Méthodes de dépoussiérage à sec pour les applications industrielles

Sep 25, 2023

Dale Price, président, M&P Air Components Inc. | 11 juin 2021

L'élimination efficace de la poussière et des débris de l'air est une considération essentielle pour toute application industrielle. En effet, les particules en suspension dans l'air peuvent présenter des risques pour la santé et la sécurité du personnel, dégrader ou endommager l'équipement ou l'environnement environnant et interférer avec les processus de production. Cet article explique les quatre principaux types de dépoussiéreurs à sec et comment choisir la technologie appropriée pour votre application.

La meilleure méthode de dépoussiérage pour votre application dépendra des caractéristiques du flux d'air, des caractéristiques des contaminants (taille des particules, humidité, etc.), des facteurs environnementaux, de l'efficacité et des exigences réglementaires. Pour les besoins de cet article, nous nous concentrerons sur les dépoussiéreurs à sec, les quatre principaux types de dépoussiéreurs à sec et comment choisir la bonne méthode pour votre application.

Les dépoussiéreurs à sec sont couramment utilisés dans les applications industrielles pour éliminer la poussière, la fumée et les émanations d'un flux d'air contaminé à l'aide de filtres nettoyables. En général, les dépoussiéreurs secs sont utilisés pour les poussières "amies" qui sont exemptes d'huiles et contiennent peu d'humidité (notez que les dépoussiéreurs secs peuvent être appliqués avec succès à des courants d'air chargés d'humidité si l'humidité est maintenue en phase vapeur tout en traversant le collectionneur).

Les dépoussiéreurs à sec peuvent être classés comme des dépoussiéreurs mécaniques à sec ou à média sec.

* Collecteurs mécaniques à sec - Le type le plus courant de collecteur mécanique à sec est un cyclone, qui est souvent utilisé comme pré-filtre pour d'autres méthodes de dépoussiérage. Comme de nombreux aspirateurs domestiques, les dépoussiéreurs à cyclone utilisent la vitesse de rotation pour générer une force centrifuge qui sépare la poussière et les débris du flux d'air. Le mouvement circulaire rapide pousse les débris vers la paroi du cyclone. Une fois séparées du flux d'air, les particules de poussière tombent dans une trémie en dessous et l'air nettoyé sort du cyclone.

* Collecteurs de médias secs - Les collecteurs de médias secs utilisent une variété de médias différents pour filtrer les contaminants du flux d'air. Les types les plus courants de dépoussiéreurs à média sec sont les dépoussiéreurs à manches et à cartouches. Les collecteurs à manches aspirent l'air sale à l'aide de longs tubes en tissu (sacs) pour capturer la poussière à l'intérieur ou à l'extérieur des sacs, et nettoient périodiquement la poussière des sacs pour capturer la poussière à récupérer ou à éliminer tout en permettant à l'air nettoyé de sortir du collecteur.

Les dépoussiéreurs à cartouche fonctionnent de la même manière, mais ils utilisent des cartouches plissées pour capturer les débris au lieu des sacs. Alors que de nombreux supports différents sont utilisés pour répondre aux exigences d'applications spécifiques, les sacs en polyester sont les plus courants pour les filtres à manches à jet pulsé et un substrat de support en mélange de cellulose combiné à un traitement de chargement de surface est le plus courant pour les collecteurs de cartouches à jet pulsé.

Les collecteurs mécaniques secs (cyclones) sont normalement limités à l'élimination de la poussière dans la plage de 5 à 10 microns et plus, tandis que les collecteurs à média sec peuvent être utilisés pour une large gamme d'applications de poussière, de fumée et de fumée avec des contaminants submicroniques. Les cyclones sont adaptables à une large gamme de températures de flux d'air, tandis que les filtres à manches sont normalement utilisés pour les flux d'air jusqu'à 500 °F et les collecteurs à cartouche jusqu'à environ 275 °F.

Un dépoussiéreur à air inversé est un type de dépoussiéreur à manches sèches. Des sacs en tissu sont suspendus et tendus à l'intérieur de l'unité de dépoussiérage. Au fur et à mesure que l'air sale pénètre dans l'appareil, les débris sont capturés sur la surface intérieure du sac, tandis que l'air propre sort à travers le sac. L'unité est nettoyée à intervalles réguliers, ou lorsque la charge de poussière des sacs atteint un seuil défini.

Pour nettoyer les sacs, un ventilateur souffle de l'air propre dans le sens inverse, ce qui fait que la poussière accumulée dans le sac se décompose et se détache du tissu et tombe dans une trémie en dessous. Étant donné que le processus de nettoyage des collecteurs d'air inversés doit être effectué hors ligne, une unité redondante est nécessaire pour assurer une collecte continue de la poussière.

Les collecteurs d'air inversés sont le plus souvent utilisés pour les applications de dépoussiérage à volume élevé et à haute température (c'est-à-dire les centrales électriques et les services publics). La technologie était prédominante au début des années 80, mais elle a perdu une partie de son attrait en raison de l'adoption de technologies plus récentes et des coûts supplémentaires prohibitifs liés à la possession et à la maintenance d'unités redondantes.

Un collecteur à jet pulsé est un collecteur à média sec qui utilise des sacs ou des cartouches pour collecter la poussière et les débris du flux d'air. Une différence clé entre les collecteurs à jet pulsé et les collecteurs à air inversé est que les débris s'accumulent sur la surface extérieure du sac ou de la cartouche dans les collecteurs à jet pulsé.

De plus, les collecteurs à jet pulsé disposent de systèmes de nettoyage air-électrique qui utilisent de l'air comprimé pour nettoyer les filtres. L'air comprimé est pulsé dans le haut du filtre à 80-100 psig pendant 0,1 à 0,3 seconde. Lorsque l'air primaire pénètre dans le filtre, l'air secondaire est induit depuis le plénum d'air propre et combiné avec l'air primaire pour inverser le flux d'air dans l'élément filtrant. Le flux d'air inverse forme une bulle dans la partie supérieure du filtre qui se déplace sur toute sa longueur, restructure le gâteau de poussière et décharge la poussière dans la trémie.

Avec les collecteurs à jet pulsé, le nettoyage peut être effectué pendant que l'unité est en ligne, de sorte que le système ne nécessite pas d'unités redondantes pour un fonctionnement continu. Le nettoyage peut être effectué selon un programme de nettoyage chronométré ou à la demande. Dans un programme minuté, l'action de nettoyage est activée sur un cycle de minutage continu, qui offre un contrôle simple et garantit que l'unité sera toujours nettoyée lorsqu'elle est allumée. Cependant, les cycles de nettoyage minutés réduisent la durée de vie du filtre et utilisent une grande quantité d'air comprimé. Le nettoyage à la demande s'active lorsque la pression différentielle du média dépasse un seuil prédéterminé. Cela permet une plus longue durée de vie du filtre et une utilisation réduite de l'air comprimé. Collecteurs à jet d'impulsion de type cartouche

Les collecteurs à jet pulsé de type cartouche sont désormais, par population, le type de collecteur le plus courant pour la fabrication industrielle. La popularité des collecteurs à jet pulsé à cartouche est en grande partie due à l'efficacité de filtration élevée, au coût d'investissement inférieur, à la taille plus petite et à la plus grande flexibilité de sa construction modulaire par rapport aux méthodes alternatives.

Les collecteurs de cartouches sont à chargement latéral pour une installation et une maintenance flexibles. Cependant, les cartouches ont leurs limites. Ils sont les mieux adaptés à la collecte de poussières sèches non abrasives et à la manipulation de charges de poussière modérées (environ 2 gr/cu ft). Les cartouches ne sont normalement pas utilisées dans les applications où la température du flux d'air dépasse 275°F, ou pour la poussière qui contient des huiles ou des substances collantes qui peuvent adhérer aux plis de la cartouche ; ces applications ont tendance à favoriser les filtres à manches ou les collecteurs humides.

Collecteurs à manches à jet d'impulsion

Les collecteurs à manches à jet pulsé offrent certaines des conceptions les plus polyvalentes et sont bien adaptés à la plus large gamme d'applications industrielles. Les filtres à manches s'adaptent bien aux températures élevées et aux applications de gaz non standard et sont généralement plus indulgents que les collecteurs à cartouche.

Les dépoussiéreurs secs à jet inversé, également connus sous le nom de dépoussiéreurs à jet inversé, sont un hybride des dépoussiéreurs à jet pulsé et des méthodes de cyclone. Les filtres à manches à jet inversé utilisent des soufflantes à déplacement positif ou des ventilateurs à haute pression pour souffler de l'air en continu dans l'unité et nettoyer l'unité lorsqu'elle est en ligne, éliminant ainsi le besoin d'unités redondantes. Ces dépoussiéreurs sont une alternative économe en énergie aux autres méthodes de dépoussiérage à grand volume, tout en offrant des performances comparables.

Enfin, les cyclones sont une forme mécanique sèche de dépoussiérage et peuvent être utilisés soit comme préfiltre vers un collecteur secondaire, soit comme collecteur final. Lorsqu'il est utilisé comme pré-filtre, le but du cyclone est soit 1) d'éliminer les contaminants du flux d'air qui pourraient être préjudiciables à la performance ou à la fonction du collecteur secondaire ou 2) de récupérer les contaminants de grande valeur du flux d'air pour la récupération du processus ou réutilisation. Lorsqu'il est utilisé comme collecteur final, le cyclone est personnalisé pour sa géométrie et ses performances afin de correspondre aux caractéristiques spécifiques des contaminants et du processus et peut atteindre les mêmes efficacités finales qu'un collecteur à milieu sec.

Garder la poussière et les débris hors de l'air est essentiel pour protéger la santé et la sécurité du personnel, maintenir l'intégrité de votre processus de production et prolonger la durée de vie de votre équipement. Cependant, le choix des bonnes méthodes de dépoussiérage nécessite un examen attentif d'un large éventail de facteurs, des caractéristiques de la poussière et du flux d'air aux exigences d'efficacité énergétique et aux contraintes d'installation. Un partenariat avec un fabricant d'équipement de dépoussiérage et de traitement de l'air compétent et expérimenté peut vous aider à identifier la solution appropriée pour votre application.

Dale Price est président de M&P Air Components Inc. (Huntington Beach, Californie), représentant New York Blower pour les ventilateurs industriels du sud de la Californie. Price a 38 ans d'expérience dans la conception et l'application de dépoussiéreurs et d'applications de ventilateurs industriels.

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