Filtration

Rôle d'un filtre dans un circuit hydraulique

Les circuits hydrauliques modernes fonctionnent généralement à des pressions élevées. Il faut donc s'assurer que les fluides hydrauliques conservent leurs qualités à ces pressions et soient débarrassées de pollutions.

Le principe de filtration est de contraindre le fluide à traverser un tamis calibré à X microns. Les éléments filtrants sont souvent des papiers 

Des filtres sont installés dans les circuits hydrauliques pour limiter le nombre et la taille des particules solides. Il y en a en général plusieurs implantés en différents endroits du circuit. En fonction de ces emplacements, ces filtres contribuent à s'assurer que les différents éléments et actionneurs du circuit fonctionnent avec un niveau de pollution par des particules solides acceptables.

A Retenir:

Rôle des filtres dans un circuit hydraulique

Le filtre hydraulique a pour rôle principal de retenir les impuretés  présentes dans le fluide hydraulique afin de protéger les composants du circuit (pompes, distributeurs, vérins, etc.) contre l’usure, le grippage ou la détérioration.

Un fluide propre garantit donc :

✅ une durée de vie plus longue du matériel,

✅ un fonctionnement plus précis et fiable,

✅ une réduction des pannes et des coûts d’entretien. 

Types de polluants:

     Particules de matières solides 

     Particules tendres et gélatineuses 

    Substances solubles dans le fluide 

Taux de polluants

on compte les particules d'une taille définie dans 100 millilitres de fluide.

Le taux de pollution est défini par 3 chiffres indiquant indirectement le nombre de particules solides de taille supérieure à :

• 4 micromètres pour le premier chiffre,

• 6 micromètres pour le deuxième chiffre,

• 14 micromètres pour le troisième chiffre

A Retenir:

Emplacement d'un  filtres dans un circuit hydraulique:

• Filtration à l'aspiration de la pompe (par crépine, sert à protéger la pompe )

• Filtration sur le retour au réservoir (sert à filtrer la totalité du débit)

• Filtration sur le refoulement (en aval de la pompe et sert à proteger les differents éléments du circuit sous pression)

Perte de charge:

Chaque filtre installé dans un circuit engendre une perte de charge qui augmente avec :

• le degré de colmatage du filtre,

• la viscosité du fluide qui varie en fonction de la température.

Le choix des filtres en fonction de leur position dans le circuit est donc très important. Pour tenir compte de ce phénomène de colmatage du filtre, on peut également installer sur certains filtres :

• un indicateur de colmatage qui est soumis à la différence de pression crée par le filtre. Lorsque cette différence de pression (perte de charge) atteint un seuil fixé à l'avance, l'information est donnée par un voyant ou une commutation électrique.

• un système de BY-PASS qui peu dériver une partie du fluide qui contourne alors le filtre si la perte de charge est trop importante. Ce système est utile lors des démarrages à froid (viscosité importante à froid) ou lorsqu'un filtre est colmaté et qu'il n'est pas possible d'arrêter un cycle de production en cours pour le changer rapidement. Il faut veiller à ce que ce By-Pass ne fonctionne que de manière exceptionnelle ou temporaire pour éviter une augmentation de la pollution du fluide.

A retenir 

⚙️ Caractéristiques d’un filtre hydraulique

1. Capacité de filtration ou finesse de filtration
   → C’est la taille minimale des particules que le filtre peut retenir.
   Elle est exprimée en microns (µm).
   Exemple : un filtre de 10 µm retient toutes les particules plus grandes que 10 µm.

• Filtration grossière (ex 100 µm)

• Filtration moyenne (ex 25 µm)

• Filtartion Fine (3-10 µm)

➤ Plus le chiffre est petit, plus la filtration est fine.

2. Capacité de rétention
   → C’est la quantité totale d’impuretés que le filtre peut accumuler avant d’être bouché (colmaté).
   ➤ Plus la capacité est grande, plus le filtre dure longtemps.
   
   

3. Débit nominal
   → C’est le débit maximal de fluide que le filtre peut laisser passer sans provoquer de chute de pression importante.
   ➤ Il doit être adapté au débit du circuit.

4. Pression maximale de service 

La pression que le filtre peut supporter sans se déteriorer.

5. Perte de charge (ΔP)
   → C’est la différence de pression entre l’entrée et la sortie du filtre.
   ➤ Une perte de charge trop élevée indique un filtre encrassé

6.  Efficacité  de filtration ou rapport β (beta)

mesure la performance de média filtrant.

• βx = (nombre de particules ≥ x µm en amont) / (nombre en aval).
  
  

• Plus βx est grand, plus le filtre est efficace pour les particules de taille x. Par exemple β10 = 200 signifie que pour 200 particules ≥10 µm en amont, 1 passe en aval.
  
  

• Utilisé pour qualifier précisément les performances (norme souvent demandée : β10, β25, etc.).

7. Type de média filtrant

• Papier cellulose

• Fibre synthétique (microfibre)

• Métal (stainless steel , bronze, etc...)