¿Cuál es la temperatura máxima de servicio de un filtro HEPA? Límites continuos y de pico, de las juntas y de los separadores

No existe una única temperatura máxima de servicio para los filtros HEPA. El límite de temperatura corresponde al modelo completo: Ulpatek, por ejemplo, publica 80 °C para su filtro de techo con gel y temperaturas continuas de 120 °C o 260 °C para determinadas configuraciones HCA con marco metálico. Filtro de techo con gel de Ulpatek, tabla de modelos HCA de Ulpatek

Si su proceso funciona a 250 °C, una etiqueta H14 por sí sola no indica si el filtro puede soportarlo. Necesita conocer la temperatura admisible, la duración de la exposición, los límites de calentamiento y enfriamiento, las condiciones del caudal de aire y los requisitos de rendimiento de la construcción seleccionada.

«Hasta 260 °C» es solo el principio de la especificación

Una especificación útil de temperatura responde a cinco preguntas distintas:

Una temperatura continua admisible no autoriza automáticamente a superarla. Un valor de pico de corta duración no se puede utilizar como temperatura continua de servicio.

Una especificación que solo diga «HEPA, 250 °C» deja suficiente ambigüedad para seleccionar un filtro inadecuado.

Qué cubren realmente las temperaturas publicadas por Ulpatek

La página del producto HCA distingue las variantes de temperatura en el código de pedido y denomina la columna de la tabla de modelos «temperatura máxima continua». Los siguientes ejemplos proceden de esa tabla.

Las opciones T y HT identifican distintas configuraciones de temperatura. Que la familia incluya varios materiales de marco y junta no significa que todas las combinaciones admitan 260 °C. Especifique por separado la exposición de pico permitida y las velocidades de calentamiento y enfriamiento para el modelo y el ciclo de funcionamiento seleccionados; el valor de temperatura continua no las define. Especificaciones y código de pedido HCA de Ulpatek

Las fibras de vidrio no son todo el filtro

Es un error consultar la resistencia térmica de la fibra de vidrio y utilizarla como temperatura admisible del filtro. Un filtro HEPA es un conjunto cuyos componentes cumplen funciones distintas.

Saber que el separador es de aluminio resulta útil, pero no equivale a un certificado de temperatura. Compruebe también el sellador, la junta, el marco y la configuración completa aprobada. Del mismo modo, un marco de acero inoxidable no convierte un paquete filtrante estándar en uno para alta temperatura.

Una junta de silicona no hace que cualquier filtro sea apto para 260 °C

El nombre del material no basta. Las calidades de silicona, los diseños de junta y los métodos de unión varían. Además, sustituir la junta perimetral no modifica la unión entre el paquete filtrante y el marco ni los separadores.

Si el conjunto del filtro está especificado para 80 °C, utilice ese límite hasta que el fabricante facilite una construcción con una temperatura admisible específica. No «aumente» el límite de temperatura cambiando un componente visible.

Los ciclos de calentamiento y enfriamiento pueden importar más que la temperatura del tramo estable del ciclo

Un filtro en un sistema de aire caliente que funciona de forma continua trabaja en condiciones distintas de las de un filtro que pasa de la temperatura ambiente a la de proceso varias veces al día. Ambas consultas pueden indicar «260 °C», pero sus ciclos de calentamiento y enfriamiento son diferentes.

Solicite los límites tanto de calentamiento como de enfriamiento. Registre el número de ciclos, el tiempo a temperatura, la sobretemperatura prevista y la secuencia de parada. Compruebe también el enfriamiento de emergencia, además del ciclo normal.

Un cálculo sencillo muestra la repercusión en la producción. Un aumento de temperatura de 200 °C tarda 100 minutos a 2 °C/min y 40 minutos a 5 °C/min, sin contar los periodos en los que la temperatura se mantiene constante. Es un ejemplo aritmético, no una recomendación de rampa térmica. La velocidad permitida debe proceder de las especificaciones del filtro y del equipo.

Los requisitos de arranque no se pueden tomar de otro producto

Obtenga el procedimiento correspondiente a la combinación exacta de filtro y equipo. Incluya en el plan de cualificación del proceso cualquier inspección o ensayo exigido después del acondicionamiento.

Indique la temperatura del caudal de aire, además de su valor

En una aplicación de aire caliente, «1.000 m³/h» requiere condiciones de referencia. El caudal volumétrico real en caliente y el expresado a una temperatura de referencia son magnitudes diferentes.

Para un mismo caudal másico a una presión absoluta aproximadamente igual, la estimación mediante el gas ideal da:

Caudal volumétrico en caliente / caudal volumétrico de referencia = temperatura absoluta en caliente / temperatura absoluta de referencia.

Por ejemplo, 1.000 m³/h a 20 °C corresponden aproximadamente a 1.819 m³/h a 260 °C, si el caudal másico y la presión absoluta no cambian: 1.000 × 533,15 / 293,15. Este cálculo describe la expansión del gas. No predice el punto de funcionamiento del ventilador de un horno ni la pérdida de carga del filtro en caliente. NASA Glenn Research Center: ecuación de estado

Indique al proveedor si el caudal es el real a la temperatura de servicio o si está referido a otras condiciones, y especifique cuáles son. Solicite los datos de resistencia aplicables y la selección del ventilador. Un punto de catálogo a temperatura ambiente no describe todas las condiciones de funcionamiento en caliente.

Identifique también dónde se mide la temperatura. La consigna de la cámara no es necesariamente la temperatura máxima del aire en el filtro. Facilite el perfil térmico en la posición del filtro, incluidas las diferencias conocidas entre sus zonas, en lugar de basarse únicamente en el valor de la pantalla del operario.

Distinga el ensayo de fábrica de la cualificación del proceso en caliente

Pregunte qué acredita realmente el certificado. ¿Se ensayó el filtro a temperatura ambiente? ¿Se realizó algún ensayo después del acondicionamiento térmico? ¿Qué rendimiento se ha demostrado durante o después de ciclos repetidos?

En Ulpatek, ULPALAB es el laboratorio interno que ensaya los filtros propios de Ulpatek antes del envío. Esto no sustituye la responsabilidad del propietario del equipo de definir y verificar los requisitos del proceso instalado. Acuerde la documentación necesaria con el proveedor del filtro y con los responsables de la maquinaria o de la cualificación antes de la compra.

Qué enviar al consultar sobre un HEPA para alta temperatura

Envíe las dimensiones exactas del filtro y el plano de montaje, la clase requerida, el caudal y sus condiciones de referencia, la temperatura continua en el filtro, la temperatura de pico y su duración, el perfil de calentamiento y enfriamiento, la frecuencia de los ciclos, la atmósfera de proceso y los documentos de verificación necesarios.

Con ello se puede iniciar una selección técnica. Con «H14 con junta de silicona, 260 °C», no.

¿Puede un filtro H14 soportar más calor que uno H13?

No por su clase. H13 y H14 describen el rendimiento de filtración. La resistencia a la temperatura depende de la construcción especificada. La tabla de modelos de Ulpatek incluye ambas clases en configuraciones de 120 °C y 260 °C.

¿Puedo superar la temperatura continua durante unos minutos?

Solo si el fabricante permite expresamente esa excursión para el modelo, la duración y las condiciones del ciclo. Si no se indica una tolerancia de pico, solicítela antes de superar la temperatura continua admisible.

¿Un filtro HEPA de alta temperatura es automáticamente apto para vapor?

No. Una especificación para aire caliente seco no acredita la compatibilidad con vapor saturado, condensación o un ciclo de esterilización por vapor. Envíe las condiciones reales de atmósfera y presión para que el proveedor evalúe la aplicación.

Fuentes

• NASA Glenn Research Center: ecuación de estado