De nombreux articles portant sur les avancées en matière de filtres de dépoussiéreurs industriels ont été publiés, mais la majorité d’entre eux sont consacrés aux dépoussiéreurs équipés de filtres à cartouche. Même si les dépoussiéreurs équipés de cartouches offrent de nombreux avantages, des milliers de sites d’Amérique du Nord achètent et utilisent encore des dispositifs à manches. Cet article aborde les besoins en filtration des propriétaires et opérateurs de ces dispositifs à manches.
Les filtres des dispositifs à manches peuvent être fabriqués à partir de nombreux matériaux. Si la température du flux d’air qui entre dans le dépoussiéreur dépasse 135 °C (275 °F), on peut envisager d’utiliser d’autres matériaux comme le P84, la fibre aramide ou le Ryton. Si le taux d’humidité du flux d’air est élevé, comme lors de la filtration d’air à l’aide de sécheurs, ou si la présence d’acides ou d’alcalis dans le flux d’air est confirmée, le polypropylène est fortement recommandé. Mais chacune de ces applications est particulière et nécessite des filtres à manches fabriqués à l’aide d’un matériau particulier adapté à vos besoins spécifiques.
Pour la plupart des applications, le polyester standard est le matériau choisi pour les filtres à manches car il permet une filtration de l’air acceptable, est d’une longévité convenable et engendre des coûts d’installation initiaux moindres. Un autre type de filtre à manches en polyester qui peut fournir une meilleure performance du filtre à manches, et ce de manière économique, sont les filtres à manches fabriqués en polyester hydro-enchevêtré.
Les filtres à manches en polyester Dura-Life™ sont utilisés pour des applications générales afin d'améliorer la performance du système. Ces filtres à manches produisent un air plus propre et une durée de vie plus longue que les filtres conventionnels en polyester grâce au processus de fabrication d’hydro-enchevêtrement unique qui ne nécessite aucun processus d’aiguilletage, à l'origine de pores importantes accumulant la poussière, gênant le nettoyage et réduisant la durée de vie du filtre. Les filtres à manches Dura-Life en polyester peuvent améliorer les performances des dépoussiéreurs à manches commercialisés par les marques les plus prisées.
Les points suivants donnent une vue d'ensemble des avantages des filtres en polyester non tissé qui vous aideront à optimiser les performances de votre filtre à manches en fonction de votre application :
1. Un matériau de filtre plus uniforme
Les filtres à manches en polyester les plus fréquemment utilisés sont composés de feutre fabriqué à l’aide d’un processus d’aiguilletage. Dans ce procédé, un ensemble épais d’aiguilles dotées de picots monte et descend rapidement au travers d’une couche de fibres de matériau afin d’enchevêtrer les fibres de polyester et former le feutre.
En 1976, DuPont a inauguré un nouveau procédé dans lequel des jets d’eau micro-fins étaient utilisés pour enchevêtrer les fibres. Ce processus d'aiguilletage , ou de liage par jet d’eau, produit un matériau plus résistant et uniforme doté de pores plus étroits que le feutre en polyester aiguilleté couramment utilisé. Le filtre final est appelé tissu hydro-enchevêtré ou tissu non tissé
2. Durée de vie prolongée du filtre.
Lorsque la poussière est filtrée dans un dispositif à manches doté de filtres à manches hydroenchevêtrés non tissés, une plus grande quantité de poussière est capturée sur la surface externe de la manche que sur celle du filtre à sacs en polyester généralement utilisé. Ce phénomène est désigné par le terme de chargement en surface. Lorsqu’il est nécessaire d’éliminer la poussière de la manche par impulsions via un système d’air pulsé à contre-courant à l’intérieur de la manche, la poussière chargée en surface est facilement éliminée de la manche par impulsions avant de pénétrer dans la hotte du dispositif à manches. Plus l'impulsion et le nettoyage du filtre sont efficaces, meilleur est le flux d'air (moins de perte de charge) à travers la manche. Un débit d’air approprié signifie que le dispositif à manches continue de filtrer efficacement la poussière ambiante.
Inversement, les filtres fabriqués en feutres aiguilletés couramment utilisés ne sont pas dotés de pores dont la taille ou la structure sont aussi uniformes que sur les manches Ces filtres possèdent probablement un grand nombre de pores de plus grande taille et par conséquent la poussière recueillie dans ces manches a tendance à s’enfoncer plus profondément dans le tissu. Ce phénomène est appelé filtration en profondeur, et lorsqu’il est nécessaire de nettoyer ces filtres à manches, il est bien plus difficile d’y nettoyer la poussière par impulsions. Les manches sont donc plus sales lorsque le débit d'air est limité et la perte de charge supérieure augmente plus rapidement.
Les résultats de la figure ci-dessus proviennent de données obtenues lors d'essais accélérés en laboratoire. Les essais en laboratoire sont en corrélation avec les résultats des essais sur le terrain et montrent que le polyester hydroétranglé offre une durée de vie 2 à 3 fois supérieure à celle des filtres à poches en polyester standard de 453,6 g (16 oz.) lors du remplacement des poches en raison de la perte de pression.
Les résultats d’essai en laboratoire et sur le terrain indiquent tous deux que les manches hydro-enchevêtrés durent plus longtemps grâce au chargement en surface et au nettoyage par impulsions optimisés. En fait, les manches hydro-enchevêtrés sont reconnus durer deux à trois fois plus longtemps que les filtres à manches en polyester communs.
3. Réduction des émissions
Lorsqu’on regarde le graphique relatif à la perte de charge précédent, on pourrait penser qu’il est plus simple pour l’air de traverser les sacs hydroenchevêtrés et, par conséquent, que davantage de poussière traverse également ces sacs. Mais ça n’est pas le cas. Les filtres à manches hydro-enchevêtrés permettent même une réduction de 30 % des émissions de particules par rapport aux filtres à manches en feutre aiguilleté couramment utilisés pour les particules de 2,5 microns et moins. Ce phénomène est là encore dû aux pores de plus petite taille du polyester hydro-enchevêtré et au matériau plus uniforme. Cela peut être un véritable avantage pour permettre aux gestionnaires de l’usine utilisant des dispositifs à manches de nettoyer leurs installations et satisfaire aux normes d’émissions de l’EPA.
Ces résultats obtenus à partir de feuilles plates s’appuient sur des essais en laboratoire indépendants avec la norme ASTM D 6830-02 sur des particules de 2,5 microns.
4. Coûts énergétiques réduits
Un autre avantage du chargement en surface et de la perte de charge inférieure des sacs hydroenchevêtrés est que l’énergie de ventilation utilisée pour faire circuler l’air dans le dispositif à manches est moindre. L’exploitation des ventilateurs n’est pas aussi intensive, car la restriction est inférieure dans les filtres à manches . En outre, si les ventilateurs sont équipés d’un moteur conforme aux normes de l’EISA avec entraînement à fréquence variable, les économies d’énergie annuelles peuvent être considérables. L’exemple ci-dessous illustre la réduction de la consommation d’énergie de plus de 6 000 $ par an permise par des manches hydro-enchevêtrés sur un dépoussiéreur doté de 484 manches . Bien évidemment, plus le nombre de dépoussiéreurs d’une installation est élevé, plus la possibilité de réaliser des économies d’énergie est importante.
Côté propre du sac en polyester aiguilleté (x 300)
Côté propre du sac en polyester hydro-enchevêtré (x 300)
Ces clichés d’un support à manches utilisé dans un dépoussiéreur filtrant des cendres volantes ont été prises à l’aide d’un microscope électronique à balayage. Les manches ont été retirés après 2 700 heures d’exploitation. Le ratio de l’air sur le support était de 4,5 à 1. La perte de charge relevée après 2 700 heures d’exploitation est de 152,4 mm (6 po) sur les manches en polyester et de 50,8 mm (2 po) sur les manches hydro-enchevêtrés.
5.Coûts de maintenance réduits
L’une des tâches les plus ingrates dont l’employé d’une usine doit s’acquitter est le remplacement des filtres à sacs dans un dispositif à manches. Il s’agit d’une tâche salissante et la température extérieure peut être extrêmement chaude ou froide selon la période de l’année. Outre son caractère déplaisant, la tâche peut se révéler très onéreuse pour l’entreprise qui possède le dispositif à manches. Cette tâche doit bien souvent être réalisée lorsque l’usine est à l’arrêt, car le dispositif à manches doit être stoppé durant le remplacement des filtres à manches . Cela peut occasionner des frais de main-d’œuvre sur le week-end et les jours non-travaillés, ce qui rend le projet encore plus onéreux.
L’expérience sur le terrain montre que les filtres à manches hydro-enchevêtrés peuvent durer plus longtemps que leur équivalent en polyester en feutre aiguilleté lorsque le remplacement est dû à une perte de charge excessivement élevée. En supposant que les manches hydro-enchevêtrés durent plus longtemps que les manches en feutre aiguilleté et qu’elles soient fabriquées conformément aux coûts de main-d’œuvre et de production de la manche, une usine peut économiser de l'argent chaque fois que ses employés remplacent les manches hydro-enchevêtrées d’un dispositif à manches de 484 manches. Là encore, les économies peuvent devenir rapidement considérables dans le cas d’une installation dotée de différents dispositifs à manches.
De nombreuses entreprises utilisent toujours des dispositifs à manches pour garantir la propreté de leurs installations. En optant pour des dispositifs à manches dotés de manches hydro-enchevêtrés en feutre, comme les filtres à manches en polyester Dura-Life, les gestionnaires de l’usine peuvent avoir une installation plus propre tout en réduisant les coûts énergétiques et de maintenance.
Références
- Kamath, M.G., Dahiya, A., et Hegde, R.R. (avril 2004). Spunlace (Hydroentanglement) (Liage par jet d’eau (hydroliage))
- Rupp, J. (juillet/août 2008). Spunlace or Hydroentangled Nonwovens (Liage par jet d’eau ou non-tissés liés par jet d’eau).
- Gupta, H. (avril 2013). Spunlace Technique (Hydroentanglement: A Technique of Non-woven Production) (Technique de liage par jet d’eau (hydroliage : Une technique de production de non-tissés).
