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ou la dépollution de l'air

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4.2.5.   Les filtres à manches feutres :

La plupart des filtres automatiques comportent des manches en feutre aiguilleté. Au contraire des manches en fibres tissées, ce type de média est réalisé par un matelas de fibres entrelacées et présentant une distribution irrégulière des pores. Le média feutre est plus épais que le média tissé.

figure62

Fig. 62
Média feutre aiguilleté

Les pores ont un diamètre d'environ 20 µm. Comme précédemment l'efficacité du filtre est réalisée par un encrassement en surface. Par contre ce média subit un encrassement aussi, et c'est très impor­tant, dans l'épaisseur.  Comme précé­demment, plus le filtre sera encrassé, plus le taux de rejet sera faible. Les déforma­tions de l'élément filtrant étant pratique­ment nuls, (sauf pour des pressions anormales), l'efficacité de ces médias est performante.

Ce média impose, toutefois un système de nettoyage périodique programmé. Les particules de poussières étant piégées dans l'épaisseur du feutre, le décolmatage ne pourra plus être effectué par une simple vibration comme avec un média tissu. Seul un système de décolmatage en deux phases permettra un débit d'air constant quel que soit le temps d'utilisation.

anibull2 Décochage par une brusque inversion de flux ou par un effet sonique d'un jet d'air comprimé. D'où la nécessité de contrôler le mode d'inversion de flux d'air (y a t’il ou n'y a t’il pas décochage ?) Ce premier temps a pour objet de faire tomber la poussière située en "gâteau" sur le média.

anibull2 Contre courant  : un passage d'air en sens inverse (soit par ventilateur soit par l'aspiration statique crée au passage de l'air comprimé) permettra en deuxième temps de nettoyer partiellement la partie interne du média feutre.

Toute la difficulté consiste à maintenir un encrassement suffisant pour assurer une bonne efficacité mais pas trop pour éviter une augmentation importante de la perte de charge et donc une diminution de l'aspiration.

 

On dénombrera deux grandes tendances de filtre automatique à manches feutres :

aniboulverteLes filtres à décolmatage contre-courant :

Ce fut la première génération des filtres automatiques. L'inversion de flux est réalisée par un ventilateur, le plus souvent dans des cellules isolées et nettoyées les unes après les autres. Ce type de filtre impose beaucoup de pièces mécaniques en mouvement, sources de panne et d'entretien.

Il offre quelques inconvénients non négligeables :

anibull2 le temps de décolmatage est un peu plus long, ce qui implique une surface filtrante et un débit d'air supplémentaire d'environ 10%.

anibull2 le coût en kW du décolmatage est fonction du rendement du ventilateur assurant le contre-courant.

anibull2 il est rare que ces appareils assurent la première phase du décolmatage qui est le décochage. (le système d'inversion de flux du DECOFILT,  page IV/16, a été spécialement étudié pour assurer ce décochage indispensable)

Les figures 63 présentent deux types de filtre à décolmatage automatique contre-courant :

anibull2 filtre avec ventilateur spécifique au décolmatage ;

anibull2 filtre avec décolmatage assuré par le ventilateur d'aspiration.

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Fig. 63
Filtre à décolmatage automatique Contre courant type DECOFILT

 

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Fig. 64
Filtre à décolmatage automatique Contre courant type Cyclofiltre IOTA

aniboulverteLe filtre à décolmatage pneumatique :

L'inversion du flux est réalisée par un jet d'air comprimé ; un injecteur envoie de courtes impulsions d'air comprimé, à 4 ou 6 bars, dans les manches. Dans un premier temps un effet sonique décolle la poussière en surface et  un deuxième effet contre courant est crée par l'air induit lors de l'injection.

figure65

Fig. 65
Schéma des vibrations par onde de choc (d'après Joy M.Co. "Pulso"

L'ensemble de décolmatage est beaucoup simple, il ne comporte aucune pièce en mouvement, il est donc d'une maintenance plus aisée. A partir d'une pression de 6 bars la notion de décochage est effective.

L'inconvénient majeur de ce type de filtre sera la contrainte de la présence de l'air comprimé qui devra être propre sec et déshuilé.

La consommation moyenne d'air comprimé est de 1 Nm3/h par 4000 m3/h d'aspiration.

Exemple de calcul de filtre :

Supposons un réseau d'aspiration nécessitant un débit d'air de 40000 m3/h à 300 daPa pour une concentration de 30 g/m3. On suppose que le ventilateur de Contre-courant a un rendement de 80% alors que le compresseur a un rendement de 85%. Le choix de l'ensemble n'est pas fait. Deux solutions se présentent soit un filtre à décolmatage Pneumatique soit un filtre à décolmatage par contre-courant. Pour une comparaison équitable on estimera que le choix devra se faire entre deux filtres de formes rectangulaires sans préséparation. Le taux d'utilisation (voir page IV/13) sera donc identiques de 150 m3/h/m².

Calcul de la Surface filtrante minimum nécessaire :  image42023

Caractéristiques du filtre à décolmatage pneumatique :

Surface filtrante : 266 m² ;
Consommation air comprimé : image42025
Puissance électrique de décolmatage : image42027

Caractéristiques du filtre à décolmatage contre-courant
(dans le cas le plus favorable c'est à dire, décolmatage avec le ventilateur d'aspiration ou filtre type DECOFILT) :

Surface filtrante d'aspiration : 266 m² ;
Surface filtrante avec le décolmatage : 266 + 10%  = 293 m²
Air de décolmatage : 40000 x 10% = 4000 m3/h
Puissance électrique de décolmatage : image42029

Dans cette condition le décolmatage pneumatique sera préférable au décolmatage par contre-courant ; il sera économisé 2,2 kW par heure.