Rédigé par Mark Belcher, directeur de l’ingénierie de filtration Donaldson Torit
Le pré-enrobage du filtre est une pratique qui consiste à ajouter volontairement une couche de particules poreuse sur le matériau filtrant du dépoussiéreur afin d’améliorer certains aspects des performances. Pour les raisons abordées ci-dessous, le pré-enrobage est parfois considéré comme un avantage pour les filtres à cartouche plissés, mais il ne s’agit peut-être pas du meilleur choix pour de nombreuses applications.
Le pré-enrobage peut être envisagé pour deux raisons simples pour un matériau filtrant neuf et propre. Avant d’envisager de recourir au pré-enrobage, vous devez comprendre les différences et les incidences induites, notamment la raison pour laquelle une seule application de pré-enrobage peut n’être que temporaire.
Pré-enrobage pour une efficacité initiale supérieure
Le pré-enrobage est souvent conseillé comme un moyen d’accroître l’efficacité initiale des filtres dont les performances sont de qualité inférieure. Désormais, les supports filtrants cellulosiques ou comportant un mélange de cellulose et de matériaux de synthèse inutilisés offrent souvent une efficacité initiale de seulement 30 % sur les particules submicroniques (selon les tests ASHRAE 52.2). La performance de l’efficacité de filtration s’améliore progressivement à mesure que la poussière se dépose sur le support (lors de son chargement), mais cette performance d’efficacité accrue peut être accélérée grâce au pré-enrobage. Le pré-enrobage crée une couche de particules à la surface du matériau filtrant, et agit donc comme un préfiltre qui capture les particules submicroniques et autres dans le flux d’air avant qu’elles ne pénètrent dans le matériau filtrant : l’efficacité globale de filtration est ainsi améliorée.
Les fournisseurs de pré-enrobage recommandent souvent de nombreuses applications de matériaux de ce type, le matériau de pré-enrobage en question ne pesant parfois pas plus de 227 g (0,5 lb) par filtre à cartouche, ou jusqu’à 1 134 g (2,5 lb) par filtre. Il convient de noter que si l’ajout de pré-enrobage sur le filtre peut accroître l’efficacité initiale, cet ajout peut également signifier que la restriction du débit d’air sera elle aussi plus importante. Selon la nature et la quantité du pré-enrobage, cette augmentation de la restriction du débit d’air peut être considérable et la hausse de la perte de charge aura besoin de plus d’énergie pour déplacer l’air. En outre, l’application de pré-enrobage a un coût, tout comme l’élimination du flux de déchets secondaire.
Le pré-enrobage du matériau filtrant en vue d’améliorer l’efficacité de filtration n’est qu’une solution temporaire. Les dépoussiéreurs à cartouche prolongeaient généralement la durée de vie du filtre à l’aide du nettoyage par impulsions d’air comprimé afin de retirer périodiquement les « gâteaux de poussières » accumulés à la surface du matériau filtrant. Lors du nettoyage des cartouches par impulsions, des quantités considérables de particules collectées et du matériau de pré-enrobage sont délogées et retirées de la surface du support. Une fois recouvert de pré-enrobage, le support se comporte davantage comme un matériau filtrant non traité. L’efficacité évolue en conséquence, car le matériau filtrant est exposé aux particules fines qui peuvent le pénétrer et circuler en son sein.
Pré-enrobage pour une durée de vie prolongée
La vie du matériau filtrant s’achève lorsque la perte de charge dans ce média devient soit suffisante pour réduire considérablement le débit d’air, soit la hausse des coûts énergétiques pour exploiter le ventilateur par rapport à la résistance accrue atteint un tel niveau qu’il devient impossible de continuer à utiliser ce ventilateur avec des filtres obstrués. La logique courante qui explique la volonté de prolonger la durée de vie du filtre grâce au pré-enrobage est liée à l’hypothèse selon laquelle ce processus réduirait la quantité de petites particules pénétrant en profondeur dans le matériau filtrant (ce qui diminue le taux d’obstruction pour le support). Il peut s’agir d’une hypothèse raisonnable qui succède immédiatement à l’application du matériau de pré-revêtement. En effet, ce dernier agit comme une barrière contre les particules fines qui pénètrent effectivement dans le support. Toutefois, comme nous l’avons vu auparavant, tout nettoyage par impulsions du matériau filtrant perturbe cette barrière, et comme le pré-enrobage est retiré à chaque nettoyage par impulsions, son bénéfice est lui aussi annulé. Une fois le pré-enrobage retiré et son effet annulé lors du nettoyage par impulsions, les filtres commencent à se charger à l’image de filtres non traités, et la chute de la pression d’exploitation s’accroît à nouveau en conséquence à mesure que le filtre commence à se boucher, voir Figure 1.