Fiche technique Interfilt Installations de filtration Filtres par gravité automatiques en PE-HD Série SK

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1 Fiche technique Interfilt en PE-HD ProMinent Réf.: ProMinent Dosiertechnik GmbH Heidelberg Germany TM IT /04 F

2 Interfilt Filtration avec le filtre par gravité automatique (SK) Quels sont ses avantages? Le filtre par gravité automatique fonctionne selon le principe de la pression différentielle, sous le seul effet de la pesanteur de l eau, sans appareils de réglage Le filtre ne nécessite pas d éléments mobiles tels que des soupapes, des débitmètres, des dispositifs de réglage ou d affichage pour assurer ses fonctions de «filtration», de «lavage à contre-courant» et de «lavage final». Le lavage à contre-courant se déclenche automatiquement sous l effet des pressions statiques de l eau brute et pure qui s établissent au fil de l encrassement du lit de filtration. Le niveau de l eau dans le tube de lavage à contre-courant constitue la mesure de la «pression différentielle». sans pompes La quantité d eau de lavage à contre-courant nécessaire est stockée dans le réservoir, ce qui rend inutile une pompe de lavage à contre-courant. sans air comprimé, ni eau sous pression, ni énergie électrique Le filtre contrôle et effectue automatiquement toutes les opérations. sans opérateurs Le filtre fonctionne automatiquement, sans aucune intervention extérieure. Rien à surveiller, rien à mettre en marche ou à arrêter. Le filtre prend les décisions nécessaires. Toute erreur humaine est exclue. Le lavage à contre-courant démarre automatiquement dès que la pression différentielle spécifiée par la conception est atteinte. Il fonctionne à la bonne vitesse et avec le volume nécessaire. sans pièces d usure Pas d éléments en mouvement, donc pas d usure ni de pièces de rechange. Page 2

3 Conception du filtre Interfilt Le filtre par gravité automatique comporte une cuve en PE divisée en trois chambres superposées. 7 ProMinent La «chambre supérieure» sert de réservoir du volume d eau de lavage à contre-courant. Le réservoir est dimensionné de manière à fournir la quantité d eau nécessaire. 2. La «chambre moyenne» est la chambre de filtration. Elle est limitée vers le haut par le fond du réservoir de stockage de l eau de lavage. La plaque de filtration, dans laquelle sont insérées les buses de filtration, constitue la limite inférieure de cette chambre. Celle-ci contient une couche de sable filtrant fin pour retenir les impuretés. Les buses dans la plaque de filtration assurent l évacuation simultanée du filtrat et la répartition nécessaire de l eau de lavage à contrecourant sans l habituelle couche de gravier. Des combinaisons de matières filtrantes peuvent également être utilisées. 3. La «chambre inférieure» Elle est disposée sous la chambre de filtration et sert de chambre de collecte du filtrat. Le filtrat est évacué par une conduite ascendante qui sort en haut du réservoir de lavage à contre-courant. Les chambres inférieure (chambre de filtration) et la chambre supérieure (réservoir de lavage à contrecourant) sont raccordées entre elles par des tubes. Un système de tubes spécial raccordant la partie supérieure de la chambre de filtration avec le bassin de rejets sert à l évacuation de l eau de lavage à contre-courant polluée. Page 3

4 Interfilt Fonctionnement automatique du filtre Filtration L eau brute arrive dans le réservoir d alimentation et s écoule ensuite, sous l effet de la gravité, par la conduite d alimentation dans une cuve de dérivation et de dégazage. L eau coule ensuite dans la chambre de filtration et traverse la couche de sable de haut en bas. Par un fond filtrant équipé de buses, l eau filtrée parvient dans le collecteur de filtrat et de là, via la conduite ascendante vers le consommateur, dès que le réservoir d eau de lavage à contre-courant est rempli par des tubes. L encrassement progressif de la couche de sable provoque la montée de la colonne d eau dans la conduite d alimentation et dans la conduite de lavage à contre-courant. Lorsque le niveau de l eau dans la conduite de lavage à contre-courant atteint le coude supérieur, un système automatique d évacuation entre en action et aspire l air de la conduite de lavage à contre-courant. La forte succion ainsi produite aspire brusquement une grande quantité d eau dans la conduite de lavage à contre-courant et crée un EFFET DE SIPHON qui provoque le lavage à contre-courant Lavage à contre-courant La conduite de lavage à contre-courant est dimensionnée de telle manière qu un multiple de la quantité d eau coule comme dans le tube d alimentation. Il en résulte une pression différentielle entre la chambre de filtration et la chambre à filtrat. L eau commence alors à couler de bas en haut et le réservoir de lavage à contre-courant est vidé. L eau accumulée s écoule vers le bas par dans la chambre collectrice par les tubes, elle traverse ensuite les buses, la couche de sable et la chambre de filtration. Le lit de filtration est ainsi ameubli et intensivement nettoyé. Les impuretés éliminées du lit de filtration sont dirigées vers l égout par la conduite de lavage à contre-courant. Page 4

5 2 Interfilt 10 9 ProMinent Lorsque le niveau d eau baisse dans le réservoir de lavage à contre-courant, les vitesses de l eau de lavage à contre-courant se modifient d environ 44 m/h au début à environ 30 m/h à la fin. Le lavage à contre-courant s arrête automatiquement dès que le niveau d eau a atteint dans le réservoir de lavage à contre-courant l ouverture du tube d interruption et que de l air est aspiré dans la conduite de lavage à contrecourant par cette ouverture. L eau brute alimentée reprend alors automatiquement sa course vers le bas sous l effet de la gravité par le lit de filtration qu elle rince jusqu à ce que le réservoir de lavage à contre-courant soit à nouveau rempli. Le premier filtrat après un lavage à contre-courant n est donc pas perdu, mais sert d eau de rinçage pour les cycles suivant de lavage à contre-courant. Du filtrat ne peut s écouler vers l appareil de consommation que lorsque le réservoir de lavage à contre-courant est rempli. Page 5

6 Interfilt Quelques caractéristiques avantageuses des filtres Interfilt SK p initiale p maxi. R Le principe de la pression différentielle Les eaux brutes et prétraitées sont généralement soumises à des fluctuations de qualité. Ces modifications ne sont pas prises en compte si un lavage est effectué selon une base de temps fixe. Le lit de filtration peut être surchargé ou la consommation d eau de lavage à contre-courant croître excessivement. La perte de pression p qui augmente suite à l encrassement constitue une mesure précise de l état du lit de filtration. Le niveau d eau dans la conduite de lavage à contre-courant R correspond à la perte de pression. Si le niveau d eau arrive au coude d inversion de la conduite de lavage à contre-courant, la pression différentielle maximale est atteinte et le lavage à contre-courant automatique est provoqué. La Quantité d impuretés et le volume d eau de lavage présentent donc un rapport constant, garantissant ainsi un nettoyage intensif et économique du lit de filtration. Vitesse de lavage à contre-courant Le lavage à contre-courant commence à une vitesse élevée de 44 m/h et chute à 30 m/h. Cette réduction est due au niveau qui descend dans le réservoir de lavage à contre-courant et elle est souhaitable, car la vitesse initiale élevée ameublit le lit de filtration et crée la turbulence nécessaire au lavage. Le passage à la vitesse finale plus faible permet au sable de se déposer à nouveau de manière régulière et plane. Absence de formation de canaux, ni de mottes Aucune dépression ne peut se former dans la chambre de filtration SK pendant la phase de filtration car le filtrat s écoule au-dessus de la chambre de filtration. L air mélangé à l eau ne peut donc pas produire de bulles qui percent la couche d impuretés et favorisent la formation de canaux et de mottes. Déclenchement d un lavage à contre-courant Le SK dispose d un équipement simple permettant de déclencher à tout moment un lavage à contre-courant manuel. L eau motrice nécessaire à cet effet pour l injecteur est fournie par le filtre lui-même. L état du lit de filtration (propre ou encrassé) n a aucune importance dans ce cas. Cette possibilité est avantageuse pour régler la vitesse du lavage à contrecourant lors de la mise en service ou à des fins de démonstration. Montage en parallèle de plusieurs filtres Si dans une installation deux ou plusieurs filtres sont montés en parallèle, dès qu un filtre est lavé à contre-courant, un blocage empêche le lavage à contrecourant d un autre filtre. Le blocage est uniquement neutralisé quand le lavage à contre-courant du filtre est achevé et que celui-ci fournit à nouveau du filtrat. Ce système garantit ainsi que seul un filtre peut être lavé à contre-courant. La canalisation d égouts doit donc seulement être dimensionnée de manière à absorber l eau de lavage à contre-courant d un seul filtre. Page 6

7 Isolation Interfilt Isolation contre le gel Les filtres peuvent aussi être installés à l air libre, ce qui exige d isoler certains tubes contre le gel dans des régions à climat froid. Il s agit des petits tubes et de la conduite principale du systèmes de lavage à contre-courant dans lesquels le mouvement de l eau est très faible durant la filtration. L installation d un chauffage électrique ou à vapeur empêche la formation de glace. ProMinent Expédition et montage Les filtres sont entièrement fabriqués en usine. Le montage sur site est très simple. Après l installation du filtre, il suffit de monter la conduite de lavage à contrecourant et de mettre en place les buses et le sable. Tableau de sélection Filtre Interfilt SK Type Diamètre Débit Consommation Poids Poids de filtre du filtre du filtre d eau de lavage à vide en service (mm) (m 3 /h) ( m 3 ) ( t) ( t) SK ,5 1,4 1,2 4,5 SK ,5 2,5 1,5 7,1 SK ,5 1,9 10,5 SK ,5 2,3 15 SK ,5 2,8 19,5 SK SK ,5 30 Caractéristiques techniques Débit : m/h Intervalles de lavage à contre-courant : env h (selon la nature et la quantité des impuretés) Perte de charge : mbar Matières solides dans l eau filtrée : mg/l (fonction de l eau brute et de la masse du filtre) Vitesse de lavage à contre-courant : au début 44 m/h au milieu 37 m/h à la fin 30 m/h Hauteur de cylindre : 4500 mm (identique sur tous les types) Hauteur totale : 6500 mm (selon le Ø du filtre) Temps de lavage à contre-courant et de nouveau remplissage : min Sable de filtration selon DIN : hauteur de couche 600 mm granulométrie 0,71-1,25 mm Buses du filtre: type buse à lamelles matière PPN ouverture 0,2 mm Page 7

8 Interfilt Modifications par rapport au modèle Interfilt SK normal a) pour un fonctionnement en continu Avec un seul filtre, il n y a pas de filtrat disponible pendant environ 15 minutes dans les phases de lavage à contre-courant et de remplissage. Cette interruption est généralement acceptable. Mais si une fourniture continue de filtrat est souhaitée, il existe plusieurs possibilités : 1. montage en parallèle de plusieurs filtres 2. montage d un réservoir de stockage en aval du filtre ou 3. choix du modèle SK-K. Sur ce modèle, le filtrat ne quitte pas le filtre parle haut, mais il est prélevé en continu par une pompe dans la chambre de filtrat. Le filtrat nécessaire durant la phase de lavage à contre-courant est stocké dans le réservoir en plus du volume de lavage normal par augmentation de la hauteur du cylindre. b) SK-L : pour un lavage à contre-courant combiné air/eau Dans les cas où l évacuation d impuretés «problématiques» doit être intensifiée, le lavage à contre-courant à l air peut également être utilisé sur le filtre SK. A cet effet, le disque de filtre est équipé de buses à air supplémentaires et un distributeur d air est installé. L air nécessaire peut être prélevé du réseau de l entreprise ou produit par un compresseur. Buses du filtre avec tube à matelas d air Distributeur d air Page 8

9 Possibilités d utilisation du filtre Interfilt SK Interfilt Le Interfilt SK convient à la quasi totalité des applications de filtration et peut être utilisé par exemple dans les domaines suivants : Industrie chimique, raffineries, production de cellulose et de papier, industrie des métaux, industrie alimentaire, des boissons et des conserves, traitement communal de l eau potable et des eaux résiduaires, industrie électrique et des matières plastiques, verreries, centrales électriques et entreprises de distribution d énergie. Quelques exemples d application Filtration en flux partiel ProMinent Evaporation Pulvérisation Filtration en flux partiel Air pollué de poussière, suie, microorganismes Eau d addition Dessalement Des systèmes à circuits d eau de refroidissement utilisant des tours de refroidissement sont soumis à une augmentation constante de substances solides dans l eau de circulation, notamment due aux impuretés de l air, aux composants organiques et aux résidus de corrosion. La capacité optimale du circuit de refroidissement n est cependant garantie que si l eau de refroidissement, les échangeurs thermiques et le système de tuyauterie sont et demeurent propres. Outre le «traitement chimique» de l eau de refroidissement, il est indispensable d effectuer également un «traitement mécanique», notamment par filtration en flux partiel. Les raisons en sont évidentes les troubles et les suspensions dans l eau de refroidissement se déposent facilement et encrassent ainsi les échangeurs thermiques, les tuyauteries et autres appareils. Page 9

10 Interfilt Les conséquences peuvent en être coûteuses car des échangeurs thermiques encrassés réduisent la puissance calorifique avec une perte en pression supérieure, favorisent la corrosion, multiplient considérablement les interventions de nettoyage et de maintenance. Une seule solution Filtration en flux partiel avec Interfilt SK pratique, très efficace et économique. La filtration d un faible pourcentage de l eau en circulation (environ 1 à 5 %) suffit déjà pour maintenir le circuit de refroidissement propre une propreté garantissant un fonctionnement économique, sans problème des échangeurs thermiques et d autres éléments de l installation. Montage L Interfilt SK s installe de préférence près de la tour de refroidissement. L intégration du filtre dans le système de refroidissement est extrêmement simple il suffit de dériver le flux partiel de la conduite de refoulement, en aval de la pompe de circulation, de le diriger à travers le filtre et de le ramener à la tour de refroidissement. En résumé, cette solution offre les avantages suivants : 1. La teneur en suspensions dans l ensemble du circuit de refroidissement est maintenue à un niveau faible. 2. Les échangeurs thermiques, les tuyauteries et les autres éléments de l installation restent propres. 3. La capacité de transfert thermique, le rendement et la perte de charge initiale demeurent inchangés. 4. Le risque de corrosion est considérablement réduit. 5. Les coûts de nettoyage et de maintenance des échangeurs thermiques, des tubes et autres éléments de l installation sont considérablement réduits. 6. Les quantités de débourbage sont réduites. Page 10

11 Traitement de l eau industrielle a) Filtration directe de l eau de rivière Interfilt ProMinent SK Filtrat Dosage de produits chimiques b) Filtration à clarification préalable de l eau de rivière Clarification préalable SK Filtrat Dosage de floculants et autres produits chimiques Page 11

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