Porqué el Tanque Bien Podría ser el Mejor Amigo del Fluido Hidráulico

Su fluido hidráulico tiene que hacer un gran trabajo. Es un medio de transmisión de potencia, un lubricante, un medio transmisor de calor y hasta un sellador (en algunos componentes hidráulicos, al menos). Esta es la razón por la que con frecuencia nos referimos al fluido hidráulico como el componente más importante del sistema, y ciertamente no es algo que se pueda comprar tan solo por el precio.

Pero sin importar si usted utiliza un fluido sintético, un fluido hidráulico de máxima eficiencia (MEHF, por sus siglas en inglés) y alto índice de viscosidad, libre de cenizas, multigrado o monogrado, o cualquier otra de los miles de opciones disponibles hoy en día, para que haga bien su trabajo, su fluido hidráulico necesita un poco de ayuda de sus amigos. El primero de ellos –y posiblemente el mejor amigo del fluido hidráulico- es el reservorio o tanque.

El tamaño sí importa

Tradicionalmente, el tamaño recomendado de tanque para aceites hidráulicos minerales ha sido de tres a cinco veces Q más un 10 porciento como reserva de aire (en donde Q es el flujo de la bomba por minuto -o flujo medio por minuto, en caso de que use una bomba de flujo variable). Para algunos fluidos especiales, el tamaño recomendado del tanque es aún mayor. Por ejemplo, para sistemas hidráulicos que utilizan fluidos HFC y HFD, se recomienda un tanque que contenga de 5 a 8 veces la descarga de la bomba por minuto.

Es claro que las formulas anteriores no tienen la intención de vender más lubricante o incrementar el tamaño del riesgo de fuga. Fueron desarrolladas pensando en el desempeño y confiabilidad del sistema hidráulico. Pero en estos días, con una mayor demanda por equipos hidráulicos más ligeros y compactos (particularmente en el mercado de equipo móvil), los volúmenes de aceite en el tanque de esta magnitud se están volviendo más un sueño que una realidad.

Si el volumen de aceite del tanque –o siendo más precisos, la falta de este– afecta el desempeño y confiabilidad del sistema hidráulico, entonces resulta que un tanque con volumen inferior al ideal deja al fluido hidráulico maniatado. ¿Cómo? Para responder esta pregunta, deben tomarse en consideración las funciones tradicionales del tanque hidráulico, y cómo esas funciones pueden (o no) estar supeditadas a los otros “amigos” del sistema hidráulico.

Más allá de su rol más rudimentario de almacenar el fluido, las principales funciones del tanque hidráulico son disipar el calor y permitir que los contaminantes se separen del fluido y se asienten. En la práctica, la cantidad de calor disipado de un tanque, por más grande que este sea, es relativamente pequeña, así que esta función es transferida a un intercambiador de calor, que la desempeñará de una manera más fácil y eficiente. Cuando se trata de contaminantes, el rol del tanque de asentar las partículas y el agua en gran medida se deja a cargo de los filtros del sistema.

Hay una importante función del tanque para la cual no hay un sustituto claro (aparte del volumen adecuado y, por lo tanto, tiempo de residencia): la liberación de aire atrapado.

El aire atrapado en un fluido hidráulico afecta el desempeño y la confiabilidad del sistema hidráulico de diferentes maneras, entre las cuales están:

Reducción del modulo bulk, dando como resultado operación esponjosa y pobre respuesta del sistema de control;
Incremento de temperatura;
Disminución de conductividad térmica;
Incremento de oxidación y degradación térmica (dieseling) del fluido;
Disminución de la viscosidad del fluido, lo que hace que las superficies críticas sean vulnerables al desgaste;
Erosión por cavitación (cavitación gaseosa);
Incremento de niveles de ruido; y,
Pérdida de eficiencia del sistema.

En el transcurso de los años he visto mucha evidencia anecdótica que sugiere que al escatimar con el volumen de un tanque se compromete la confiabilidad del sistema. Un ejemplo que me viene a la mente es el caso de un fabricante de una excavadora hidráulica quien, después de incrementar el tamaño del tanque y capacidad instalada de enfriamiento, vio que la vida típica de la bomba aumentó de 12,000 a 20,000 horas. Esto fortalece la idea de que no importa qué tan bueno sea el fluido hidráulico, éste necesita del apoyo de sus amigos.

También es importante la forma

Cuando se trata de liberar del fluido el aire atrapado, el volumen de aceite y el tiempo de residencia en el tanque son muy importantes, pero también lo es la forma en que el tanque está construido.

Figura 1. Construcción ideal del tanque para liberación de aire

La Figura 1 muestra la construcción ideal de un tanque para facilitar la liberación de aire. El tanque mostrado tiene un deflector longitudinal que separa el retorno y la succión de la bomba. El fluido que retorna es forzado a recorrer la longitud total del tanque dos veces y pasar a través de un difusor (diseñado para colectar y difundir las burbujas de aire) antes de que volver a introducirse por la succión de la bomba.

Por otra parte, con esta construcción de tanque, si la bomba se volviera ruidosa, podría descartarse la aireación como posible causa, ya que el aire es “retirado” por el difusor. Esto deja a la cavitación vaporosa como la causa probable de ruido de la bomba, debido a que tal cavitación no puede ser “filtrada”.

Igualmente, note que el diseño del tanque en la Figura 1 cuenta con una placa inclinada en el fondo del depósito para facilitar el drenaje de los contaminantes asentados.

Cuide a sus amigos

Desde la perspectiva del mantenimiento, poco se puede hacer (económicamente, al menos) acerca del volumen instalado del tanque además de especificar el volumen mínimo requerido en el mismo al ordenar equipo nuevo. Pero el tanque, al igual que el intercambiador de calor y los filtros del sistema, debe recibir cuidados. Entre ellos está el drenado regular de los contaminantes asentados y limpieza interna ocasional.

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.