Réponse rapide : Une presse à filtre assure l'étanchéité à deux endroits : entre les plateaux voisins (l'étanchéité plateau à plateau, réalisée par la face d'étanchéité en relief du plateau qui appuie sur le tissu filtrant) et au niveau des orifices d'alimentation et de filtrat (assurée par des joints toriques ou des bagues d'étanchéité moulées). La plupart des problèmes de « joint » sont en réalité un problème de face d'étanchéité : un bord de plateau usé ou déformé, un tissu qui a flué ou s'est plissé, ou une force de fermeture trop faible. Les plateaux à joint (calfeutrés) coûtent plus cher mais garantissent une presse sans égouttement pour les liquides dangereux, chauds ou précieux ; les plateaux sans joint suintent légèrement par conception et conviennent à la plupart des applications de boues et de minéraux.
Là où un filtre-presse assure réellement l'étanchéité
Les personnes qui recherchent un « joint de filtre-presse » cherchent généralement une pièce qui n'existe pas en tant qu'article unique. Une filtre-presse à chambres à plateaux n'a pas de joint continu entre les plateaux. L'étanchéité est assurée par le rebord surélevé du plateau (la face d'étanchéité, généralement de 25 à 60 mm de large selon la taille du plateau) qui presse le tissu filtrant contre le rebord du plateau suivant sous la force de fermeture du vérin hydraulique. Le tissu lui-même constitue le milieu d'étanchéité, c'est pourquoi l'épaisseur du tissu et le traitement des bords sont si importants.
Les pièces en élastomère apparaissent à quatre endroits :
- Joints toriques ou joints plats des ports d'alimentation et de filtrat sur chaque plaque, en scellant le tissu autour des trous d'angle et central.
- Joints de plaques à membrane où le diaphragme de compression est soudé ou fixé par serrage au corps de plaque, et le raccord d'entrée d'air ou d'eau assure l'étanchéité dans la plaque.
- Joints calfeutrés Sur les plaques à joint, où un cordon en caoutchouc est pressé dans une rainure autour de la face d'étanchéité et le tissu est cousu ou calfeutré dans la même rainure.
- Manifolds et joints de vannes sur la conduite d'alimentation, les sorties de filtrat et le collecteur de lavage du tissu.
Savoir quel joint a lâché vous indique la solution. Un liquide qui coule sur l'extérieur du paquet de plaques est un problème plaque à plaque ; une tache humide uniquement à un coin est un joint de port ; un filtrat qui devient trouble à partir d'une plaque est un tissu déchiré, pas du tout un joint.
Plaques à joint versus plaques sans joint
L'industrie divise les plaques de chambre en deux familles, et le choix se fait au moment de l'achat.
| Fonctionnalité | Plaques sans joint (standard) | Plaques à joint (calfeutrées et à joint) |
|---|---|---|
| Joint entre les plaques | Tissu serré entre des faces d'étanchéité planes | Joint en caoutchouc dans une rainure, tissu calfeutré dans la rainure |
| Fuite au niveau du bord | Un léger suintement est normal et est recueilli par un bac d'égouttement | Essentiellement sans égouttement à la pression nominale |
| Changement de tissu | Rapide : le tissu est suspendu au-dessus de la plaque ou fixé par un col de barillet | Plus lentement : le tissu doit être calfeutré dans la rainure avec un outil |
| Coût du tissu | Standard | Plus haut, parce que le tissu est cousu avec un cordon de calfatage |
| Utilisations typiques | Boues municipales et industrielles, exploitation minière, lavage de sable, céramique | Produits chimiques, produits pharmaceutiques, alimentation et boissons, filtrats chauds, liquides dangereux ou odorants, filtrat de grande valeur |
| Coût de la plaque | Base | Plus haut, plus d'usinage |
Pour la plupart des applications d'eaux usées et de minéraux, la fuite d'une presse sans joint est de quelques litres par cycle, sans danger, et est recueillie par les bacs d'égouttement qui sont standard sur notre Filtres-presses à chambresLes plaques à joint valent le coût supplémentaire lorsque le filtrat est chaud, corrosif, inflammable, malodorant, ou lorsque le produit contenu dans le filtrat a de la valeur et que chaque litre perdu par les bords représente de l'argent. Voir la comparaison plus large des plaques dans notre Guide de sélection des plaques.
Matériaux de joints et leur domaine d'application respectif
Les joints toriques de port, les joints à membrane et les cordons de calfeutrage sont fabriqués à partir d'un petit ensemble d'élastomères. Choisissez en fonction du filtrat, pas par habitude.
| Matériau | Température de service continue (typique) | Bon contre | Faible contre | Utilisation typique du filtre-presse |
|---|---|---|---|---|
| EPDM | −40 à +120 °C | Eau, acides et alcalis dilués, vapeur, ozone, la plupart des liqueurs de boues | Huiles minérales, carburants, solvants aromatiques | Par défaut pour les eaux usées, les mines, les boues municipales |
| NBR (nitrile) | −30 à +100 °C | Huiles, graisses, carburants, hydrocarbures aliphatiques | Ozone, cétones, acides forts, altération | Boues huileuses, liquide de refroidissement d'usinage, huile alimentaire, biodiesel |
| FKM (élastomère fluoré) | −20 à +200 °C | Acides, hydrocarbures, solvants, haute température | Cétones, eau chaude et vapeur au-dessus d'environ 150 °C, coût | Presses chimiques et pharmaceutiques, filtrats de lixiviation acide à chaud |
| Silicone | −60 à +200 °C | Haute et basse température, qualités pour contact alimentaire disponibles | Abrasion, déchirure, huiles, vapeur | Aliments et boissons lorsqu'une qualité apte au contact alimentaire est requise et que l'abrasion est faible |
| PTFE-encapsulé | −60 à +200 °C | Presque tous les produits chimiques | Faible élasticité, nécessite un groove propre et rigide | Solvants et oxydants agressifs |
La même logique s'applique au corps de plaque. Les plaques en polypropylène sont la norme et tolèrent la plupart des liqueurs de boues jusqu'à environ 80–90 °C ; les services plus chauds ou plus agressifs passent au PP chargé de verre ou à d'autres polymères. Le joint doit survivre au moins aussi longtemps que la plaque qui l'entoure, il faut donc les assortir.
Pourquoi le joint d'étanchéité défaillit : les cinq causes habituelles
Lorsqu'une presse commence à fuir entre les plateaux, l'élastomère est rarement le premier suspect. Vérifiez ces points dans l'ordre.
1. Force de fermeture trop faible
Chaque taille de plateau a une force de fermeture nominale, et le système hydraulique doit la maintenir pendant tout le cycle, y compris le pic de pression en fin d'injection. Si la pompe est usée, si un limiteur de pression est réglé trop bas ou si l'accumulateur a perdu sa précharge, le pack se relâche à mesure que la pression d'injection augmente et le joint s'ouvre. Vérifiez le manomètre de pression de fermeture par rapport à la plaque signalétique avant de toucher à quoi que ce soit d'autre. Notre article sur Défaillances hydrauliques et solutions liste les tests.
2. Les tissus se froissent, rampent ou s'accumulent sur la face d'étanchéité
Un pli dans le tissu sur la face d'étanchéité constitue un chemin de fuite de la largeur du pli. Il en va de même pour une trace de gâteau séché laissée sur le rebord après le déchargement du gâteau. Les presses qui fonctionnent sans lavage du tissu accumulent un rebord dur de solides au fil des semaines, le paquet de plateaux s'épaissit de quelques millimètres, et la force de fermeture est dépensée à écraser le gâteau au lieu d'assurer l'étanchéité. Essuyez ou lavez les faces d'étanchéité, et réglez le tissu pour qu'il pende à plat avec une tension uniforme. Notre guide pour col montant, bord en latex et linges drapés explique quelle fixation convient à quelle plaque.
3. Faces d'étanchéité usées ou déformées
Le polypropylène flue sous charge continue et les suspensions abrasives érodent la jante. Après des milliers de cycles, les faces ne sont plus planes et le pack fuit aux mêmes plateaux à chaque fois. Posez une règle sur la jante ; si la lumière passe, ou si la jante est visiblement arrondie, le plateau doit être remplacé. Une fermeture inégale, comme un pack qui a été fermé à plusieurs reprises avec un plateau manquant, déforme les plateaux plus rapidement que n'importe quel procédé. Notre article sur les raisons pour lesquelles les plaques se fissurent ou fuient couvre cela plus en détail.
4. Pression d'alimentation supérieure à la capacité nominale du plateau
Les plaques de chambre standard sont conçues pour une pression d'alimentation fixée par la conception de la plaque, et les plaques à membrane ont une pression de serrage nominale distincte. Faire fonctionner la pompe d'alimentation contre une presse presque pleine à une pression supérieure à la valeur nominale force le filtrat à s'échapper entre les faces et, avec le temps, déforme la plaque. La solution consiste à installer un limiteur de pression sur la conduite d'alimentation et une commande qui arrête l'alimentation en fonction de la pression ou du débit de filtrat, et non un joint plus épais.
5. Usure du joint de port
Les joints toriques de l'orifice d'alimentation subissent le flux le plus abrasif de la presse : chaque litre de boue les traverse. En service sur minerai et sable, ils s'usent en ovale et la toile autour de l'orifice se déchire. Inspectez-les à chaque changement de toile et gardez un jeu en stock ; ils sont bon marché et une toile d'orifice déchirée ruine un cycle.
Montage et remplacement des joints d'étanchéité
Les joints toriques Port s'insèrent simplement dans leur gorge ; nettoyez d'abord la gorge et vérifiez que le joint a la bonne section, car un joint qui ressort trop est coupé par la plaque suivante. Les joints calfatés nécessitent un outil à calfater et de la patience : le cordon en caoutchouc et le bord du tissu sont pressés ensemble dans la gorge, en progressant autour de la plaque par étapes pour que le tissu reste plat. Les joints de plaques à membrane sont mieux laissés au fournisseur de plaques ; une membrane qui fuit est généralement le signe d'une surpression ou d'un corps étranger, et une réparation sans traiter la cause échoue à nouveau.
Tenez un journal écrit des plaques qui ont été re-scellées et quand. Les fuites qui reviennent sur la même plaque après un nouveau joint indiquent que le problème vient de la plaque, pas du joint, et la plaque doit être déplacée à l'extrémité du paquet ou remplacée. Notre Guide des pièces détachées indique ce qu'il faut garder en stock pour chaque taille de presse.
Spécification des joints lors de l'achat d'une presse
Indiquez au fournisseur ce que contient le filtrat, sa température et son pH, ainsi que si le filtrat va à l’égout, s’il est récupéré ou s’il est dangereux. Cela détermine si les plaques doivent être à joints ou sans joints, l’élastomère pour les joints d’orifice et de membrane, et si des bacs d’égouttage et un collecteur de filtrat fermé sont nécessaires. Pour une presse qui traitera plusieurs produits différents, choisissez l’élastomère pour le cas le plus défavorable plutôt que pour le plus courant ; changer tous les joints toriques d’orifice sur une presse de 100 plaques représente une journée de travail.
Lecture connexe : plaque encastrée vs plaque à membrane, Dépannage de la presse à filtre, Guide de sélection des toiles de filtre-presse.
Questions fréquemment posées
Un filtre-presse a-t-il des joints entre les plaques ?
Les plaques de chambre encastrées standard ne le font pas. Le joint est constitué par le tissu filtrant serré entre les rebords surélevés des plaques voisines. Seules les plaques à joint (calfeutrées) possèdent un joint en caoutchouc dans une rainure autour de la face d'étanchéité. Toutes les plaques ont de petits joints toriques ou des bagues d'étanchéité aux orifices d'alimentation et de filtrat.
Quel matériau de joint dois-je utiliser pour un filtre-presse ?
L'EPDM est la solution par défaut pour les boues aqueuses et les suspensions minérales. Utilisez le NBR pour les filtrats huileux, le FKM pour les liquides chauds ou fortement acides et contenant des solvants, et un grade de silicone ou d'EPDM adapté au contact alimentaire lorsque le filtrat est un produit alimentaire. Faites correspondre le joint au matériau de la plaque afin que les deux aient la même durée de vie.
Pourquoi ma presse à filtre fuit-elle entre les plaques ?
Par ordre de probabilité : une force de fermeture inférieure à la valeur nominale, des plis de toile ou une accumulation de gâteau sur les faces d'étanchéité, des bords de plateaux usés ou déformés, une pression d'alimentation supérieure à la valeur nominale des plateaux, et enfin un joint ou une étanchéité de port endommagé. Vérifiez le manomètre de pression de fermeture et nettoyez les faces d'étanchéité avant de remplacer des pièces.
Une petite quantité de fuite est-elle normale ?
Sur les plaques sans joint, oui. Un léger suintement le long des bords des plaques pendant le pic de pression est normal et est recueilli par les bacs d'égouttement. Des jets de liquide, ou une fuite provenant des mêmes plaques à chaque cycle, ne sont pas normaux.
Quand les plaques à joint valent-elles le coût supplémentaire ?
Lorsque le filtrat est chaud, corrosif, inflammable, odorant ou dangereux, lorsqu'il doit être récupéré parce qu'il a de la valeur, ou lorsque la presse fonctionne à l'intérieur où les égouttements sont inacceptables. La plupart des applications de boues municipales et industrielles n'en ont pas besoin.
À quelle fréquence les joints toriques des ports doivent-ils être remplacés ?
Inspectez-les à chaque changement de toile et remplacez ceux qui sont coupés, ovalisés ou durcis. Dans les applications de minéraux abrasifs, cela peut être tous les quelques mois ; sur les boues biologiques molles, ils durent souvent aussi longtemps que la toile. Garder un jeu complet en stock coûte peu comparé à un cycle perdu.
Dites-nous le filtrat, sa température et son pH, et nous vous recommanderons le type de plaque et le matériau d'étanchéité adaptés : Demander une recommandation de plaque et de joint.
Références : ASTM D2000 — Système de classification standard pour les produits en caoutchouc dans les applications automobiles (la classification utilisée pour spécifier les composés EPDM, NBR et FKM), ISO 3601-1 — Transmissions hydrauliques et pneumatiques, joints toriques, diamètres intérieurs, sections, tolérances et codes de désignation.
Cet article fait partie de notre guide sur plateaux de filtre-presse.