Qu'est-ce qu'un Filtre Pneumatique ?

Qu'est-ce qu'un filtre pneumatique ?

Un filtre pneumatique

Figure 1 : Un filtre pneumatique

Lors de la production d'air comprimé, des contaminants tels que l'humidité et l'huile pénètrent dans le système. Sans filtre pneumatique, les industries qui exigent un haut degré d'hygiène, comme les producteurs d'aliments industriels, risquent d'avoir un excès de contaminants dans leur processus. Cet article présente les filtres pneumatiques, leur fonctionnement et la manière dont les applications pneumatiques utilisent les filtres pneumatiques pour maintenir l'air comprimé propre.

Table des matières

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Conception et fonctionnement des filtres pneumatiques

Un filtre pneumatique

Figure 2 : Un filtre pneumatique

Les filtres pneumatiques peuvent être des unités individuelles ou faire partie d'une unité plus complexe, telle qu'une unité filtre, régulateur, lubrificateur (FRL). Le classement d'un filtre dépend de la taille des particules qu'il peut retenir. Les filtres qui peuvent piéger les particules de 40 à 60 microns conviennent à la plupart des applications industrielles. Les filtres qui piègent les particules de 5 à 25 microns sont couramment disponibles. Notez que plus le composant du filtre est fin, plus la chute de pression à travers le filtre à air est importante.

Les spécifications des filtres pneumatiques varient selon les fabricants, mais les éléments de filtre pneumatique suivants sont typiques :

  • Corps : Les corps de filtres à air peuvent être en aluminium, en PA 66, en zinc moulé sous pression et en acier inoxydable. Cette variété permet aux filtres à air pneumatiques de fonctionner dans une plus large gamme d'applications. Consultez notre guide de la résistance chimique pour en savoir plus.
  • Bol : Le condensat de l'air s'accumule dans le bol. Les bols sont généralement en polycarbonate. Toutefois, des bols en acier inoxydable sont disponibles pour des pressions supérieures à 10,5 bars (152 psi) ou des températures supérieures à 50 °C (122 °F).
  • Disque de tourbillon : L'air comprimé qui entre dans le bol du filtre frappe d'abord le disque de tourbillonnement. Ce disque fait bouger l'air dans un mouvement circulaire. Ce mouvement crée une force centrifuge qui sépare le condensat de l'air comprimé. Le condensat s'accumule au fond du bol.
  • Plaque déflectrice : Un déflecteur situé au bas de l'élément filtrant crée une zone silencieuse au fond de la cuve. Cela empêche l'air circulant d'absorber le condensat qui s'accumule au fond de la cuvette.
  • Élément filtrant : L'élément filtrant élimine les particules et l'huile de l'air comprimé. Les éléments filtrants typiques des filtres pneumatiques sont le bronze fritté et le papier de résine.
    • Bronze fritté : Le frittage consiste à utiliser une température et une pression élevées pour combiner des matériaux en poudre en une seule masse. Cela se fait sans porter le matériau à son point de fusion. Lors de la création d'un filtre, le filtre en bronze qui en résulte est poreux et non nettoyable.
    • Papier à base de résine : Le papier saturé de résine capture les particules solides lorsque l'air comprimé passe à travers le filtre. Ces filtres peuvent être nettoyés en les brossant ou en les faisant passer par le filtre dans le sens inverse.
  • Couvercle conique : Le couvercle conique autour de l'entrée de l'élément filtrant empêche l'air de passer directement à travers le filtre pneumatique sans que le condensat et les grosses particules ne tombent d'abord.

Installation et entretien des filtres pneumatiques

Un filtre pneumatique installé dans un système

Figure 3 : Un filtre pneumatique installé dans un système

L'installation d'un filtre pneumatique en ligne est simple. Il peut aller n'importe où en amont d'un composant qui ne peut pas gérer un excès d'humidité ou des particules trop grosses. Installez un filtre pneumatique comme une unité unique ou connecté à un régulateur, un lubrificateur ou les deux. Lors de l'installation, le bol du filtre à air doit être orienté vers le bas.

L'entretien des filtres pneumatiques peut être réduit au minimum si un sécheur d'air est raccordé au refoulement du compresseur d'air. Un sécheur d'air refroidit rapidement l'air comprimé pour condenser l'humidité en gouttes plus grosses. Un séchoir typique est doté d'un matériau desséchant qui piège l'humidité condensée. Le séchoir chauffe ensuite rapidement ce qui reste pour le transformer en air comprimé.

L'entretien régulier du filtre à air consiste à vidanger le bol et à remplacer ou retirer l'élément filtrant.

  • Egoutter le bol : Le fond de la cuve du filtre pneumatique est muni d'un bouchon amovible permettant de drainer l'humidité recueillie. La plupart des filtres à air ont une section transparente de la cuvette, ce qui permet à l'utilisateur de déterminer la quantité d'humidité accumulée au fond.
  • Remplacer ou nettoyer le filtre : Un filtre poreux, tel qu'un filtre en bronze fritté, doit être remplacé car il finit par se boucher. Il est possible de nettoyer un filtre en papier saturé de résine.

Élimination de l'eau d'un système d'air comprimé

L'eau peut endommager considérablement les outils pneumatiques et contaminer les processus qui utilisent de l'air comprimé. La peinture peut s'écailler, des moisissures peuvent se développer à l'intérieur de l'équipement et le taux d'humidité du produit final peut augmenter, ce qui rend le résultat très mauvais ou dangereux.

Le processus d'élimination de l'eau suit une série d'étapes. Plusieurs filtres pneumatiques en série peuvent éliminer l'humidité à différents stades de la compression et de la livraison. La plupart des systèmes comportent un filtre juste après le refroidissement de l'air en dessous de la température ambiante. Celui-ci capte environ 70 % de l'humidité contenue dans l'air comprimé lorsqu'il est sous forme liquide. Cela permet aux appareils de collecter les particules solides, telles que la poussière et le pollen, qui peuvent rester coincées dans l'eau.

Un pré-filtre élimine l'eau et les solides jusqu'à trois microns. Il s'agit du filtre initial et obligatoire pour tout équipement pneumatique. En outre, l'utilisation du filtre permet à l'organisation d'atteindre lanorme de qualité de l'airISO 8573-1 Classe 3. Les filtres en aval capturent encore les particules et l'humidité qui restent après le premier filtre.

Enlever l'huile d'un système d'air comprimé

L'huile est aussi destructrice que l'humidité dans les systèmes pneumatiques. L'ajout d'huile à diverses pièces pour les lubrifier entraîne la libération d'une partie de l'huile dans l'air ambiant. Dans certaines applications, l'huile peut devenir un résidu sur le produit final, entraînant la dégradation du matériau du composant ou collant aux composants ou aux pièces du système.

L'élimination de l'huile de l'air comprimé se fait également par étapes, avec différents filtres qui éliminent les particules d'huile des systèmes de compression et de distribution d'air. Les pré-filtres peuvent éliminer une grande quantité d'huile dans la phase initiale, tandis qu'un filtre à huile pneumatique à adsorption élimine le reste.

Filtres coalescents pneumatiques

Les filtres coalescents pneumatiques éliminent les huiles et les vapeurs d'air dès que l'air arrive dans le système. Cependant, ils peuvent également être utilisés sur l'air condensé plus tard dans le système. Les filtres coalescents pneumatiques peuvent éliminer des particules aussi petites que 0,3 à 0,6 micron. Ils y parviennent en utilisant un tapis grossier avec des fibres très fines qui sont suffisamment petites pour capter les particules fines. Les particules sont canalisées vers une zone tranquille et se drainent manuellement ou automatiquement.

L'air entre par la gauche dans le séparateur de liquide, où un bol comporte un élément filtrant. L'élément élimine les particules de l'air avant qu'il ne sorte par l'autre extrémité. Ces particules d'huile et d'eau s'accumulent alors juste derrière le déflecteur pour être évacuées. Le déflecteur retient le fluide et le dirige le long d'une trajectoire spécifique.

FAQs

Peut-on laver les éléments de filtres pneumatiques ?

Cela dépend du type de filtre pneumatique. Le lavage des composants du filtre les rend moins efficaces dans l'élimination des particules. Dans les applications industrielles, de nouveaux éléments remplacent ces derniers dans un souci d'efficacité.

Systèmes de drainage manuels ou automatiques ?

Les systèmes manuels sont idéaux pour les petits systèmes pneumatiques avec un faible volume d'air utilisé. Les systèmes de drainage automatique sont essentiels dans les applications industrielles.

Pouvez-vous atteindre une pureté de l'air de 100 % ?

Certaines particules présentes dans l'air sont trop petites pour être filtrées. Cependant, la plupart des systèmes de filtres à air pneumatiques atteignent une pureté de l'air supérieure à 99,8 % grâce à un système de dispositifs primaires et secondaires.

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