Le système de filtration est tellement essentiel aux machines que certains sont déjà intégrés en usine. Cependant, les conditions de travail varient considérablement et, dans le cas des grandes machines, il est très fréquent qu'elles soient soumises à des conditions extrêmes, les plongeant dans d'épais nuages de poussière de roche.- comme dans l'exploitation minière-et la terre contenue dans les machines agricoles et forestières ou les résidus de suie provenant de la combustion des moteurs- comme dans les camions et les bus- Ces ressources sont sollicitées de multiples façons, tant par les conditions météorologiques que par l'exploitation elle-même.
Pour garantir un fonctionnement optimal du système, il est essentiel de disposer de différents systèmes de filtration. Découvrez ci-dessous la différence entre un filtre de surface et un filtre en profondeur, ainsi que leur rôle respectif pour vous aider à atteindre vos objectifs.
Qu'est-ce qu'un filtre de surface ?
Nous savons déjà que les filtres pour machines de grande taille sont des dispositifs reliés à différents systèmes de circulation de fluides : air, lubrifiant et carburant. Par conséquent, pour que la filtration soit efficace, un milieu filtrant est nécessaire, c’est-à-dire l’élément qui retiendra les particules contaminantes.
Les éléments filtrants sont composés de divers matériaux : cellulose, polymères, fibre de verre, etc. Le matériau choisi dépend de l’application. Par exemple, pour la filtration des lubrifiants dans les moteurs à combustion, on utilise couramment des filtres en papier. En microfiltration, en revanche, on recourt fréquemment à la microfibre de verre.
En résumé, la filtration est le procédé qui consiste à faire passer un liquide ou un gaz à travers un matériau poreux afin d'en retenir les particules solides en suspension. Si l'épaisseur du matériau filtrant est comparable à la taille des particules à extraire, on parle de filtration de surface, car les particules sont retenues à la surface du filtre. Ce type de filtration est très courant pour les filtres à air.
Un autre exemple typique de filtration de surface est celui des tamis. Dans ce cas, les particules sont retenues à la surface, formant un gâteau et laissant passer les particules plus fines à travers le réseau filtrant. Il existe plusieurs types de filtres de surface.
Qu'est-ce qu'un filtre de profondeur ?
Dans le filtre en profondeur, contrairement au filtre de surface, les particules solides sont séparées principalement par dépôt à l'intérieur des pores du milieu filtrant, qui peut être constitué de :
1. Un lit de grains plus grossiers (par exemple, une couche de sable de 0,3 à 5 mm de profondeur).
2. Une couche de fibres de quelques centimètres (par exemple, des filtres à cartouche scellés avec des résines).
3.Laisse quelques millimètres d'épaisseur (par exemple, un média filtrant en cellulose).
4. Une couche de support granulaire pour le filtre principal (couche de pré-revêtement, par exemple).
Ainsi, l'épaisseur du matériau filtrant est au moins 100 fois supérieure à la taille des particules à filtrer, dans le cas des filtres de profondeur. Ces matériaux peuvent être des cartouches métalliques, des agglomérats de fibres, du plastique poreux ou des métaux frittés. Les filtres de profondeur sont donc constitués d'un réseau aléatoire de microfibres à granulométrie très fine, capables de retenir des particules microscopiques. Cette caractéristique garantit une filtration efficace en profondeur, à travers tout le matériau filtrant. Ce dernier peut être composé de polymères, de cellulose ou de fibres de verre, séparés ou composites.
Ainsi, lors d'une filtration en profondeur, les contaminants circulent dans une sorte de « labyrinthe » à l'intérieur du dispositif, s'enchevêtreant dans les microfibres entrelacées qui constituent le réseau filtrant. De nombreux filtres de profondeur sont constitués de papiers pliés en différentes épaisseurs, créant ainsi une surface de filtration plus importante à espace égal, comparée à celle des filtres de surface de même dimension.
C'est le principal avantage du filtre en profondeur : il met plus de temps à se saturer (à s'encrasser). Dans ce type de filtre, un gâteau de filtration se forme et doit être retiré régulièrement pour éviter tout colmatage, fuite ou dysfonctionnement du processus de production. Ce gâteau continue de se former jusqu'à saturation du filtre. Sur certains modèles de filtres à carburant, un nettoyage à l'air comprimé ou au gazole est possible plusieurs fois avant de devoir les remplacer complètement.
Quelle est la différence entre eux ?
Dans les deux cas, les processus physiques impliqués sont : l’interception directe, l’impact inertiel, la diffusion et la sédimentation. Cependant, pour le filtre de surface, les mécanismes de filtrage sont la collision ou le tamisage. Pour le filtre de profondeur, il s’agit de l’enchevêtrement.
Bien que les filtres de profondeur puissent toujours présenter un meilleur aspect esthétique, le choix du filtre optimal dépend de chaque situation. Du fait de leur technologie plus avancée, l'utilisation de filtres de profondeur est davantage recommandée pour les systèmes sensibles à la contamination, tels que les systèmes hydrauliques.
Date de publication : 18 octobre 2023