|
Vous trouverez ci-dessous les réponses aux questions les plus couramment posées à propos des membranes et des Médias Filtrants Avancés de Donaldson.
Filtration industrielle
Q1. Qu'est-ce que le PTFEe ?Le PTFE a été découvert en 1938 par un chimiste de DuPont, nommé Roy Plunkett. Celui-ci tentait en fait d'élaborer un frigorigène lorsqu'il découvrit un nouveau polymère aux propriétés particulières, appelé polytétrafluoréthylène ou PTFE. Il est rapidement établi que le PTFE présente des propriétés exceptionnelles de résistance au frottement, à la température, aux produits chimiques, aux effets mécaniques et aux charges électriques.
En 1946, on découvre que le PTFE possède une grande résistance diélectrique (c.-à-d. des propriétés d'isolation contre les charges électriques), ce qui explique sa mise en œuvre dans l'isolation des circuits d'aéronef contre les dégâts provoqués par la foudre. En 1949, le faible coefficient de frottement du PTFE est soumis à essai. On observe alors une diminution du coefficient de frottement statique du PTFE à mesure qu'augmente la charge (ou la pression). Un essai à 1-4 kilogrammes a donné un coefficient de frottement de 0,04.
Le PTFE appartient à la classe des polymères fluorés. Un polymère sous-entend la présence de plusieurs composants dont la liaison donne lieu à une « longue chaîne » ne contenant que du carbone et du fluor. La formule chimique de la molécule de PTFE est (CF2–CF2)n où n signifie « répété à de nombreuses reprises », C représente un atome de carbone et F2 représente deux atomes de fluor. Le fluor est caractérisé par une très faible énergie de surface, ce qui confère au PTFE son faible coefficient de frottement, et par une inertie chimique. Les liaisons chimiques entre les atomes de la molécule de PTFE jouent un rôle essentiel dans les propriétés du PTFE dans la mesure où elles assurent de puissantes forces de liaison. Les deux forces assurant la liaison de la structure moléculaire du PTFE sont les liaisons carbone, qui constituent le squelette de la chaîne polymère, et la liaison carbone–fluor, qui forme l'enveloppe. Ces deux liaisons sont très fortes et renforcent les propriétés exclusives du PTFE. Il convient de noter que les atomes de fluor sont plus grands que les atomes de carbone.
Ces puissantes forces de liaison génèrent une molécule de PTFE dont le squelette carbone figure dans une enveloppe fluor. Comme le montre ce graphique, le squelette carbone est totalement entouré et ceint par des atomes de fluor volumineux et chimiquement inertes, créant ainsi une enveloppe ou un fourreau protecteur.
Q2. Qu'est-ce qu'un feutre aiguilleté ?
Un non-tissé produit par la combinaison de couches (ou nappes) de fibres lâches sur un métier à aiguilleter utilisant des aiguilles à barbes pour entrecroiser les fibres.
Q3. Qu'est-ce qu'un support ?
Un léger tissu de base , utilisé comme renfort pour les non tissés tels que les feutres aiguilletés.
Q4. Que sont les fibres épitropiques ?
Une fibre de polyester conductrice revêtue de carbone, qui peut être mélangée à d'autres fibres pour réduire la résistivité électrique du matériau résultant.
Q5. Qu'est-ce que l'hydrolyse ?
L'hydrolyse est une réaction chimique qui provoque une défaillance majeure du média filtrant.
Elle se définit comme un processus chimique de décomposition qui entraîne une scission des liaisons moléculaires et l'ajout d'éléments d'eau. L'hydrolyse ne devient active qu'en présence d'une température élevée, d'humidité et d'une composition chimique (acide ou basique ) spécifique.
Q6. Que sont les fibres thermoplastiques ?
Par fibres thermoplastiques, on entend les fibres qui, sous l'effet d'une source de chaleur, résistent à la fusion et à l'écoulement. Sont notamment répertoriés dans cette classe, le polyester, le polypropylène et le PPS.
Q7. Quelles sont les caractéristiques techniques du panier de support préconisées par Donaldson pour les médias PTFEe Tetratex ?
Les propositions ci-dessous s'assimilent à des lignes directrices minimales permettant d'optimiser les performances des manches filtrantes réalisées à partir des médias filtrants Tetratex.
Ces lignes directrices ne sont cependant pas garantes de bonnes performances et n'excluent pas une défaillance prématurée de la manche , laquelle est souvent associée à l'utilisation ou à la réutilisation de paniers de mauvaise qualité.
Divers matériaux de construction peuvent être recommandés en fonction des conditions gazeuses rencontrées dans des applications données.
|
|
Feutres aiguilletés standards
|
PTFE tissé
Verre tissé
|
Écartement des fils verticaux (mm) (espacés de manière égale, droits et parallèles)
|
40
|
25
|
Écartement maximal des anneaux horizontaux (mm)
|
200
|
150
|
Diamètre de fil vertical (mm)
|
3,0-3,2
|
3,2-4,0
|
Diamètre de fil - anneau horizontal (mm)
|
3,2-4,0
|
4,0
|
Le diamètre du fond doit être 2–6 mm inférieur au diamètre total du panier , les fils verticaux devant être soudés à l'anneau de fil à l'intérieur du fond .
Absence d'arêtes vives ou de bavures sur les fils verticaux, les anneaux horizontaux, les colliers, les chapeaux ou les points de soudure .
Q8. Qu'est-ce qu'un filtre ?
Par filtre, on entend un dispositif ou un matériau capable de séparer une entité d'une autre. Dans le cadre des processus industriels, ce procédé de séparation peut être subdivisé en quatre catégories principales, à savoir :
Séparation LIQUIDE - LIQUIDE
Séparation SOLIDE - LIQUIDE
Séparation SOLIDE - SOLIDE
Séparation SOLIDE - GAZ
Q9. Qu'est-ce qu'un cyclone ?
Appareil fonctionnant selon le principe de la force centrifuge pour expulser des particules de poussières à l'extérieur d'un flux d'air tourbillonnant.
Q10. Qu'est-ce qu'un dépoussiéreur par voie humide ? (aussi appelé «laveur»)
Appareil assurant l'élimination des particules de poussière dans un flux d'air sous l'action de jets d'eau sous pression.
Q11. Qu'est-ce qu'un électrofiltre ?
Appareil qui augmente la charge superficielle des particules de poussière dans un flux d'air en faisant passer ces dernières à travers un dispositif haute tension à effet couronne , puis en dirigeant les poussières entre des plaques collectrices de charge opposée.
Q12. Qu'est-ce qu'un filtre à manches ?
Filtre éliminant les poussières présentes dans un flux d'air en faisant passer celui-ci à travers un matériau poreux.
Q13. Qu'est-ce qu’un filtre à manches à décolmatage par secouage mécanique ?
Secouage mécanique des manches résultant d’efforts de flexion et tension sur les manches afin d'éliminer le gâteau de poussière . L'opération de secouage est habituellement combinée avec un flux d’air nul ou à contre-courant. Il s'agit de la méthode de décolmatage la plus ancienne, mais encore largement utilisée.
Les poussières peuvent être collectée sur la surface interne ou externe de la manche , décolmatage normalement «off line»)).
Q14. Qu'est-ce qu'un filtre à manches à décolmatage par contre pression ?
Combinaison d'une flexion vers l’intérieur de la manche provoquée par l'interruption du flux d'air chargé en poussières et génération d'un flux d'air à contre-courant par un ventilateur dédié utilisé pour déloger le gâteau de poussière de la surface des manches. Cette technique de décolmatage exerce des contraintes très faibles sur le tissu de la manche.
Les poussières sont collectées sur la surface interne de la manche.
Q15. Qu'est-ce qu'un filtre à manches à décolmatage pneumatique ?
Pendant le décolmatage, un jet d'air comprimé est dirigé vers l'intérieur de la manche (à contre-courant), gonflant ainsi la manche, ce qui provoque une déformation et la séparation du gâteau adhérant sur le tissu. L'efficacité et le coût de décolmatage peuvent être ajustés par une variation de la durée du jet d'air comprimé , de l'intervalle entre les impulsions , du volume d’air comprimé et de sa pression . Un temporatisateur ou une pression différentielle peuvent activer le mode décolmatage.
Les poussières sont collectées sur la surface externe de la manche.
Ce mécanisme peut assurer un décolmatage «on line» ou «off line».
Q16. Qu'est-ce que le décolmatage par ultrasons (US) ?
Lorsqu'elle est mise en œuvre, cette technique est généralement utilisée en complément d'une autre méthode de décolmatage. L'énergie acoustique parvient dans la manche via des pavillons pneumatiques, les ondes de choc ainsi produites génèrent des forces qui séparent les poussières adhérant sur les manches et les surfaces intérieures du filtre.
Q17. Qu'est-ce que le taux de travail ?
Le taux de travail indique la quantité d’air passant à travers une surface de média filtrant donnée dans un temps donné. . Elle est exprimée en mètre cube d'air par mètre carré de tissu par minute (m3/m2/min.).
Quelques facteurs influençant le choix d’un taux de travail :
Média filtrant – Méthode de décolmatage – Composition des poussières – Densité des poussières
Charge en poussières – Perte de charge dans le filtre
Q18. Existe-t-il différents types de manches filtrantes ?
Oui. Manches tubulaires, poches et multipoches.
Q19. Existe-t-il différents types de systèmes de filtration ?
Oui. Il existe des filtres à décolmatage par contre pression et des filtres à décolmatage pneumatique.
Q20. Qu’est ce qu’une manche filtrante tubulaire ?
La forme de manche la plus utilisée est la manche tubulaire. . Ces tubes peuvent être de section circulaire, elliptique ou carrée. Ils sont utilisés dans les filtres à décolmatage pneumatique, à contre pression et à secouage mécanique.
Q21. Qu'est-ce qu'une poche filtrante ?
Ce peut être une poche unique ou subdivisée. Elles sont utilisées dans les filtres à décolmatage pneumatique et à contre pression.
Q22. Qu'est-ce qu'une multipoche ?
Une série de poches – soit uniques, soit subdivisées – cousues ensemble autour d'une bride commune. En règle générale, ce type de filtre est exclusivement utilisé dans les filtres à secouage mécanique.
Q23. Qu'est-ce qu'une manche pour contre pression ?
Les manches sont soutenues à l'extérieur par une série d'anneaux toriques en métal recouverts de tissu afin d'éviter tout affaissement vers l'intérieur pendant le cycle de décolmatage. Les diamètres les plus courants sont compris entre 20 et 30 cm, la longueur pouvant atteindre jusqu'à 11 mètres.
Les extrémités ouvertes des manches sont habituellement fixées par un collier autour d'un manchon au niveau de la platine , tandis que l'extrémité fermée est cousue à plat avec une queue en tissu ou obturée par un insert en métal. Cette extrémité fermée est fixée à une barre de traction afin d'éviter la fermeture partielle des manches pendant le fonctionnement.
Q24. Qu'est-ce qu'une manche pour secouage mécanique ?
Les manches tubulaires pour secouage mécanique sont similaires aux manches pour contre pression , si ce n'est qu'elles ne disposent pas d'anneaux de soutien externes. Les poches multiples sont souvent soutenues à l'intérieur pour éviter tout affaissement vers l'intérieur pendant le fonctionnement.
Q25. Qu'est-ce qu'une manche pour décolmatage pneumatique ?
Un panier en treillis à l’intérieur des manches évite leur affaissement vers l'intérieur pendant le fonctionnement . Les diamètres les plus courants pour les manches tubulaires sont compris entre 10 et 15 cm, les longueurs pouvant atteindre jusqu'à 8 m. La liaison étanche des extrémités ouvertes des manches sur la platine est habituellement réalisée au moyen d’un manchon renfermant un collier en acier, un ressort hélicoïdal, un anneau torique en métal ou d’une bague de feutre de section carrée. À la base, un disque en tissu (avec ou sans manchon de renfort) assure habituellement la fermeture de la manche.
Les poches filtrantes peuvent atteindre jusqu'à 3 m de large et 3 m de long.
Q26. Je ne savais pas que Donaldson fabriquait aussi des médias filtrants. Donaldson n'est-il pas principalement un fabricant de systèmes de filtration ?
Oui, mais... Les médias filtrants constituent le cœur de tout système de filtration. Donaldson tient à conserver sa position de leader en matière de recherche et développement en technologie de filtration. Pour ce qui concerne les produits nanofibres et les membranes PTFE Tetratex®, la société a développé des médias filtrants déposés pour les applications de filtration les plus exigeantes. Cette technologie de médias filtrants différencie les systèmes de filtration Donaldson des autres fabricants qui font appel à des médias filtrants classiques. Nous commercialisons également nos médias nanofibres et membranes PTFE Tetratex® déposés pour d’autres applications où Donaldson® ne propose pas de systèmes complets de filtration.
Le choix d'un média filtrant pour une application de filtration spécifique est principalement déterminé par les conditions thermiques et chimiques prévalant pour la filtration.
Les facteurs importants à prendre en compte sont :
- Température : en régime continu et pointe (durée à préciser )
- Conditions gazeuses et chimiques défavorables : Capacité du média filtrant à résister aux dégradations résultant des niveaux donnés d'acides, de bases , de solvants et d'agents oxydants aux températures de fonctionnement de l'application de filtration.
- Humidité : Résistance à l'hydrolyse aux températures de fonctionnement et niveaux d'humidité.
- Stabilité dimensionnelle : Le médium filtrant est supposé résister aux phénomènes de retrait et d'allongement dans les conditions opératoires données.
Q27. La pression de décolmatage recommandée est-elle la même pour les tissus de verre et les feutres aiguilletés ?
Non. La pression maximale recommandée pour les tissus de verre est de 3,5–4,0 bar, tandis que celle pour les feutres aiguilletés est de 5 – 7 bar. Cependant, plus la pression de décolmatage est faible, moins les contraintes sur le média filtrant sont importantes, ce qui prolonge la longévité potentielle de la manche et réduit les charges d'exploitation.
Q30. Pourquoi une membrane constitue-t-elle une aide à la filtration supérieure à la formation d’un gâteau de poussière ?
L'élaboration du gâteau de poussière à la surface d'une manche en vue d'accroître l'efficacité de captage des fines du tissu autorise la pénétration de certaines particules dans le média filtrant, ce qui réduit de plus en plus la perméabilité du tissu, favorise la migration et l'émission de particules à travers le média et diminue l'efficacité du système de décolmatage.
En revanche, un média filtrant de type membrane Tetratex empêche la pénétration de particules, préserve l'intégrité du substrat et maintient la perte de charge à un niveau bas et constant, ce qui autorise un plus grand débit d'air à consommation énergétique identique, voire réduite.
Q31. Tetratex est-il identique à BHA-Tex ?
Les membranes PTFEe Tetratex sont fabriquées à partir d'une résine 100 % PTFE par un procédé breveté exclusif de Donaldson Company Inc. et sont commercialisées par Donaldson Filter Components Limited.
Q32. Les membranes Tetratex conviennent-elles pour des applications à basses températures ?
Les membranes PTFEe Tetratex résistent à des températures comprises entre –273 °C et 287 °C. Leur utilisation n'est limitée que par la capacité du substrat employé de résister à ces températures et aux conditions chimiques rencontrées dans cette plage.
Q33. Quelles sont les différences distinguant une membrane PTFEe Tetratex d'une imprégnation PTFE ?
La membrane PTFEe Tetratex est produite en rouleaux selon une construction biaxiale avec une structure à taille de pore contrôlée et, pour la filtration industrielle, peut être laminée de manière permanente sur des substrats par un procédé de thermoliage.
Une imprégnation PTFE est généralement une dispersion liquide contenant un pourcentage de particules PTFE solides, qui est appliquée sur un substrat soit par immersion complète, soit par pulvérisation d'un revêtement en surface. En fonction de la technique de mise en œuvre et de finissage, certaines particules solides PTFE sont retenues dans les fibres du substrat ou à la surface du tissu. On affirme souvent que cette technique accroît – partiellement – la résistance aux agressions chimiques, la suppression du gâteau de poussière et l'efficacité de captage des particules, voire une combinaison de ces trois caractéristiques.
Q34. La membrane influence-t-elle la conductivité du média antistatique Tetratex ?
Divers essais réalisés par un laboratoire d'essai agréé indépendant révèlent que la résistivité électrique de substrats conducteurs, lorsqu'ils sont liés à des membranes PTFEe Tetratex, est conforme aux exigences de la norme DIN 54345.
Q35. Les membranes sont-elles compatibles avec les procédés de l’industrie alimentaire ?
Les membranes PTFEe Tetratex sont fabriquées à partir d'une résine 100 % PTFE, une substance dûment homologuée par la FDA (Food & Drugs Administration).
|
|
 |
|
|
