Glossaire

Filtrer

Filtrer consiste en une séparation mécanique de particules solides en suspension d'une taille donnée à partir d'une phase fluide. Cette phase fluide s'écoule ainsi au travers d'un élément filtrant poreux qui est perméable au fluide.

Lors de la filtration de surface, ce sont avant tout les particules dont la taille dépasse l'ouverture du canal de pore à la surface du média filtrant qui sont retenues. Les particules qui se déposent successivement sur la surface filtrante forment le gâteau filtrant.

Lors de la filtration en profondeur, des mécanismes de séparation supplémentaires interviennent en plus de la géométrie des pores, par exemple : effet de barrière, sédimentation, inertie et diffusion.
Dans la filtration à courant transversal, le média filtrant est mis en œuvre transversalement par rapport au sens d'écoulement. Les particules se déposent également sur la surface filtrante.

Finesse de filtration
La finesse de filtration indique la taille maximale des particules qui peuvent encore passer au travers du média filtrant. La qualité de l'effet de séparation dépend de différents facteurs, tels que la distribution granulométrique et granulaire du matériau chargé, la teneur en matières solides du fluide, la vitesse d'écoulement, les propriétés du fluide, les paramètres d'exploitation de l'installation de filtration et la structure géométrique du média filtrant. Une indication claire et comparable d'une valeur caractéristique correspondante n'est possible qu'avec des informations précises sur le procédé employé.

Diamètre de pore
Le diamètre de pore décrit le diamètre équivalent du canal de pore dans un média filtrant. La fonction de répartition correspondante donne des indications sur la précision de séparation. La méthode de pression capillaire est un procédé éprouvé en la matière.


Taille de pore géométrique
Par rapport à d'autres médias filtrants, les caractéristiques spécifiques d'une toile métallique peuvent être décrites et définies géométriquement avec précision par le type d'armure, le diamètre de fil et le nombre de mailles. Cet avantage décisif peut être mis à profit pour calculer avec précision la taille de pore géométrique sans technologie de mesure complexe. Cette valeur caractéristique décrit le diamètre d'une bille pouvant tout juste passer au travers de la toile. Les équations géométriques à la base de ce procédé ont été mises au point en collaboration avec l'université de Stuttgart dans le cadre des projets AVIF A224 et A251 et validées expérimentalement par le test des billes de verre.

Perte de pression
Lorsqu'un fluide s'écoule dans le média filtrant, il se crée – en fonction de la géométrie et de la charge du filtre ainsi que des caractéristiques du fluide – une différence de pression entre le côté flux entrant et le côté flux sortant. Pour des données d'écoulement fixes, le coefficient de perte de pression Zêta est indiqué en tant que valeur caractéristique pour l'évaluation de la perméabilité.

Porosité
La porosité d'un média filtrant correspond au rapport entre volume des vides et volume total des composants en pourcentage. À l'inverse des autres médias filtrants, le volume total des vides est traversé sur les toiles métalliques. 

Méthodes de mesure pour la caractérisation de médias filtrants

Méthode Bubble Point
Permet de déterminer le diamètre de pore maximal. Pour la préparation, l'échantillon est fixé dans un appareil de mesure et est humidifié avec un liquide de test à une tension interfaciale définie jusqu'à ce que tous les pores du média filtrant soient remplis. Une pressurisation intervient du côté non humidifié jusqu'à ce que la première bulle d'air appuie à travers la toile contre le liquide de test. Cette pression capillaire maximale, appelée Bubble Point, est une mesure du diamètre de pore équivalent du média filtrant.

La détermination du diamètre de pore équivalent repose sur une ouverture de pore circulaire dans un plan horizontal. En tenant compte du type d'armure, du nombre de mailles et du diamètre de fil, on peut procéder à une conversion au diamètre de pore maximal qui caractérise la plus grosse bille au passage du média filtrant.

Porométrie traversante
La porométrie traversante est une extension de la méthode de pression capillaire qui sert à déterminer la répartition des pores. Un échantillon complètement imprégné de liquide de test est soumis à un débit volumétrique d'air croissant au-delà de la première bulle d'air (Bubble Point) jusqu'à ce que tous les pores soient traversés. Pour déterminer ces grandeurs caractéristiques, HAVER & BOECKER met en œuvre un système de mesure avec des capteurs de haute résolution pour la pression d'essai et le débit d'air.

Répartition des tailles de pore
Il s'agit de la répartition des tailles de pore pondérée en fonction de la perméabilité, calculée à partir du Wet-Flow (dépendance entre pression et débit volumétrique de l'échantillon humidifié) et du Dry-Flow (sur l'échantillon sec).
Mean Flow Pore Size : valeur de pression pour laquelle le Wet-Flow représente la moitié du Dry-Flow. La taille de pore moyenne peut être calculée à partir de là.
Norme : ASTM F 316-03, ASTM E 1294, etc.

Test des billes de verre
Le test des billes de verre est basé sur le procédé de tamisage classique. Des billes de verre présentant une sphéricité proche de 1 et une distribution granulométrique connue sont placées sur le média filtrant et tamisées. Le passage des particules est évalué en fonction du diamètre de particule le plus grand.

Mesure du débit d'air
Le contrôle du débit d'air sert à déterminer les paramètres fluidiques des médias filtrants. Pour cela, HAVER & BOECKER met en œuvre un banc d'essai automatique de perte de pression qui permet de déterminer le comportement à la perte de pression dans le flux d'air laminaire des toiles de filtration. Les résultats d'essai varient en fonction de la perméabilité du média filtrant et peuvent ensuite être utilisés pour d'autres calculs (capacité de filtration en cas de mise en œuvre d'autres médias newtoniens, conceptions de filtres, etc.).

Analyse des impuretés résiduelles
L'essai de propreté technique sert à mesurer les contaminations particulaires sur les surfaces des filtres et des pièces façonnées. Les particules sont détachées de l'objet de test au moyen d'un procédé d'extraction à base de fluide. Le fluide d'extraction extrait est filtré par une membrane filtrante, les particules sont isolées puis comptées au microscope et triées par taille. HAVER & BOECKER utilise un système automatique d'analyse des impuretés résiduelles qui différencie en plus les particules détectées selon qu'elles sont métalliques, non métalliques et fibreuses.
Norme : VDA Tome 19 et ISO 16232

Essai de traction
L'essai de traction sert à déterminer les valeurs de propriétés mécaniques des éprouvettes de traction métalliques, telles que la limite d'élasticité, la résistance à la traction, la charge maximale ou la dilatation, avec notamment un effort de traction axial jusqu'à la rupture. HAVER & BOECKER utilise des bancs d'essai universels informatisés de pointe.
Fils tissés : contrôle de réception ou contrôle de fabrication par exemple
Toiles métalliques : contrôle de fabrication ou essai final par exemple
Norme : DIN EN ISO 6892-1 entre autres

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