Avantages du changement complet du filtre de dépoussiéreur

Par Ted Henderson, Ingénieur des applications chez Donaldson Torit

Économisez de l’argent en remplaçant tous vos filtres en même temps

La maintenance appropriée de votre dépoussiéreur est importante pour prolonger la durée de vie du filtre et pour s’assurer que le dépoussiéreur consomme le moins d’énergie possible. Les propriétaires et opérateurs de dépoussiéreurs supposent souvent qu’ils font des économies en remplaçant un filtre endommagé unique plutôt qu’en remplaçant tous les filtres. Bien que cette réparation plus simple et plus rapide paraisse être un choix économique, elle peut en fait donner suite à des remplacements de filtre plus fréquents, à un temps d’immobilisation plus important et à des factures électriques plus élevées, tout ceci provoquant une augmentation des coûts.

L’importance d’un bon rapport air/support

Les dépoussiéreurs sont dimensionnés en fonction de plusieurs facteurs, notamment la particule spécifique que le dépoussiéreur doit retirer du flux d’air, ainsi que le volume total de l’air. La vitesse de filtration, ou le rapport air/support (AMR), représente le rapport du volume d’air filtré comparé à la zone totale de filtration disponible dans le dépoussiéreur. En général, plus les particules filtrées sont petites, plus la vitesse de filtration recommandée est faible. Ceci est en partie vrai car les plus petites particules présentent des défis spécifiques lors de la filtration.

Premièrement, les plus petites particules se regroupent plus étroitement lorsqu’elles s’accumulent à la surface du filtre, laissant moins d’espace ouvert à l’air pour circuler à travers la poussière collectée. Cela augmente la résistance à la pression, ainsi que la fréquence de nettoyage requise du filtre. Une vitesse de filtration moins élevée permet aux particules de s’accumuler avec plus d’espace ouvert entre les particules déposées, réduisant ainsi la résistance et la fréquence de nettoyage. Deuxièmement, des particules plus petites sont plus susceptibles de pénétrer les fibres externes d’un filtre, où elles peuvent s’incruster dans le support filtrant. Il est très difficile, voire impossible d’inverser ce phénomène de filtration en profondeur qui crée, au bout du compte, une augmentation permanente de la pression dans le support, nécessitant son remplacement. Une vitesse de filtration moins élevée réduit l’énergie disponible pour conduire les petites particules vers le support, en réduisant la filtration en profondeur et augmentant la durée de vie du filtre.

Il est à noter que le rassemblement de particules (ou de poussières) à la surface des filtres réduit les ouvertures de circulation de l’air par le support filtrant. Certaines de ces restrictions sont observées comme une augmentation de la résistance pouvant être gérée avec un nettoyage régulier efficace mais, à un moment, même d’excellents filtres de filtration en surface connaissent des augmentations à long terme de la résistance, ou une perte de charge.

Cette perte de charge inévitable est généralement prise en compte lors de la conception du dimensionnement d’un ventilateur. Lors de la sélection du ventilateur, il faut anticiper la perte de charge finale à travers les filtres lors du remplacement pour s’assurer que le ventilateur peut fournir le volume d’air conçu pendant toute la durée de vie des filtres. Cela veut généralement dire que les ventilateurs comprennent 10 à 15 cm (4 à 6 po) supplémentaires de capacité statique en cas d’augmentation potentielle de la perte de charge sur la durée de vie totale des filtres.

Pour s’assurer que le ventilateur n’extrait pas un volume d’air trop élevé lorsque les filtres sont propres et qu’il n’est pas à sa résistance statique finale, l’ingénieur doit inclure un clapet ou d’autres dispositifs pour contrôler le flux de l’air. Une technique comprend l’utilisation d’un contrôleur du débit de l’air en association avec un variateur de fréquence (VFD) pour régler la vitesse du ventilateur, afin de contrôler le volume d’air conformément aux niveaux de conception tout en maintenant une résistance faible à travers les filtres.

Pourquoi n’est-il pas recommandé de changer partiellement les filtres ?

Le changement partiel du filtre n’est pas idéal, car la résistance à travers tous les filtres d’un dépoussiéreur sera uniforme lors du fonctionnement mais, lorsqu’un nouveau filtre unique est installé, sa résistance est moins élevée que les autres filtres encrassés. De fait, de nouveaux filtres présentent souvent moins de 2,54 cm (1 po) de résistance au débit de conception, alors que les filtres usagés disposent souvent d’une résistance trois à quatre fois supérieure. Lorsqu’un nouveau filtre unique est installé dans le dépoussiéreur avec d’autres filtres déjà résistants grâce à la poussière, le nouveau filtre connaît une augmentation significative du débit d’air jusqu’à ce que la résistance à travers le nouveau filtre soit égale à celle des filtres encrassés.

Au lieu que le nouveau filtre manipule un pourcentage proportionné du débit de conception, le débit d’air augmente bien au-dessus du débit de conception et, en conséquence, le nouveau filtre observe une filtration en profondeur, une durée de vie du filtre considérablement réduite et le dépoussiéreur fonctionne avec une perte de charge plus élevée.

Cette réduction de la durée de vie du filtre pour le filtre remplacé aura un impact sur tous les filtres, et peut conduire à plus d’achats de filtres et provoquer certainement plus de temps d’immobilisation. De plus, utiliser un dépoussiéreur à une perte de charge plus élevée augmente la consommation en air comprimé et nécessite plus d’énergie pour maintenir le débit d’air à travers le dépoussiéreur.

Avantages du changement complet du filtre

Le changement complet du filtre assure une perte de charge uniforme à travers tous les filtres à l’intérieur du dépoussiéreur. Cela permet aux filtres de soutenir une quantité proportionnelle du volume de l’air, réduisant ainsi la perte de charge. La perte de charge uniforme grâce au changement complet du filtre permet également à l’opérateur de contrôler la vitesse de filtration à travers tous les filtres. Cela permet d’économiser l’air comprimé et de prolonger la durée de vie des filtres en réduisant le nettoyage des filtres. Le débit d’air de conception peut également être maintenu plus facilement afin de maintenir le bon rapport air/support. La filtration en profondeur du support filtrant est réduite. Moins de filtration en profondeur permet une durée de vie plus longue du filtre et permet d’économiser plus d’argent à long terme.

Ne sous-estimez pas la possibilité que le filtre endommagé remplacé ne soit pas le seul filtre endommagé du dépoussiéreur. Remplacer ce filtre unique laisse les autres filtres potentiellement endommagés en service uniquement pour qu’ils soient défaillants dans les jours ou les semaines suivantes. Pour remplacer plus tard les filtres plus anciens, les opérateurs devront arrêter et examiner plusieurs erreurs des filtres à un rythme plus rapide, ce qui augmente le temps d’immobilisation et les coûts de main-d’œuvre, mais force également le dépoussiéreur à fonctionner à une perte de charge élevée des filtres obstrués et endommagés pendant une plus longue période, provoquant l’augmentation des coûts de fonctionnement.

En synthèse : Lorsque vous découvrez un filtre endommagé dans votre dépoussiéreur, pensez à l’âge relatif des filtres et aux avantages potentiels de réduction de la perte de charge fonctionnelle du dépoussiéreur grâce à un nouvel ensemble de filtres. Pensez à la possibilité d’éviter des coûts de maintenance et des temps d’immobilisation supplémentaires non prévus, et souvenez-vous que parfois, remplacer tous les filtres usagés est un meilleur investissement que de remplacer uniquement les filtres déjà endommagés.