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Au cours de la filtration, les pores du média filtrant vont progressivement se colmater, au fur et à mesure que les particules indésirables sont piégées. Avec à la clef une efficacité de filtration moindre et une baisse du débit du filtrat.
A un certain stade, et selon le type de dispositifs en place sur votre installation, il faudra alors soit remplacer le média filtrant, soit procéder à son nettoyage. Si cette opération n'est pas réalisée à temps, le débit peut chuter drastiquement et le filtre se boucher complètement, avec des répercussions en matière de débit, de pression, de pertes de charge et de consommation d'énergie sur l'ensemble de votre installation. Dans certains cas, le colmatage peut même entraîner la rupture mécanique du média filtrant, qui relarguera toutes les particules retenues et son propre matériau (fibres plastiques par exemple).
Or, si procéder au remplacement ou au nettoyage du filtre est incontournable, c'est aussi une opération qui nécessite parfois de suspendre pour un temps la production, le temps pour les opérateurs d'intervenir. C'est ce qui permet de définir les cycles de filtration, où alternent phases productives au cours desquelles on récupère du filtrat et phases de maintenance, qui doivent être idéalement les plus courtes possible.
Dans le secteur industriel, il existe trois techniques de décolmatage : vibration mécanique, écoulement d’air inversé et jet d'air pulsé.
Dans le cas d'un dépoussiéreur à manches, par exemple, les poussières filtrées entraînent un colmatage du media que l'on peut décrire comme suit : un colmatage en profondeur, irréversible, et un colmatage de surface, réversible cette fois, qui correspond à la formation de ce qu'on appelle le gâteau de filtration. La phase de décolmatage pneumatique qui suit permettra de décoller les particules piégées. Le décollement du dépôt est provoqué par un bref (quelques centaines de millisecondes) envoi d'air sous pression (2 à 6 bars) sur le média filtrant, à contre courant du sens de filtration. Cet à-coup de pression stoppe également le mécanisme de filtration pendant un court instant. Même si cette technique présente l'avantage de pouvoir se faire on-line sur la chaîne de production, elle peut provoquer une baisse d'efficacité du filtre et une altération du média. Ce décolmatage peut être réalisé suivant un intervalle de temps prédéfini ou avec une fréquence asservie à une perte de charge maximale prédéfinie. La durée entre chaque impulsion de décolmatage est très variable et peut être comprise entre quelques minutes et plusieurs heures.
- Réduit l'efficacité de filtration
- Réduit le débit de fluide filtrés
- Augmente les pertes de charge
- Nécessite des opérations de maintenance coûteuses et contraignantes s'il survient trop rapidement
- Augmente in fine les coûts de production
Si les filtres mis en place sur votre installation ne sont pas adaptés (types de filtres, nature du média, géométrie …) ou sous dimensionnés, la vitesse de colmatage sera anormalement élevée.
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Pour éviter de colmatage prématuré de vos filtres, il convient de bien les choisir et bien les dimensionner. Si vous rencontrez ce problème, il faut donc commencer par faire réaliser un bilan détaillé des dispositifs filtrants existants par un expert du domaine, afin de trouver la meilleure solution de remplacement possible. Si tel est le cas, le surcoût initial lié à cette opération sera rapidement amorti grâce aux économies réalisées en espaçant les opérations de décolmatage.
Pour éviter le colmatage précoce, une des pistes possibles est d'utiliser des matériaux et des revêtements innovants. On peut par exemple recourir à des cartouches filtrantes doté de média en polyester antistatique, revêtu d’une membrane PTFE. Ce matériau empêche en effet les particules de pénétrer profondément dans le média filtrant, ce qui limite le colmatage en profondeur et augmente la durée de vie du filtre. Le décolmatage à contre-courant sera alors facilité.
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Si vous utilisez un décolmatage à contre-courant, il conviendra en outre d'ajuster la vitesse de l'air et sa pression de façon optimale pour rendre le décolmatage le plus efficace et le plus rapide possible.
