4.2. SEPARATEUR A COUCHE FILTRANTE
Ce sont des appareils dans lesquels la poussière est essentiellement séparée, du fluide porteur, par elle-même, après s’être déposée en couche sur un milieu poreux (tissus, produit fibreux non tissé du type «feutre aiguilleté» ou «papier», lit de gravier, etc.). C'est ce qu'on appelle l'effet d'auto filtration (ou filtration de la poussière par elle-même sur un support).
Des techniques de filtration qui ne font pas partie de ce chapitre, sont aussi utilisée pour l'épuration de l'air (filtre à déroulement ou filtre papier) et dans ce cas, considérant les faibles concentrations à retenir [moins de 1 mg/m3] le média est remplacé après usage. Par contre, lorsqu'il s'agit de dépoussiérage, les concentrations mises en jeu [ le plus couramment entre 1 et 330 g/m3] sont trop importantes et il est donc, nécessaire de régénérer périodiquement le support ou le média filtrant, en le débarrassant d'une partie des poussières accumulées.
Ex. : un gaz chargé de 10 g/m3 de poussières, filtré à la vitesse de 3 cm/s, apporte par heure sur le média une masse de plus de 1 kg de poussière par m2, valeur qui dépasse très largement la masse du support lui-même (dans la majorité des cas 450 g/m2).
Les pores utilisés sont généralement beaucoup plus grands que les dimensions des particules à capter (100 à 500 µm pour les tissés, 10 à 50 µm pour les feutres aiguilletés, quelques mm pour les filtres à gravier). Ce n'est donc pas le seul effet du tamisage qui va permettre l'arrêt des poussières avec la très haute efficacité qui caractérise certains appareils de cette famille. De plus, le support filtrant doit recevoir pendant une durée assez longue, plusieurs mois voire plusieurs années, des poussières dont le spectre granulométrique est généralement très étalé, résister aussi bien au colmatage qu'à l'abrasion, et retrouver après chaque nettoyage une porosité certes moins importante que le média neuf, mais stable dans le temps.
4.2.1. Disposition
Les éléments filtrants, en tissus ou en feutre aiguilleté sont confectionnés par couture, collage ou soudage, sous forme de poches ou manches (on utilise aussi quelquefois des cartouches filtrantes en «papier» plissé). La filtration s'effectue, selon les dispositions, de l'extérieur vers l'intérieur des éléments filtrants (auxquels cas un panier ou des anneaux en fils métallique évite tout écrasement) ou inversement de l'intérieur vers l'extérieur, la manche étant alors gonflée et tendue naturellement.
Les éléments filtrants sont disposés dans une enceinte chaudronnée. Cette enceinte est équipée, en partie basse, d'une trémie destinée à recevoir les poussières. Elle peut être aussi équipée d'un système d'extraction en continu.
Le filtre peut-être constitué de plusieurs «cellules» qui peuvent être ou non isolées du courant gazeux lors des opérations de nettoyage dites de décolmatage.
Ce nettoyage ou décolmatage, est effectué de différentes manières selon le type de filtre et le type de média. On trouvera :
Le secouage qui peut être mécanique (manuel ou électrique) ou apporté par la vibration de l'air ou par l'onde de choc du jet d'air comprimé.
Le contre courant qui peut être produit par un ventilateur auxiliaire, un effet d'aspiration par le ventilateur d'aspiration ou celui d'un jet d'air comprimé.
Ces deux systèmes peuvent être utilisés seuls ou combinés dans des cellules isolées ou non isolées. La disposition la plus efficace consiste à isoler la cellule avant nettoyage, à effectuer le décolmatage, puis à laisser décanter la poussière dans une trémie avant la remise en service de cette cellule nettoyée. Comme nous le verrons un peu plus loin cette solution est très onéreuse et n'est utilisé dans les cas très difficiles. On lui préfère aujourd'hui le nettoyage par air comprimé (pneumatique) sans isolement. L'air comprimé assure à lui seul les fonctions d'arrêt de la filtration, de secouage, et de contre-courant.