Tout savoir sur le système d'aspiration de brouillard d'huile : aspiration, filtration, séparation, extraction

Un système d’aspiration de brouillard d’huile est un procédé industriel subdivisé en plusieurs étapes, dont :

• L’aspiration
• La filtration
• La séparation
• L’extraction.

Il sert à traiter les vapeurs d’huiles produites par les machines-outils, les machines laser et autres machines d’usinage. Les principales applications du système sont :

• Le travail avec émulsion et huile entière
• La micro pulvérisation
• Le travail avec huile alimentaire
• L’usinage à sec
• La micro-lubrification
• L’électroérosion
• Les travaux de soudure.

Cela inclut également l'utilisation d'un épurateur de brouillard d'huile pour améliorer l'efficacité et la sécurité.

L’aspiration, la filtration et la séparation sont effectuées par les aspirateurs de brouillard d’huile. Pesant entre 50 et 220 kg, ils se montent en principe sur les machines d’usinage. Toutefois, l’aspiration peut aussi se réaliser sur plusieurs machines, dans un atelier, par exemple.
Le système est raccordé à la machine d’usinage au niveau de l’arrivée d’air. Dans ce cas, le placement se fait en fonction de l’application. En général, le diamètre d’entrée commence à partir de 150 mm.
Les aspirateurs de brouillard d’huile se distinguent entre eux par leur débit d’aspiration :

• Pour les postes individuels, il va de 800 à 7 200 m3.
• Pour un ensemble de machines dans un atelier, le débit peut aller jusqu’à 30 000 m3 par heure.

Le tamisage à sec est une méthode de séparation efficace pour traiter les particules fines d'huile. Fixes ou mobiles, ces machines sont alimentées par une tension de 230 ou 400 V. Quant à leur puissance, il peut aller de 0,24 à plus de 2,2  kW.
Si certains modèles sont compacts, d’autres, plus imposants, se destinent notamment aux grandes installations. Par ailleurs, plusieurs versions de ces appareils sont disponibles sur le marché, selon :

• Le nombre d’étages de filtration (1 ou 2)
• La version (horizontale ou verticale)
• La disposition ou non d’un système de nettoyage automatique intégré
• Le nombre et l’efficacité des filtres utilisés
• L’utilisation de filtres avec ou sans consommables.

À noter que les aspirateurs de brouillard d’huile affichent des prix allant de 2 000 à plus de 8 000 euros, l'aspirateur industriel étant plus onéreux.

Les brouillards d’huile proviennent des procédés industriels requérant l’usage d’huiles lubrifiantes réfrigérantes ou liquides de refroidissement.  Ces substances se dispersent dans l’air sous forme de particules fines créant le brouillard d’huile dans l’environnement de travail.
À remarquer que le phénomène apparait particulièrement lorsque l’huile rencontre des zones d’air froid. En l’absence de système d’aspiration de brouillard d’huile, il y aurait formation de concentration de vapeur, de brouillard, de fumée, d’aérosol d’huile dans les centres d’usinage, par exemple.
Or, l’exposition au brouillard d’huile présente le personnel à des risques de maladies des voies respiratoires (toux chroniques ou asthmes) et des irritations cutanées. Par ailleurs, cela provoque la corrosion des différentes parties des machines et les dommages sur les circuits électroniques.
Ainsi, le recours à un système d’aspiration de brouillard d’huile permet :

• La réduction et la suppression de la pollution générée par les fluides de refroidissement et de lubrification dans les processus d’usinage.
• L’amélioration des conditions de travail avec un environnement sain et moins de risques pour la santé du personnel.
• La prévention de dommages et de dysfonctionnement des machines.
• La purification de l’air dans les locaux industriels et l’optimisation de la ventilation.
• La contribution à la protection de l’environnement.
• La réutilisation des huiles dans les machines.

Un système d’aspiration de brouillard d’huile fonctionne avec deux éléments, dont :

• Les pré-filtres
• Les filtres principaux.

Il collecte et sépare les brouillards d’huile de 0,01 à 1 µm avec une efficacité de l’ordre de 99,99%. Cependant, on distingue 2 principaux stades de filtration en fonction des besoins :

• Dans un premier temps, les grosses particules sont filtrées et séparées par les préfiltres.
• Dans un deuxième temps, les particules de plus en plus petites sont filtrées et séparées par les éléments filtrants principaux.

Dans certains cas, le système peut même retourner l’air purifié dans le local traité.

De même, une distinction peut se faire entre :

• Le système d’aspiration et de filtration électrostatique
• Le système d’aspiration et de filtration mécanique
• Le système d’aspiration et de filtration par coalescence.

Comme son nom l’indique, ce système d'aspiration utilise des éléments filtrants de nature électrostatique. Avec ce type de système :

• L’air pollué est aspiré par le dispositif.
• Un préfiltre procède à la séparation préalable des grosses particules.
• Le processus d’ionisation se réalise grâce à un champ électrique. Celui-ci charge positivement les aérosols neutres pour faciliter leur rétention au niveau du collecteur.
• Les plaques du collecteur retiennent les particules à charge positive dans l‘ioniseur ( à charge négative).
• L’huile ou l’émulsion collectée est réalimentée dans le circuit du liquide de refroidissement de la machine-outil.
• L‘air nettoyé est évacué hors du système.
• Les odeurs, les fumées ou autres substances nocives contre la santé peuvent éventuellement être filtrées par des filtres optionnels.

Le système de filtration mécanique purifie l’air grâce à un procédé qui ressemble plus ou moins à celui d’un modèle électrostatique, à quelques détails près :

• L’air pollué est aspiré par le système.
• Un préfiltre de type G4 assure la séparation préalable des particules grossières.  
• Des filtres principaux de type HEPA (F9 puis H12 ou H13) procèdent à la filtration des particules de plus en plus petites. Selon le cas, les particules sont séparées par effet de tamisage, d’inertie, de barrière ou de diffusion.
• Le système procède à la collecte et à la réalimentation de l’huile ou d’émulsion dans le circuit du liquide de refroidissement de la machine-outil.
• Le dispositif évacue l‘air nettoyé vers le local.
• Une filtration supplémentaire peut éliminer les odeurs, les fumées ou autres substances nocives dans le fluide traité.

À signaler que d’autres systèmes d’aspiration et de filtration mécanique peuvent fonctionner avec un déflecteur chargé de distribuer puis de filtrer les plus grosses particules. Par la suite, un hydro-filtre en labyrinthe sépare les gouttes d’huile et condense le brouillard en gouttes. Ainsi, un pré-filtre en aluminium peut réaliser facilement le tamisage et laisser les filtres condenser le brouillard d’huile en gouttelettes et collecter les particules.

Étape par étape :

• Le système aspire l’air pollué de la machine-outil.
• Une turbine génère une force centrifuge. L’effet d’accélération fait que les particules d’huiles nébulisées vont s’agréger et revenir à l’état liquide, par coalescence.
• Un filtre multicouches bloque et capture les plus petites particules, empêchant leur dispersion dans l’atmosphère.
• L’huile à l’état liquide est renvoyée dans la machine.