le blog À propos Comment sélectionner des cartouches filtrantes pour les liquides industriels à haute viscosité

Un guide pratique sur les milieux filtrants, la perte de charge, la capacité d'écoulement et le dimensionnement des cartouches

La filtration des liquides à haute viscosité est fondamentalement différente de la filtration de l'eau. Les résines, les adhésifs, les huiles lubrifiantes, les revêtements, les encres et autres fluides de procédé visqueux rencontrent une résistance accrue lors de leur passage à travers le milieu filtrant, ce qui rend plus difficile l'obtention du débit requis sans une perte de charge excessive.

Pour les fabricants industriels, le choix d'une cartouche filtrante incorrecte peut entraîner une production lente, des remplacements fréquents de filtres, un débit instable et une consommation d'énergie inutile pour la pompe.

La solution n'est pas simplement d'installer une pompe à plus haute pression ou de sélectionner un micronage plus grossier.Une filtration réussie des liquides à haute viscosité commence par la viscosité réelle du fluide, le débit requis, la cible de filtration et la surface filtrante disponible.

PULLNER propose des cartouches filtrantes plissées en PP pour haute viscosité, conçues pour les applications impliquant des résines, des adhésifs, des huiles, des revêtements et d'autres liquides industriels compatibles.

La viscosité décrit la résistance d'un liquide à l'écoulement. L'eau traverse relativement facilement un milieu filtrant poreux, tandis qu'une résine épaisse ou un adhésif nécessite plus de pression pour se déplacer à travers la même structure filtrante au même débit.

Cela crée plusieurs problèmes d'exploitation courants.

Perte de charge initiale élevée. Même une cartouche propre peut générer une perte de charge excessive si sa surface de filtration est insuffisante pour la viscosité du liquide et le débit requis.

Réduction du débit de production. Lorsque la pression de pompe disponible est limitée, une résistance accrue du filtre peut réduire le débit réel et prolonger le temps de traitement.

Remplacement prématuré du filtre. Un filtre peut atteindre sa perte de charge admissible rapidement lorsque la combinaison de la viscosité, de la charge de contaminants et de la surface de filtration est inadéquate.

Déformation ou compaction du milieu. Certaines structures de filtre peuvent se déformer sous une perte de charge excessive, affectant potentiellement les chemins d'écoulement et les performances de filtration.

Coûts d'exploitation plus élevés. Des temps de traitement plus longs, des cartouches supplémentaires, des changements fréquents et des modifications d'équipement inutiles peuvent augmenter le coût total de la filtration.

Une distinction importante est de savoir si la perte de charge est déjà élevée immédiatement après l'installation d'une cartouche propre ou si elle augmente rapidement pendant le fonctionnement.

Si la perte de charge initiale est excessive, la viscosité, le débit, la résistance du milieu ou une surface de filtration insuffisante peuvent en être responsables. Si la perte de charge commence normalement et augmente rapidement, la charge de contaminants ou la variation du procédé en amont peuvent être le facteur le plus important.

La filtration des liquides à haute viscosité est courante dans plusieurs industries manufacturières, mais différents fluides nécessitent différentes stratégies de filtration.

Les résines peuvent contenir des particules en suspension, des gels, des agglomérats ou d'autres contaminants de procédé.

La cartouche sélectionnée doit assurer l'élimination des particules requise tout en restant compatible avec la chimie de la résine et la viscosité à la température de fonctionnement.

Pour certaines formulations de résines, une pression excessive ou un chauffage inapproprié peut affecter la qualité du produit. La sélection du filtre doit donc tenir compte à la fois des performances de filtration et de la stabilité du procédé.

Les adhésifs peuvent être très visqueux et contenir des particules, des gels ou des matériaux partiellement durcis.

Un filtre avec une surface insuffisante peut produire une perte de charge excessive, tandis qu'un milieu inapproprié peut devenir difficile à nettoyer ou introduire des extractibles indésirables.

Le micronage approprié dépend de la propreté du produit requise et de la taille des contaminants à éliminer.

Ces applications peuvent nécessiter l'élimination de particules, d'agglomérats ou de corps étrangers qui pourraient affecter l'apparence du revêtement, les performances de la buse ou la qualité finale du produit.

La filtration doit être sélectionnée avec soin car un filtre excessivement fin peut éliminer des composants souhaitables ou créer une perte de charge inutile.

La compatibilité chimique, les caractéristiques des particules et la qualité finale du produit requise doivent guider la sélection.

Les huiles et lubrifiants lourds peuvent devenir considérablement plus visqueux à basse température.

Pour ces applications, la conception doit tenir compte de la viscosité normale de fonctionnement et des conditions de démarrage à froid, en particulier lorsque le système de filtration doit fonctionner avant que le liquide n'atteigne sa température normale.

Les sirops, les ingrédients liquides concentrés, les détergents et certains intermédiaires chimiques peuvent également nécessiter une filtration à haute viscosité.

Chaque application doit être évaluée individuellement plutôt que de se voir attribuer un filtre basé uniquement sur la viscosité.

L'une des erreurs les plus courantes dans la sélection des filtres est d'utiliser une valeur de viscosité sans spécifier la température à laquelle elle a été mesurée.

De nombreuses huiles, résines et autres liquides deviennent moins visqueux lorsqu'ils sont chauffés. Un liquide qui s'écoule raisonnablement bien à sa température de procédé normale peut devenir beaucoup plus difficile à filtrer au démarrage.

Lors de la demande d'un devis, veuillez fournir :

• Nom et composition du liquide, si disponible

• Viscosité dynamique en cP ou mPa·s, ou viscosité cinématique en cSt

• Température à laquelle la viscosité a été mesurée

• Températures de fonctionnement normales et maximales

• Température de démarrage minimale, si pertinente

La viscosité dynamique et la viscosité cinématique sont des quantités différentes et ne doivent pas être traitées comme interchangeables sans les informations de densité appropriées.

Si la viscosité varie avec la température ou si le liquide est non-newtonien, la méthode de mesure et les conditions de fonctionnement sont particulièrement importantes.

N'augmentez pas la température du procédé uniquement pour réduire la perte de charge du filtre sans confirmer que le liquide, le milieu filtrant, les joints et l'équipement peuvent fonctionner en toute sécurité dans les conditions proposées.

Lorsque le chauffage n'est pas autorisé, l'augmentation de la surface de filtration ou l'ajustement du débit du système peuvent être la solution la plus pratique.

Le milieu filtrant affecte la résistance à l'écoulement, la rétention des particules, la compatibilité chimique et la durée de vie.

Les cartouches plissées en polypropylène offrent une grande surface de filtration efficace dans une structure de cartouche relativement compacte.

Pour les liquides à haute viscosité compatibles, l'augmentation de la surface de milieu disponible peut aider à réduire la résistance hydraulique associée au traitement du volume de liquide requis.

La série PPM de PULLNER est conçue pour les applications à haute viscosité telles que les résines, les adhésifs, les huiles et les revêtements.

Les configurations disponibles comprennent des longueurs de 10", 20", 30" et 40", avec des micronages de filtration de 0,1 à 100 μm, selon le modèle sélectionné.

Les cartouches PPM conviennent à l'évaluation lorsque le procédé nécessite une filtration jetable, un milieu polymère compatible et une surface de filtration plus grande qu'un filtre compact conventionnel ne peut en fournir.

La compatibilité chimique réelle et les limites de température doivent être confirmées pour le liquide spécifique et la configuration de la cartouche.

Le PP ne convient pas à tous les fluides visqueux. Selon la composition chimique, la température et les exigences de filtration, d'autres milieux peuvent devoir être évalués.

Pour les produits chimiques agressifs ou les conditions thermiques exigeantes, la compatibilité des matériaux devient particulièrement importante. Dans certaines applications, une membrane polymère différente ou une structure de filtration en acier inoxydable peut être plus appropriée.

Cependant, le changement de matériau filtrant ne résout pas automatiquement le problème de la perte de charge élevée. La structure des pores, la perméabilité du milieu, la surface de filtration et les conditions de fonctionnement restent critiques.

Lorsqu'un filtre produit une perte de charge excessive, certains opérateurs envisagent de passer d'un micronage plus fin à un micronage plus grossier.

Cela peut réduire la résistance à l'écoulement, mais cela peut aussi permettre à des particules indésirables de passer en aval.

Une première étape plus appropriée consiste à déterminer si la cartouche dispose d'une surface de filtration suffisante pour la viscosité du liquide et le débit requis.

Par exemple, considérez un procédé qui nécessite une performance d'élimination des particules spécifiée mais qui ne peut pas atteindre son débit cible avec une cartouche courte.

Au lieu de changer immédiatement le micronage, le concepteur du système peut évaluer une cartouche plus longue ou des cartouches supplémentaires en parallèle.

Une plus grande surface de filtration efficace peut répartir le débit de liquide sur plus de milieu, réduisant potentiellement la perte de charge sans modifier le micronage requis.

Le résultat final dépend de la construction du milieu, de la géométrie de la cartouche et des propriétés réelles du fluide, de sorte que les performances doivent être vérifiées à l'aide de données spécifiques au modèle.

Le nombre de cartouches requis doit être calculé en utilisant le débit admissible par cartouche dans les conditions réelles du procédé.

Une relation de dimensionnement préliminaire est :

Où :

• (N) est le nombre préliminaire de cartouches

• (Q_{\mathrm{total}}) est le débit total requis du système

• (Q_{\mathrm{allowable}}) est le débit admissible par cartouche à la viscosité, température, micronage et perte de charge spécifiés

Le débit admissible ne doit pas être pris directement d'une classification basée sur l'eau et appliqué à un liquide visqueux sans ajustement ou données de performance justificatives.

La configuration sélectionnée doit également tenir compte de la charge de contaminants et de l'intervalle de fonctionnement souhaité.

Pour les liquides à haute viscosité, une cartouche plus longue ou plusieurs cartouches peuvent être plus efficaces que d'augmenter le débit à travers un seul élément au-delà de sa plage de fonctionnement appropriée.

La perte de charge est la différence de pression entre les côtés amont et aval du filtre.

Pour les liquides à haute viscosité, il est important de distinguer la perte de charge de l'élément propre de la perte de charge supplémentaire causée par les contaminants accumulés.

Plusieurs mesures peuvent aider à maintenir des conditions de fonctionnement acceptables.

Dimensionner le filtre pour la viscosité réelle. Confirmer la viscosité à la température du procédé plutôt que de se fier aux classifications de débit basées sur l'eau.

Fournir une surface de filtration suffisante. Des cartouches plus longues ou des éléments parallèles supplémentaires peuvent réduire la demande de débit sur chaque cartouche.

Sélectionner un micronage approprié. Le filtre doit répondre à la rétention des particules requise sans introduire de résistance de milieu inutile.

Surveiller la perte de charge pendant le fonctionnement. Enregistrer la perte de charge initiale propre et établir une limite de remplacement basée sur les spécifications de la cartouche et du boîtier.

Vérifier la contamination en amont. Des solides, gels ou agglomérats excessifs peuvent provoquer des augmentations rapides de la perte de charge, quelle que soit la surface filtrante nominale.

Vérifier l'ensemble du système. Les caractéristiques de la pompe, la tuyauterie, les vannes et les restrictions du boîtier contribuent également à la pression totale requise.

Augmenter la pression de la pompe seule n'est pas une solution fiable. La cartouche, le boîtier, les joints et la tuyauterie doivent tous rester dans leurs limites de fonctionnement nominales.

La série PPM de PULLNER est une gamme de cartouches filtrantes plissées en PP développée pour les liquides industriels à haute viscosité compatibles.

Sa structure plissée de grande surface permet d'augmenter la surface de filtration par la longueur de la cartouche et la quantité d'éléments, plutôt que de se fier uniquement à un micronage de filtration plus grossier.

Les valeurs de pression et de température ci-dessus sont des limites spécifiques au produit, et non des objectifs de fonctionnement continu recommandés pour chaque application. La perte de charge admissible pendant le fonctionnement doit être confirmée pour le modèle sélectionné et la température réelle.

PULLNER évalue la configuration de cartouche requise en fonction de la viscosité du liquide, du micronage de filtration, du débit, de la température et des conditions de pression.

Avant de vous engager sur une quantité de production, il est conseillé de confirmer la configuration de filtre proposée dans des conditions de procédé représentatives.

Une évaluation pratique devrait inclure :

Perte de charge initiale : Mesurer la perte de charge à travers une cartouche propre à la viscosité et au débit spécifiés.

Capacité d'écoulement : Confirmer que le filtre peut atteindre le débit requis sans dépasser les limites de pression admissibles.

Rétention des particules : Vérifier que le micronage et le milieu sélectionnés fournissent l'élimination des contaminants requise.

Intervalle de fonctionnement : Surveiller l'évolution de la perte de charge à mesure que la cartouche accumule des contaminants.

Compatibilité du produit : Vérifier que le milieu et les joints n'affectent pas négativement le liquide de procédé.

Durée de vie et coût d'exploitation : Comparer la consommation de cartouches, la main-d'œuvre, les temps d'arrêt et autres dépenses d'exploitation.

Lorsque le fluide est sensible à la température ou au cisaillement, les tests doivent utiliser les conditions réelles du procédé ou un protocole de test représentatif.

Une faible perte de charge initiale ne prouve pas à elle seule qu'une cartouche fournira une durée de vie acceptable.

Pour recommander une cartouche filtrante adaptée à un liquide à haute viscosité, PULLNER a besoin des informations suivantes.

La fourniture de ces détails permet d'éviter de sélectionner une cartouche basée sur une classification de débit à l'eau inappropriée ou une simple valeur de micron nominal.

La filtration des liquides à haute viscosité nécessite un équilibre entre la capacité d'écoulement, la perte de charge, la rétention des particules et le coût d'exploitation.

PULLNER propose des cartouches filtrantes plissées en PP pour haute viscosité PPM pour les résines, adhésifs, huiles, revêtements et autres liquides de procédé industriels compatibles.

Que vous développiez un nouveau système de filtration ou que vous remplaciez une cartouche existante, PULLNER peut vous aider à évaluer la surface de filtration requise, la longueur de la cartouche, le micronage et la configuration d'installation.

Envoyez-nous votre type de liquide, votre viscosité à la température de fonctionnement, votre débit requis, votre micronage de filtration, votre pression de fonctionnement et le modèle de votre filtre existant.

Notre équipe peut examiner l'application et recommander une configuration adaptée pour une évaluation technique et un devis.

PULLNER Filtration — Solutions de cartouches filtrantes pour haute viscosité pour les procédés industriels

E-mail : info@pullner.com sales@pullner.com