Tutorial fabrication d'un FAG et d'un FAB

Ninia · Message par **Ninia** » 02 juin 2013, 18:14

Tutorial Fabrication d'un ensemble filtre mécanique pour les Nuls...

Pourquoi un tutorial de fabrication d'un FIltre à Brosses et d'un Filtre à grille ?

Si vous n'avez pas une collection d'outils

si votre connaissance de la mécanique des fluides s'arrête aux vases communicants

et que la résistance des matériaux ne vous évoque qu'un mur dans lequel vous n'arrivez pas a planter un clou

Alors avec ce tuto, vous allez pouvoir fabriquer une super filtration mécanique

RAS · Message par **RAS** » 02 juin 2013, 18:23

1. Pourquoi fabriquer le contenant
1.1. Exemple FAG et FAB
2. Mode pompé ou gravitaire
3. Les matériaux pour un contenant filtre
4. FAB Filtre à Brosses
5. Illustration du Filtre à Brosse
5.1. Passage de l’eau dans la cuve
5.2. Sorties
5.3. Liaison à la cuve bio
6. Etapes de réalisation Filtre à Brosses
6.1. Découpe des tuyaux diamètre 50
6.2. Grille de support brosses
6.3. Perçages des passe-parois
6.4. Tubes de support des brosses
6.5. Collage
6.6. Montages
7. Filtre à Brosses : Nomenclature
8. Illustration du FAG Filtre à Grille
9. Ensemble fini
10. Conclusions

RAS · Message par **RAS** » 18 juin 2013, 20:25

1. Pourquoi fabriquer le contenant
Le tutorial "Cuve Alimentaire" viewtopic.php?f=17&t=138&start=30 avait comme objectif d'expliciter comment utiliser un contenant industriel pour, avec une mise en œuvre facile, fabriquer facilement différentes formes de filtre et pour cela il donnait : côtes, liste des matériels, fournisseurs, prix, outils nécessaires…

Il s'avérait que l'auto-fabrication se justifiait par la capacité de créer un filtre adapté à ses besoins et non par une recherche d'économie. Le prix des pièces détachées au détail étant plus cher qu'incluses dans une fabrication industrielle.

Le contenant cuve alimentaire présentait des avantages par rapport au cubicontainer (volume, solidité, encombrement, empilage...) mais détourner un objet industriel de sa destination première présente des problèmes qu'il a fallu solutionner :
- optimiser le volume utile.
- trouver des solutions pour remonter la sortie du niveau d'eau conséquence des corniches (saillies), supérieures de 10cm, non usinables, nécessitant de percer très bas les sorties.
- backwash spécifique non conforme aux dimensions des pièces du commerce.
- difficulté et coût de séparation de la cuve en chambres.
-...

Bien sur il est possible de faire des solutions moins couteuses (cloisonnements en plexiglass.. ) au détriment de la solidité et pérennité de l'ensemble.

Une des conclusions était qu'en l'absence de contenant industriel adapté, peut être fallait-il fabriquer le contenant. Ceci offrant de plus l'avantage de le dimensionner exactement et selon son bassin et selon l'environnement, comme un contenant en béton..

RAS · Message par **RAS** » 19 juin 2013, 18:57

1.1. Exemple FAG et FAB

Nous allons ici fabriquer un ensemble filtration mécanique
- Filtre à Grille (passage de l'eau à travers une grille de 200microns. Retient les plus grosses impuretés)
- Filtre à Brosses (passage de l'eau entre les brosses. Retiens les impuretés plus fines)

Cet ensemble pouvant être monté en amont du filtre biologique Tapis Japonais vu dans le tutorial "Filtre maison : Cuve Alimentaire" viewtopic.php?f=17&t=138

montage 20-02a.jpg

Choix d'un contenant FAB. Pourquoi fabriquer un contenant pour le FAB alors que nous avions vu dans un exemple "tonneau", que ce contenant était adapté à ce type de filtration ?
Mais avec deux inconvénients...
- Le tonneau a généralement un bas conique. Ce qui ne permet pas de mettre un back Wash (1) au niveau le plus bas. donc dépôts d'impuretés. La solution consistant à mettre le back Wash sous le tonneau rend plus difficile les travaux et nécessite de fabriquer un support pour le tonneau.. on est dans le niveau 2 du bricolage, voire 3 avec soudage etc etc... Hors ces tuto ont comme ambition d'être pour "tout le monde".
- le tonneau a aussi généralement un haut conique. Donc difficulté à entrer-sortir les brosses pour un nettoyage hebdomadaire.. La solution consistant à couper le haut du tonneau, enlève la possibilité de conserver le couvercle et fragilise donc le haut qui sous la pression de l'eau peut se déformer.

(1) Lexique : Les back Wash, composés d’un passe-parois et d’une vanne à bille, servent à évacuer les déchets qui se déposent sur le fond des chambres de filtration

RAS · Message par **RAS** » 19 juin 2013, 19:03

2. Mode pompé ou gravitaire

Mode gravitaire : installation fixe, attention à la marche à vide, il peut être fait des contenants en béton, les diamètres des entrées/sorties doivent tenir compte du volume d'eau du bassin à traiter (voir tableau)
Mode pompé : installation démontable, attention au débordement, la pompe envoie a une certaine pression (débit de la pompe moins perte de charge (1)) l'eau dans la première cuve, l'entrée est donc de 32 ou 40mm, L'eau repartira en mode gravitaire, donc les sorties doivent être en fonction du débit reçu en entrée des éléments successifs...
Donc ou tout mettre en 110 en ce cas pas de problème, ou prendre sa machine à calculer, ou demander à PHIKOI de le faire

...

debit_tuyaux.jpg

(1) Lexique : "perte de charge" : énergie dissipée par le frottement du liquide, outre la perte par friction de par l'énergie utilisée par la remonté au-dessus du niveau d'eau

RAS · Message par **RAS** » 19 juin 2013, 19:30

3. Les matériaux pour un contenant filtre

Quels matériaux utiliser ? Les caractéristiques nécessaires : Solidité, imperméabilité, soudure, collage, étanchéité, résistance à la pression de l’eau 25m3/h. ...

Contreplaqué : Les bateaux étant en bois, nous avons cherché de ce coté la ... Avantage la découpe..
Une recherche sur les forums nautique (pour comprendre la différence entre "Marine" et "Nautique", des demandes aux constructeurs de bateau, aux fabricants des contreplaqués, la recherche de contreplaqué "marine" nous a conduit sur le "oukoumé filmé". Avec de l’époxy... Colle à bois pour milieu extérieur ou néoprène... Et joint de silicone (poncé légèrement le film pour meilleure accroche)...
Mais de recherches en discussions et réponses, le contreplaqué avec collage Classe 3 (collage véritablement extérieur et contact direct avec l'eau) s'impose,
et on aboutit à des bois beaucoup plus cher ...

Puis des matériaux divers, abandonnés (aluminium..)
Pour finir sur retour à la case départ :
- polyéthylène HD (idem cuve alimentaire), assemblage seulement par soudage avec apport de fil à souder PE
- PVC avec collage des plaques

Le coût ? PVC 2m2 découpé en 6 plaques 255EHT+45EHT de port, exemple par un fournisseur

Le choix ? PVC Le but de ce tutorial est de fournir des plans, une liste de fourniture, pour le faire soi même.. donc pas de soudage ...

Surprise, découverte d'un métier : soudeur plastique. Plus de métallurgie, mais des plastiques... Ou ? Partout ! cherchez sur l'annuaire. Et hop ils peuvent vous fournir le matériau, la découpe selon vos plans et le soudage ...

RAS · Message par **RAS** » 20 juin 2013, 10:07

4. FAB Filtre à brosses

IMG_0634.jpg

Les dimensions ici du FAB, ont été calculées pour contenir 30 brosses de 10*40 en 3 rangées (les brosses s'entrecroisent sur la moitié de leur rayon soit 2,5cm), et pour que le FAB soit assemblé avec la cuve alimentaire en cuve bio (Tapis Japonais), longueur du FAB = largeur de la cuve bio

Mais adaptable à vos besoins...
Juste tenir compte du niveau des sorties du FAB par rapport au niveau de l'eau dans votre filtre bio (elles doivent être au-dessus du niveau des Tapis Japonais - problème des vases communicants, sinon vous avez le problème du lavabo qui fuit

)
Sous le couvercle (ici posé à l'envers pour le montrer) ont été soudé des petits rectangles de PVC pour caler le couvercle dans le contenant.
Autour du couvercle : non fait ici car vu à l'usage , prévoir de coller une corniche (bande de quelques centimètres) autour du couvercle. Sinon avec la pression de l'eau les bords se dilatent au milieu.

RAS · Message par **RAS** » 20 juin 2013, 11:31

5. Illustration du Filtre A Brosse

L'aide de Manu spécialiste "es dessin", nous permet de mieux vous montrer le résultat de nos choix

fab 20-02a.jpg

5.1. Passage de l’eau dans la cuve
L'eau doit traverser de manière uniforme les brosses de bas en haut. Pour ceci le plus simple est de prévoir l'arrivée de l'eau dans un espace libre sous les brosses. Les brosses étant reposées sur une grille posée a 6cm du sol (sur des morceaux de tuyaux découpés et collés). L’eau remplissant cet espace, va ensuite remonter et traverser ainsi uniformément les matières filtrantes.

Arrivée d’eau par le bas.
Prévoir l'entrée de l'eau en bas du filtre semble simple.. Inconvénients : en cas de problème (arrêt de la pompe), l'eau contenue dans le filtre va être refoulée via les tuyaux d'arrivés : le siphonage.
Et la pression de l’eau va créer un tourbillon dans la chambre réduisant le phénomène de décantation.

Arrivée par le haut. Descente par chenaux.
Il est placé un tuyau de descente reposant au fond.... Il n’y aura plus de siphonage et la décantation est améliorée. Le bas du tuyau est percé de 4 trous avec la scie cloche de 50 permettant le passage de l'eau.

RAS · Message par **RAS** » 20 juin 2013, 18:10

5.2. Sorties

Un back Wash avec un passe-parois polyester à visser avec joint permet de descendre le trou de sortie au niveau du sol. Mieux que le passe-parois classique qui aurait porté le trou a 5cm (collerette) un peu plus cher de 4e, mais pour 1 back Wash, et pas de colle !!
Nous avons prévu comme dans la cuve bio de faire toutes les entrées sorties avec le même diamètre : 50. Ceci permettant d'utiliser une seule scie cloche. Donc deux sorties en 50 par des passe-parois classique. Une à 21cm du haut, soit juste au-dessus des brosses, la pression exercée par l'eau au-dessus permet le maximum de pression dans l'entrée du filtre bio. Une seconde à 7 cm du haut correspondant au niveau désiré de l'eau dans le filtre bio.
Sortie de débordement. Malgré les calculs démontrant que le flux généré par une pompe 12000l/h avec un tuyau de 40 (donc les pertes de charges) pouvait passer par deux sorties 50 avec ce système, nous avons prévu une sortie de débordement a l'opposé des sorties. Pour celle ci nous utilisons le même système inventé pour le filtre cuve alimentaire : soit un coude positionné vers le haut qui remonte chercher l'eau perpendiculairement à 1 cm au-dessous du couvercle. De surcroit ce coude non collé peut être orienté sur le coté et descendre de quelques centimètres le débordement

]

Debordement_0709.jpg

Positionnement des sorties

fab 27-05a.JPG

Le filtre doit être positionné suivant son environnement. Prévu à l'origine pour être placé devant la cuve d'où la largeur de 780mm) finalement pour des questions de place, nous l'avons mis sur le coté de la cuve. Les sorties ont donc été déplacées sur la face large avant et non sur le coté.

5.3. Liaison à la cuve bio
Dans cet exemple de réalisation, nous avons inséré entre le FAB et le Filtre Tapis Japonais un "DISPOSITIFS DE CLARIFICATION UVC Bitron C". (1)

La sortie basse ayant le plus de pression, est donc renvoyé vers le bitron. Celui ci est de diamètre 2" (5cm) OK. Mais il va ralentir la rentrée d'eau et la diviser en deux flux : un flux traité par l'UV et un flux orienté directement dans le filtre Bio.
La sortie haute va être envoyée dans le filtre bio sans passage par le Bitron. Pour cela, plutôt que de refaire une entrée par un passe-parois de plus dans le filtre bio, nous avons utilisé la sortie back Wash de la cuve transformée par un T en une entrée et une sortie.

Bitron_0713.jpg

(1) Les appareils de clarification préliminaire OASE de la série BITRON C agissent de façon efficace contre les algues grâce à la technologie UVC sophistiquée. Les rayons UVC réduisent les germes et bactéries pathogènes. Voir http://www.oase-livingwater.com/fr_FR/j ... cb9ec2806b

RAS · Message par **RAS** » 21 juin 2013, 19:20

6. Etapes de réalisation Filtre à Brosses

Outils : mètre, craie, stylo de marquage, règle, 3 clous longs identiques, perceuse, foret diamètre 4, scie à cloche diamètre 54, scie à métaux, papier de verre (bande abrasive), tournevis

6.1. Découpe des tuyaux diamètre 50
A la scie à métaux ou scie électrique à onglet, mieux pour des raccords plus droits, utilisez un coupe-tube spécifique.

1. Tuyau de raccord des passe-parois
Les coudes, les passe-parois sont Femelle-Femelle (1). Donc il doit y être inséré de chaque côté deux manchons de jonction (tuyau de 50 découpé) mâles de 6cm (3cm extérieur + 3cm intérieur) sur lequel viendront s’emboutir deux autres éléments femelles (coude, tuyau flexible). Les manchons doivent être découpés dans les tubes PVC de 1 m, diamètre 50.

Découper :
-- 3 manchons sortie : de 9cm Sinon utiliser des raccords mixte de 50mm
-- 1 manchon entrée : pour passe-parois - coude intérieur, de 6cm

2. Tuyaux de descente d’eau arrivée interne
-- 1 tuyau de descente, de la hauteur du filtre (ici 71cm plus emmanchement dans le FAG), diamètre suivant la sortie du FAG

Tuyau_descente_0708.jpg

6.2. Grilles de support brosses
1. Découpe à la scie à métaux
-- tracer les découpes à la craie, en posant la grille à l’intérieur sous les bords du couvercle
-- découpe de la grille à la scie
-- positionner le tuyau de descente. Percer à la scie cloche, le trou de passage du tuyau de descente

2. Support de grille
-- couper dans un tube PVC de diamètre 50, à la scie à onglet ou scie à métaux, 6 morceaux de 6cm qui feront les supports. Difficulté à obtenir une coupe parfaitement perpendiculaire à l’axe du tube (d'où coupe-tube..). Nous avons marqué les tubes avec un cache, puis scié en tournant le tube.
Supprimer les bavures à l’extérieur et à l’intérieur avec de la bande abrasive.

3. Collage des supports de grille
Opération à faire à la fin,
-- positionner les supports. Vérifier par rapport au Back Wash et circulation de l'eau.
-- encoller les parties supérieures (placer un petit support témoin à la place du support à encoller,
-- positionner la grille
-- mettre des éléments lourds dessus pour pression (pot de fleur)

PS (1) FF = deux éléments Femelle-Femelle de 50, signifiant que l’on peut y insérer un tuyau de 50. Les diamètres extérieurs des F dépendant du fournisseur.
MF = un élément Male et un Femelle de 50.
Plus rationnel de tout prendre en FF et utiliser des manchons.

Forum-Bassin