Modalità di filtrazione: il problema della pulizia dell’olio idraulico in un impianto oleodinamico

L’oleodinamica è una tecnica di trasmissione e regolazione dell’energia meccanica molto diffusa sia in ambito industriale, che navale che nel movimento terra. La possibilità sia di poter trasferire elevate potenza anche a grandi distanze e di poterla gestire e regolare ha permesso la sua ampia diffusione in diversi settori.
Uno degli aspetti che deve essere considerato è rappresentato dal grado di pulizia dell’olio idraulico utilizzato nell’impianto. L’olio idraulico oltre a trasferire la potenza, ha il compito di raffreddare e lubrificare tutti i componenti di un impianto oleodinamico. Il corretto grado di pulizia permette di allungare la vita utile dei componenti e di allargare gli intervalli di manutenzione, aspetti che sono di primaria importanza come sottolineato da tutto quanto emerge nel piano di Industria 4.0.
Tutti gli impianti oleodinamici sono dotati di uno o più filtri che hanno il compito di eliminare dall’olio impurità, residui metallici e altre sostanze che possono essere contenute all’interno dell’olio.
La tecnica di filtrazione più comunemente usata è quella della filtrazione sul ritorno. Un filtro, di adeguate dimensioni, viene installato sulla tubazione di ritorno dell’impianto e in prossimità del serbatoio, con lo scopo di raccogliere tutte le impurità che in assenza del filtro andrebbero a depositarsi nel serbatoio con il rischio che possano essere aspirata dalla pompa.
Quando si vuole preservare un componente sulla linea di mandata (ad es. servovalvole) oppure quando si vuole intercettare la linea di mandata (al fine di preservare l’attuatore), si utilizza la tecnica della filtrazione in mandata. In questo caso, il filtro avrà caratteristiche meccaniche ed elementi filtranti di caratteristiche differenti rispetto a un filtro sul ritorno. Basti pensare che, sulla linea di ritorno, la pressione dell’olio può essere al massimo 2/3 bar, mentre sulla linea di mandata la pressione è dell’ordine di centinaia di bar. Un filtro in mandata ha un corpo di acciaio che deve essere in grado di resistere alla pressione di funzionamento dell’impianto. Infine, le cartucce filtranti hanno gradi di filtrazioni superiore a quelle utilizzate per la filtrazione di ritorno.
Un’altra tecnica, ampiamente diffusa, che normalmente si affianca a quelle appena indicata, è quella della filtrazione off-line. In questo caso è previsto un gruppo motopompa dedicato che preleva olio dal serbatoio e lo invia a un filtro che poi scaricherà l’olio di nuovo nel serbatoio. Frequente è l’utilizzo in serie di uno scambiatore di calore. Questa tecnica permette di migliorare la pulizia dell’olio garantita dal filtro sul ritorno e, se presente, dal filtro in mandata.
Infine si cita una tecnica mista detta di ritorno-aspirazione in cui sullo scarico del filtro di ritorno viene inserita una valvola per generare una contropressione (di circa 4/5 bar). A monte di questa valvola (e quindi a valle del filtro) viene diramata la linea di aspirazione della pompa. Facendo così, la pompa aspira olio appena filtrato e a una pressione maggiore (atmosferica) di quella regnante nel serbatoio.
In alcuni casi, è previsto l’utilizzo di un filtro sulla linea di aspirazione della pompa. Spesso tale filtro è montato all’interno del serbatoio. Tale filtro, che ha lo scopo di preservare la pompa, può comportare una eccessiva depressione in aspirazione della pompa.
Alcuni dei concetti illustrati e altre descrizione tecniche sono riportate nella memoria di uno dei principali costruttori di filtri, Hydac, di cui proponiamo l’esempio di un libretto di contaminazione.