Améliorer les systèmes de filtration grâce à la force d’attraction
Des ingénieurs de l’Université polytechnique de Tomsk, en Russie, ont aidé un boursier de l’Université de technologie de Delft, aux Pays-Bas, à élaborer un nouveau système de filtration magnétique capable de réduire les coûts d’au moins 20 %. Le prototype a été testé par le projet MAGFIS par trois usines européennes d’usinage et de métallurgie: DAF aux Pays-Bas, l’usine de moteurs de voitures Ford au Royaume-Uni et le fabricant de machines de découpe Schaudt en Allemagne. Des bâtonnets magnétiques sont utilisés à la place des membranes pour collecter, éliminer et recycler les particules métalliques présentes dans les liquides ou les gaz contaminés. «Le système peut réduire considérablement les coûts opérationnels et améliorer l’efficacité des systèmes de filtration existants», a déclaré le Dr Maxim Kireitseu, responsable des équipements de filtration chez Spear and Jackson, fabricant britannique d’outils et d’accessoires de jardinage, qui a dirigé cette étude avec le soutien du programme Marie Curie. Il était supervisé par Sergey Kharlamov, professeur de mathématiques à l’école polytechnique de Tomsk. «De manière générale, les économies peuvent atteindre 20 %, voire davantage, en fonction des coûts des liquides de refroidissement et des machines concernées», a-t-il déclaré. Le système allonge la durée de vie des outils et liquides de refroidissement coûteux. Si une usine disposait de 10 centres de découpe travaillant 16 heures par jour, 300 à 400 litres de liquide de refroidissement et plusieurs outils de découpe pourraient être économisés chaque année. Dans certains cas, le système pourrait être rentabilisé en seulement six mois. Un système sur mesure Les chercheurs prévoient également des avantages environnementaux, sur la base des projections informatiques initiales du processus de fabrication de matériaux hybrides métal-polymère utilisant des machines automatisées. «Nous nous attendons à ce que le système conçu réduise les émissions de CO2, le recours aux décharges ainsi que d’autres facteurs environnementaux associés aux opérations de travail des métaux», a déclaré le Dr Kireitseu. Le Dr Kireitseu travaillait pour Spear and Jackson, propriétaire d’Eclipse Magnetics, lorsqu’il a découvert les calculs du professeur Kharlamov sur la dynamique thermique, hydraulique, gazeuse et magnétique dans les systèmes de lubrification industrielle. Il a imaginé mettre en commun leurs expertises respectives pour améliorer tous les types de système de filtration. En utilisant une modélisation mathématique des écoulements turbulents (mouvement des fluides) à la pointe de la technologie, ils ont étudié les façons d’appliquer différents filtres magnétiques à des usines de fabrication utilisant différents fluides, machines, systèmes de filtration, sources de chaleur ou autres facteurs. «Il n’existe pas deux installations ou deux modes de fonctionnement semblables», a déclaré le Dr Kireitseu. Eclipse Magnetics envisage maintenant de mettre en œuvre le système commercialement dans son usine de Sheffield et dans celle de Goudsmit aux Pays-Bas. L’équipe a déclaré que des travaux supplémentaires devaient être réalisés sur le plan théorique et que des tests plus coûteux devaient être effectués par des partenaires industriels. Basé en Sibérie, où les températures peuvent facilement descendre jusqu’à -25 °C, le professeur Kharlamov explique que le système est «précieux pour les territoires soumis à des conditions environnementales défavorables», car une usine qui fonctionne bien ne nécessite pas de transporter des pièces à réparer. «Ce projet était une introduction sérieuse à la recherche fondamentale dans ce domaine, guidée par les exigences des clients, des entreprises et du marché», a indiqué le professeur Kharlamov. «La collaboration entre Delft et Tomsk a été cruciale pour son succès.»
Mots‑clés
MAGFIS, lubrifiants industriels, système de filtration, aimants, écoulements turbulents
