Toute opération utilisant un système de dépoussiérage à manches doit peser les avantages et les inconvénients des nombreuses options de filtres à manches disponibles sur le marché aujourd'hui. Le type de manches filtrantes dont vous aurez besoin pour fonctionner avec une efficacité et une efficience maximales dépendra de la conception du dépoussiéreur à manches, du type de poussière concerné et des conditions de fonctionnement spécifiques de votre équipement.
Les sacs filtrants feutrés, fabriqués à partir de fibres de polyester et d'aramide, font partie des filtres en tissu les plus couramment utilisés dans les filtres à manches modernes. Cependant, les filtres peuvent être fabriqués à partir de nombreux autres types de fibres et bénéficier de différents types de finitions. Ces finitions ont été créées pour répondre aux besoins spécifiques des différents filtres à manches afin d'améliorer le décollement du gâteau de poussière et/ou l'efficacité de collecte du média filtrant choisi. La membrane ePTFE est l'une des finitions les plus couramment utilisées aujourd'hui en raison de sa capacité à améliorer le dégagement des poussières collantes et de sa capacité inégalée à filtrer les particules extrêmement petites du flux d'air.
Filtres et finitions feutrés
Les filtres feutrés contiennent des fibres « feutrées » de manière aléatoire qui sont soutenues par un matériau de support tissé appelé « canevas ». Les techniques de nettoyage à haute énergie, telles que le nettoyage par jet pulsé, nécessitent des tissus feutrés résistants. Les sacs feutrés peuvent être fabriqués à partir d'une gamme de fibres courantes et spécialisées, notamment le polyester, le polypropylène, l'acrylique, la fibre de verre, le Nomex®, le Ryton® (sulfure de polyphénylène) et le polyimide P84®. Chaque type de fibre présente ses propres avantages et inconvénients pour des environnements d'exploitation spécifiques et offre différents niveaux de compatibilité avec une gamme de produits chimiques.
Le feutre polyester est le type de média le plus rentable et le plus largement utilisé dans les filtres à manches à jet pulsé. Les filtres en polyester offrent une très bonne résistance aux produits chimiques, à l'abrasion et à la dégradation par la chaleur sèche. Pour les applications à chaleur sèche, les filtres en feutre polyester offrent des performances supérieures à celles de tous les autres synthétiques, à l'exception du Nomex® (aramide) et du Teflon®. Cependant, le polyester n'est pas un bon choix pour les applications à chaleur humide, car il est sujet à une dégradation hydrolytique dans certaines circonstances. Le polyester offre une bonne résistance à la plupart des acides minéraux et organiques, aux alcalis faibles, à la plupart des agents oxydants et à la plupart des solvants organiques. Les applications typiques vont des cimenteries aux fours électriques. Sa température maximale normale de fonctionnement continu est de 275 °F.
Les fabricants de sacs filtrants en feutre utilisent divers traitements de surface pour améliorer les propriétés de libération du gâteau de poussière. Il s'agit notamment du flambage (exposition des fibres de surface à une flamme nue qui fait fondre les extrémités des fibres lâches auxquelles les particules de poussière pourraient adhérer), du glaçage (passage du feutre entre deux rouleaux chauffés pour faire fondre les extrémités des fibres lâches et lisser la surface) et de l'ajout d'une finition hydrofuge et oléofuge en ePTFE (qui est moins cher et plus durable qu'une membrane en ePTFE), ainsi que de nombreux autres traitements. Pour en savoir plus sur les différentes options de sacs en feutre, consultez la section Sacs filtrants pour dépoussiéreurs à sec.
Sacs filtrants à membrane en ePTFE
Pour les applications les plus difficiles, l'efficacité et le décollement du gâteau d'un sac filtrant peuvent être considérablement améliorés en thermosoudant une fine membrane en ePTFE sur la face poussiéreuse du média filtrant du sac. Grâce à leur grande efficacité de filtration et à leur capacité de décollement du gâteau, les sacs filtrants à membrane en ePTFE tels que SlyTex (marque ePTFE de Sly) offrent la meilleure technologie disponible en termes d'efficacité et de durée de vie du filtre. L'inconvénient est que la membrane est extrêmement fragile et qu'il faut manipuler et installer ce type de sac filtrant avec précaution. Le coût de ces types de sacs filtrants a considérablement baissé ces dernières années ; à mesure que les sacs à membrane ePTFE gagnent en popularité, cette tendance devrait se poursuivre. Une membrane ePTFE peut être ajoutée à la plupart des types de médias filtrants en tissu.
De plus, les filtres à membrane ePTFE présentent un avantage distinct par rapport aux filtres sans membrane en raison des différences dans leur mode de filtration des particules. Les sacs filtrants sans membrane ePTFE filtrent les particules à l'aide d'une filtration en profondeur, qui se produit lorsqu'une couche de poussière se forme à l'extérieur du filtre et que les particules de poussière s'accumulent dans la profondeur du filtre. Les particules entrantes sont capturées lorsqu'elles traversent la couche de poussière et la profondeur du filtre. Au fil du temps, de plus en plus de particules sont piégées dans le filtre, ce qui entraîne des chutes de pression plus importantes et, à terme, un « encrassement » du filtre, qui réduit sa durée de vie. En revanche, les filtres à membrane ePTFE utilisent la filtration en surface pour éliminer les particules entrantes. La membrane ePTFE fonctionne comme un gâteau de filtration primaire, collectant toutes les particules à la surface, car elle possède des pores extrêmement petits qui ne laissent passer que l'air et les particules les plus fines. Cela empêche les particules de poussière de pénétrer dans le tissu du filtre, ce qui peut entraîner une réduction du débit d'air et un colmatage du filtre. L'absence de gâteau de poussière sur le filtre et de poussière incrustée dans la profondeur du filtre permet également au dépoussiéreur de fonctionner à une pression différentielle plus faible au fil du temps. Le nettoyage par impulsions est plus complet et plus efficace, ce qui se traduit par un coût de fonctionnement moindre si un système de nettoyage à la demande est intégré.
Les conditions les plus extrêmes exigent du feutre ePTFE
Un sac filtrant fabriqué à partir de fibres ePTFE et doté d'une membrane ePTFE (autrement dit, PTFE sur PTFE) offre une protection maximale contre les émissions et facilite le décollement du gâteau. Utilisé comme fibre principale pour un sac filtrant, l'ePTFE (Teflon®) offre une température maximale de fonctionnement continu normale de 500 °F. Ces sacs sont généralement utilisés dans des environnements chimiques difficiles à des températures élevées. Les applications courantes comprennent les centrales électriques au charbon, la production de ciment, les fonderies d'acier, les chaudières, les usines de noir de carbone, les systèmes d'assainissement des sols et les incinérateurs. De plus, les propriétés de faible frottement des fibres ePTFE offrent un excellent dégagement des gâteaux. Cependant, le PTFE sur PTFE est loin d'être bon marché et n'est généralement utilisé qu'après l'échec de toutes les autres options.
Qu'en est-il de la poussière abrasive ?
It’s possible to achieve high efficiency without an ePTFE membrane, which is important because of the fragile nature of the membrane. The latest innovation in felted filter bags is the development of high-efficiency felted filters constructed with ultra-fine “microfibers.” Because fiber surface area and separation efficiency are directly related, these high efficiency felts can provide up to 10 times the efficiency of conventional felts in general filtration applications. Sly’s high-efficiency felt offering, SlyHE, uses a proprietary blend that includes a high percentage of micro-denier (<1.0 denier) fibers, which significantly increases surface area and reduces pore size for greater separation efficiency without added weight. These cost-effective filters require no special installation.
Les feutres SlyHE offrent divers avantages par rapport aux feutres courants, notamment une efficacité de filtration supérieure, des taux d'émission extrêmement faibles et une durée de vie plus longue grâce à des intervalles de nettoyage réduits. Les performances des feutres SlyHE reposant sur leur conception globale, qui comprend un mélange de fibres microdeniers et une grille très résistante, ils présentent des avantages significatifs par rapport aux feutres laminés à membrane ePTFE qui reposent sur un laminage microfin fragile. Ces avantages comprennent une efficacité élevée sans membrane fragile, une résistance et une durabilité accrues, ainsi que la capacité de traiter les poussières huileuses, grasses, humides ou abrasives, ainsi que les composés alcooliques. En revanche, l'ePTFE ne fonctionne pas bien avec les hydrocarbures liquides (poussières huileuses ou grasses).
Quel sac convient à votre filtre à manches ?
Pour déterminer le type de sac le mieux adapté à vos conditions d'utilisation particulières, il est préférable de fournir autant d'informations que possible à votre fournisseur de sacs. Chaque processus de fabrication présente des conditions différentes qui doivent être soigneusement évaluées avant de choisir le type de filtre le plus approprié :
- Type de poussière : la forme et la taille de la poussière déterminent le matériau filtrant le plus efficace pour capturer les particules de poussière. Les petites particules anguleuses (telles que celles présentes dans le ciment) ont un fort potentiel abrasif. La poussière de processus contient des particules de tailles variables, allant de celles visibles à l'œil nu à des particules submicroniques. L'un des principaux avantages des filtres à membrane ePTFE est leur efficacité à filtrer les particules submicroniques, ce qui peut être crucial pour se conformer aux réglementations OSHA et EPA. En plus de discuter du type de poussière, parlez avec votre fournisseur de filtres de la vitesse du flux d'air transportant la poussière et de la conception de l'unité de filtration et des conduits dans votre installation. Cela peut les aider à vous orienter vers un filtre offrant une durée de vie plus longue.
- Température et humidité : les poussières hygroscopiques (qui absorbent et retiennent l'humidité) peuvent rapidement devenir collantes ou agglomérantes, ce qui peut obstruer le média filtrant. L'hydrolyse (décomposition chimique d'un composé en réaction à l'eau et à la chaleur) peut dégrader certains matériaux de substrat. Il est donc important d'éviter de choisir ces matériaux, car ils peuvent rapidement nuire à la capacité des filtres à maintenir leur efficacité.
- Chimie des gaz : dans les applications où les conditions de traitement créent une atmosphère potentiellement corrosive, par exemple en présence d'acides ou d'alcalis, choisissez avec soin le matériau du substrat, car leurs caractéristiques et leurs capacités varient considérablement.
- Considérations relatives à la sécurité : certaines poussières peuvent être corrosives, toxiques ou explosives. Le choix d'un matériau de substrat approprié, tel qu'un substrat présentant une résistance chimique et des propriétés antistatiques, peut contribuer à réduire ces risques.
- Mécanisme de nettoyage du filtre : il est important que le fournisseur comprenne comment les sacs sont nettoyés et connaisse les détails de la conception de l'unité de filtration afin de s'assurer que les filtres ne sont pas soumis à des contraintes ou à une abrasion excessives, qui pourraient affecter leur durée de vie. La conception des sacs filtrants, en termes de renforcement et d'installation, ainsi que la configuration de la cage de support doivent également être évaluées lors du choix du matériau de substrat le plus approprié.
Pour vous aider à déterminer si un sac en feutre ou à membrane sera le plus rentable pour votre application de filtration spécifique, contactez Sly pour une évaluation gratuite de vos conditions d'exploitation.