Optimisation de la technologie de nettoyage des filtres de dépoussiéreurs

Par Karen Wear, responsable produit Donaldson Torit

Pour une durée de vie des filtres plus longue et des économies d’énergie

Les systèmes antérieurs de dépoussiéreurs utilisaient une filtration passive pour séparer la poussière de plusieurs flux d’air. Les filtres à l’intérieur d’un dépoussiéreur se chargeaient progressivement de poussières et, avec le temps, la perte de charge dans le support filtrant augmentait jusqu’à ce que la résistance du flux d’air à travers le système tombe en deçà d’un niveau acceptable. Le support filtrant devait alors être remplacé, mis au rebut et un support filtrant propre devait être installé afin de restaurer le système à ses conditions de flux d’air nominales d’origine. (Les filtres propres restaurent un système à une condition de perte de charge plus faible).

Une amélioration clé dans la récupération de poussière s’est produite lorsque le nettoyage actif a été développé pour conditionner à nouveau le support filtrant restant dans le dépoussiéreur. Au fil des années, plusieurs méthodes de nettoyage actif ont été appliquées aux dépoussiéreurs, notamment les méthodes mécaniques et à contre-courant. Chaque méthode assurait un nettoyage du filtre à plusieurs niveaux de réussite. L’objectif de chaque méthode état de retirer tout « gâteau de poussières » accumulé de la surface du filtre, en réduisant ainsi la perte de charge à travers les filtres et en prolongeant la durée de vie, ce qui permet d’étendre la durée entre les changements réels de support filtrant.

Nettoyage mécanique

Le nettoyage mécanique a été introduit très tôt dans l’industrie comme une technologie de nettoyage actif de bas niveau. Avec le nettoyage mécanique, il suffisait de secouer et d’entrechoquer les filtres pour déloger les gâteaux de poussières accumulées. Cette méthode de nettoyage permettait à une partie de l’accumulation de poussières d’être retirée régulièrement pour prolonger la durée de vie. Les systèmes de nettoyage mécanique (Figures 1 et 2) pouvaient être manuels (c.-à-d. levier manuel ou au pied pour secouer ou plier les filtres) ou automatisés (dispositif motorisé pour secouer ou faire vibrer les filtres). Il s’agissait d’une amélioration par rapport au nettoyage passif, mais elle était toujours limitée en termes d’efficacité, car cette méthode nécessitait de couper le débit d’air au système avant le nettoyage. Cette pratique d’arrêt du dépoussiéreur catégorisait la méthode comme un système de nettoyage à tâche intermittente ; le nettoyage se produisait uniquement lorsque le dépoussiéreur était éteint et que tous les filtres étaient nettoyés en même temps. Le débit d’air dans le système était alors conforme au module suivant : la perte de charge diminue après le nettoyage (augmentation du débit d’air), puis avec le temps la perte de charge remonte (diminution du débit d’air). D’une manière générale, les performances du système de nettoyage dépendaient largement de la fréquence d’arrêt du dépoussiéreur.

Nettoyage à contre-courant

Le nettoyage à contre-courant a introduit un flux d’air dans le sens opposé de l’air filtré (Figure 3). Le flux d’air à contre-courant pénétrait le support filtrant du filtre propre et supprimait le gâteau de poussières de la surface supérieure du filtre. Plusieurs méthodes ont été utilisées pour accomplir le flux à contre-courant, notamment avec des ventilateurs et de l’air comprimé.

Les systèmes de nettoyage à contre-courant de pression faible à moyenne utilisent généralement un ventilateur en continu pour souffler un large volume d’air à faible pression dans le sens opposé du flux d’air filtré (Figure 4). Le flux d’air à contre-courant supprimait le gâteau de poussières de la surface du support filtrant lors du processus de nettoyage.

Le nettoyage à tâche continue, ou « en ligne », offre un avantage en ne perturbant pas le débit d’air primaire lors du nettoyage, ce qui permet ainsi au dépoussiéreur de fonctionner pendant le cycle effectif de nettoyage. Seuls quelques filtres sont nettoyés à un moment donné, bien que le système nettoie au final tous les filtres. Certains systèmes de nettoyage fonctionnent tout le temps, comme les systèmes à contre-courant à faible pression. Les autres dépendent de la condition du filtre observée (perte de charge) et ne lancent pas de nettoyage tant que la perte de charge n’a pas atteint un point de consigne élevé spécifique. Avec le temps, lorsque la filtration de poussière augmente sur le support filtrant, les systèmes de nettoyage dépendants de la perte de charge peuvent commencer à effectuer des cycles de nettoyage plus constants grâce aux charges plus lourdes de poussières ou aux filtres atteignant la fin de leur durée de vie. 

Nettoyage avancé par énergie d’impulsions

Le nettoyage avancé par énergie d’impulsions représente l’avancée suivante dans le nettoyage par impulsions, initialement introduite avec l’ajout de la technologie de filtre PowerCore®. L’élément PowerCore est un ensemble de filtres compacts conçus efficacement et qui permettent d’améliorer le système de nettoyage par impulsions, en créant un filtre qui gère une filtration lourde et se rétablit efficacement après les perturbations du système. Pour ce faire, il était possible d’utiliser un accumulateur d’impulsions qui façonnait l’air comprimé et optimisait l’énergie pulsée en contact avec l’ensemble de filtres sans réduire le flux d’air ou perdre de l’énergie (Figure 8).  Une autre technique consiste à contrôler et optimiser la direction de l’air comprimé dans le support filtrant grâce à une conception d’impulsions sans braquage.  L’impulsion circule avec une énergie maximale de nettoyage en ligne droite à travers le filtre (Figure 9), permettant à la poussière d’être facilement retirée des canaux en flûte.   

Conclusion

La transition d’une filtration passive au nettoyage actif dans l’industrie des dépoussiéreurs a produit plusieurs systèmes de nettoyage utilisés dans les dépoussiéreurs. Le nettoyage en ligne, la technologie de jet d’air et le nouveau filtre PowerCore ont tous permis d’améliorer les systèmes de nettoyage. L’optimisation du nettoyage des filtres permet de prolonger la durée de vie du support filtrant, tout en augmentant la quantité d’énergie nécessaire pour atteindre le meilleur cycle possible de nettoyage : un coup gagnant pour tous les opérateurs et propriétaires de dépoussiéreurs. Si la technologie de nettoyage de votre dépoussiéreur n’est pas aussi efficace qu’elle le devrait, contactez votre fabricant de dépoussiéreurs local pour en savoir plus et pour commencer à faire des économies.