental, especialmente en aplicaciones de alta presión y alta temperatura.
El medio de filtración tradicional para el vapor ha sido durante mucho tiempo el carbón, una opción en uso desde la década de 1950. El carbono puede ser adecuado en temperaturas de hasta 260° C / 500° F y presiones de hasta 27,5 bar / 400 libras por pulgada cuadrada manométrica (psig).
Sin embargo, con una textura similar a la del papel de lija, algunos tubos de carbono granulado pueden desprender partículas de carbono durante su uso. Por el contrario, el acero inoxidable de alta calidad tolera altas presiones y puede utilizarse hasta 371° C / 700° F. Los filtros de acero inoxidable también se pueden limpiar con ultrasonidos hasta seis veces antes de sustituirlos.
Ejemplo de un tubo de carbono granulado que desprende partículas
Estas propiedades hacen que el acero inoxidable sea mejor en tres casos:
Para soportar el golpe de ariete
Un reto habitual en los equipos de vapor es el control de los golpes de ariete. Este fenómeno se produce cuando un sistema refrigerado se recalienta demasiado rápido, impulsando el condensado acumulado a través del sistema. La fuerza puede dañar válvulas, juntas y filtros por el camino. El golpe de ariete también puede producirse debido a cambios bruscos de presión o velocidad.
Varios grandes procesadores de productos lácteos descubrieron recientemente partículas de carbón en su producto tras un golpe de ariete. Se pusieron en contacto con los ingenieros de procesos de Donaldson en busca de una alternativa que pudiera encajar en sus carcasas de filtro existentes. La recomendación era utilizar acero inoxidable por su mayor resistencia al agrietamiento, astillamiento o rotura.
Cumplir la normativa lechera
Los procesadores lácteos se rigen por la Ordenanza de Leche Pasteurizada (PMO), que exige la filtración en las líneas de vapor. La ordenanza, redactada en los años 50, especifica una marca concreta de filtro de carbón que prevalecía en el mercado hace décadas. No obstante, la ordenanza también permite a los transformadores utilizar un filtro "equivalente" con propiedades de captura similares.
A raíz de las peticiones de la industria láctea y de los casos de desprendimiento de carbono mencionados anteriormente, Donaldson amplió su línea de filtros P-GSL N para satisfacer esta necesidad. Esta alternativa de acero inoxidable plisado cumple la normativa PMO y tiene el tamaño adecuado para instalarse en la mayoría de las carcasas de tubo de carbono heredadas. Dado que las carcasas de los filtros están conectadas al sistema de vapor más grande, la compatibilidad de los elementos P-GSL N de permite a las instalaciones actualizarse a elementos de acero conformes con la PMO sin necesidad de costosas remodelaciones.
Los filtros de acero inoxidable P-GSL N (derecha) son idénticos en tamaño a los filtros de carbón tradicionales y pueden colocarse en las mismas carcasas.
Para producir vapor de calidad culinaria
En los procesos en los que se inyecta vapor en los productos alimenticios o se utiliza para limpiar y esterilizar el equipo de procesamiento de alimentos, se requiere que sea de grado culinario. 3-A, la principal organización de normalización para el procesado de alimentos, define la calidad culinaria como vapor filtrado para eliminar el 95% de las partículas de 2 micras o más. Los filtros P-GSL N tienen una eficacia del 99,9% en ese rango, superando los requisitos 3-A.
La norma también exige filtración de acero inoxidable, porque el medio no libera fibras y se fabrica sin aglutinantes, adhesivos, aditivos ni agentes superficiales que puedan lixiviarse en el proceso. Normalmente, se recomiendan dos juegos de filtros de vapor en una línea de vapor de uso culinario: Prefiltración para eliminar partículas de 25 micras o más, seguida de los filtros de punto de uso de 2 micras.
Conclusión
Por último, los filtros de acero inoxidable P-GSL N contribuyen a reducir los costes energéticos. Cuanto más restrictivo es un elemento, más energía se necesita para empujar el vapor a través del medio. En comparación con el carbón, la construcción plisada de los filtros P-GSL N mejora la superficie de filtración, lo que reduce la presión diferencial en un factor de ocho con respecto a los filtros tubulares de carbón comparables, según pruebas de laboratorio.
Si su sistema de vapor presenta un desafío normativo o el riesgo de daños por golpe de ariete, merece la pena considerar los filtros de vapor de acero inoxidable. Son duraderas, cumplen las normas, pueden regenerarse y ahorran energía. Aunque los filtros tubulares de carbón tienen un coste inicial inferior, la rentabilidad de la inversión en filtros de acero inoxidable P-GSL N puede ser significativa.
Richard Juskowiak es Especialista en Soporte de Productos de Donaldson Company, Inc., en el grupo de filtración de procesos. Se encarga de identificar las soluciones técnicas que requieren los procesadores y trabaja con los ingenieros para presentar soluciones para aplicaciones complejas.
