Le système de filtration Eaton crée un environnement plus propre tout en réduisant les coûts d’exploitation des grandes aciéries.

Un grand compresseur fait partie du système qui produit l’oxygène utilisé dans le processus de fabrication de l’acier dans une grande usine chinoise. Le lubrifiant spécial circulant à travers le compresseur est stocké dans un grand réservoir et, puisqu’il devient très chaud après avoir traversé le compresseur, le réservoir doit être ventilé pour éviter l’accumulation de pression. L’installation du fabricant d’équipement a utilisé un extracteur à ventilateur pour éliminer le brouillard d’huile du réservoir et un dispositif antibuée à cartouche pour récupérer l’huile en suspension dans le flux d’effluents. Ce système s’est révélé à la fois coûteux à utiliser et à entretenir et inefficace pour maintenir le brouillard d’huile hors de l’environnement de l’usine. La solution Eaton utilise un séparateur à coalescence Eaton pratiquement sans maintenance pour récupérer et recycler l’huile du flux d’effluents. Les coûts d’exploitation et de maintenance sont désormais proches de zéro et l’environnement de l’usine est considérablement plus propre.

Contexte : un géant de l’acier chinois nettoie tout en réduisant les coûts

L’un des plus grands producteurs d’acier de Chine exploite des usines dans tout le pays avec une production annuelle de plus de 10 millions de tonnes d’une valeur de plus de 35 milliards de yuans. De grandes quantités d’oxygène sont utilisées au cours de leurs opérations de fabrication de l’acier et l’entreprise les produit sur site avec un système utilisant de grands compresseurs d’air dans le cadre du processus de séparation de l’oxygène de l’azote, du dioxyde de carbone et d’autres gaz dans l’air.

Comme les gaz comprimés deviennent très chauds, les compresseurs nécessitent un lubrifiant spécial qui circule à travers eux à la fois comme lubrifiant et comme liquide de refroidissement. Le lubrifiant, qui est assez cher, est stocké dans un grand réservoir près du compresseur et parce qu’il est chaud lorsqu’il entre dans le réservoir, le réservoir doit être ventilé pour éviter une accumulation de pression qui pourrait endommager les joints du réservoir.

Cependant, toute décharge de lubrifiant chaud dans l’atmosphère produit de la « fumée huileuse » qui contamine l’air et se condense sur les surfaces de la zone, créant à la fois un problème de pollution environnementale de l’air et un risque de glissade et de chute pour les travailleurs de la zone. De plus, tout lubrifiant perdu dans l’environnement a dû être remplacé à un coût important.

Défi : Coûteuse et inefficace, la solution du fabricant d’équipement a nécessité un remplacement.

Le système de compresseur était équipé d’un système de collecte de brouillard installé par le fabricant d’équipement, composé d’une paire de filtres spéciaux à cartouche et d’une soufflante motorisée qui évacuait la fumée d’huile du réservoir et la poussait de force à travers les filtres. Étant donné que le compresseur fait partie du système utilisé pour produire de l’oxygène pour le processus de fabrication de l’acier, son fonctionnement est presque continu, ce qui complique la maintenance du filtre antibuée et a souvent entraîné l’évacuation de la fumée d’huile dans l’atmosphère pendant leur entretien.

La prise d’air de la soufflante est ouverte à l’atmosphère, ce qui crée une autre voie potentielle pour que la fumée d’huile s’échappe et pour que le brouillard se coalesce et s’égoutte sur le sol et d’autres parties de l’installation. Le moteur de la soufflante a également consommé de l’électricité, ce qui a augmenté les coûts d’exploitation.

Sur la base de leur utilisation réussie d’autres produits de filtration Eaton, l’aciérie a demandé à Eaton de développer un système qui éliminerait le risque de pollution tout en réduisant les coûts d’exploitation. Étant donné que les mêmes systèmes de compresseur, ou similaires, sont utilisés dans plusieurs endroits de l’aciérie et dans d’autres aciéries exploitées par le client, le nouveau système a également dû être facilement reproduit et installé avec un minimum de temps d’arrêt.

Solution : filtration pratiquement sans maintenance avec un coût d’exploitation quasi nul

L’équipe d’Eaton a conçu un système basé sur un séparateur de gaz et liquide en ligne centrifuge de type CLC utilisant une technologie de coalesceur/séparateur éprouvée. Celui-ci élimine 99 % de toutes les particules solides et liquides de plus de 4 microns en utilisant un processus à deux étapes. Les séparateurs à un étage standard ne sont capables d’éliminer que les particules de plus de 10 microns, ce qui est beaucoup plus grand que les gouttelettes de brouillard d’huile typiques présentes dans les effluents de lubrifiant du compresseur.

Lors de la première étape, les petites gouttelettes liquides se coalescent en grosses gouttelettes lorsqu’elles passent à travers un tampon de désembuage en maille métallique. Le tampon augmente la taille des gouttelettes, ce qui les rend plus faciles à récupérer lors de la deuxième étape.

Les grosses gouttelettes qui sortent du tampon de désembuage entrent ensuite en contact avec une technologie Cenpeller unique d’Eaton, ce qui les fait tourbillonner, créant une force centrifuge qui les projette contre la paroi extérieure où elles s’accumulent et s’écoulent vers le drain inférieur et retournent vers le réservoir de lubrifiant.

Une plaque de confinement Vortex d’Eaton termine le processus en empêchant la réentraînement des gouttelettes après la séparation. Celle-ci utilise des bagues soigneusement placées qui protègent le liquide séparé de l’action du vortex à l’intérieur du séparateur et le dirigent vers le drain.

Un coalesceur/séparateur de type CLC ne possède aucune pièce mobile s’usant facilement et n’utilise pas d’autres milieux filtrants qui nécessitent un remplacement fréquent. La seule maintenance requise est une inspection, un nettoyage et/ou un remplacement occasionnels du tampon de désembuage en maille métallique bon marché, facile à réaliser et avec un temps d’arrêt réduit au minimum.

L’équipe d’Eaton a conçu le système pour le rendre compatible avec le dispositif d’extraction de soufflante motorisé existant pour les emplacements où cette méthode est préférée ou autrement requise.

Résultat : un environnement de travail propre et un fonctionnement plus efficace

En utilisant le système de coalesceur/séparateur de type CLC d’Eaton, l’aciérie a pratiquement éliminé la pollution par la « fumée d’huile » au niveau des stations de compression et le coût de maintenance et de remplacement des cartouches filtrantes antibuée précédemment utilisées. Les systèmes sont conçus pour une installation facile avec un faible encombrement et une compatibilité maximale avec les tuyauteries existantes. Chaque système représente un investissement unique qui n’utilise aucun consommable et ne nécessite aucune intervention de l’opérateur.

L’aciérie compte plus de 20 stations de compression, toutes équipées de systèmes de coalesceurs/séparateurs de type CLC d’Eaton. Leur succès en matière de nettoyage de l’environnement et de réduction des coûts d’exploitation a été remarqué par d’autres aciéries appartenant au client qui sont également en train d’adopter cette solution innovante d’Eaton