VI-2-5. Dimensionnement du
separateur
Nous trouverons dans cette partie le type de séparateur
approprié pour le système et ensuite nous déterminerons
ses caractéristiques notamment ses dimensions et la perte de charge
qu'il induit dans le circuit.
CHOIX DU SEPARATEUR APPROPRIE
Un dépoussiéreur est un appareil qui permet la
séparation des particules polluantes solides ou gazeuses du courant
gazeux dans lequel elles sont en suspension. Dans tous les cas, il faudra
choisir l'appareil en considérant le problème des déchets,
de leur stockage intermédiaire et de leur évacuation. Dans le
choix du dépoussiéreur, on devra toujours examiner la
possibilité du recyclage de l'air. Les appareils de dépollution
des gaz sont habituellement classés en trois grandes familles
principales qui sont explicités dans le tableau 11 suivant :
|
Tableau 11 : choix du
séparateur
|
|
Types de
dépoussiéreurs
|
Fonctionnement
|
Avantages
|
Inconvénients
|
|
les séparateurs mécaniques, notamment
cyclones
|
Les séparateurs de cette famille mettent en jeu une force
mécanique pour assurer la séparation des polluants : pesanteur,
inertie ou force centrifuge
|
· Entretien facile
· Faible coût de mise en oeuvre
|
· Inutilisable pour les particules très fines
|
|
les séparateurs à couche filtrante (filtre
à manches, à lit de gravier)
|
Ces séparateurs utilisent les poches filtrantes faites en
polystyrènes, en coton, en laine ou en fibre métallique
|
· Adapté aux particules très fines
|
· Entretien non évident
· Coût de mise en oeuvre élevé
|
|
les séparateurs par voie humide
(dépoussiéreurs humides et laveurs de gaz)
|
Ici, on utilise un courant d'eau généralement sous
forme vapeur pour piéger les particules en suspension dans le gaz, ceci
permet aussi d'abaisser la température de l'air
|
· Adapté aux particules très fines
· Adapté pour les systèmes de recyclage
d'air
|
· Entretien difficile
· Coût de mise en oeuvre élevé
|
A la lecture du tableau 11 et étant donné que
nous ne recyclons pas l'air à la sortie du séparateur, nous
optons pour un cyclone à entrée tangentielle haute
efficacité (type HC) qui a l'avantage d'être économique et
d'entretien facile.
FONCTIONNEMENT
00000000000000000000
Le mélange air déchets arrivant par la bouche
d'entrée est mis en rotation immédiatement, du fait de la
courbure de la paroi. Le tourbillon créé transmet aux particules
solides une énergie cinétique qui tend à plaquer les
déchets les plus grossiers contre la paroi du cylindre C2
(figure 25) quant aux filets d'air ils se dirigent vers le tourbillon
ascensionnel qui s'est formé à l'intérieur de
C1, à cause de la différence de pression existant
entre celle du cyclone et celle de l'atmosphère. Le prolongement conique
à la partie basse du cyclone a pour effet de repousser progressivement
vers le tourbillon ascendant les filets d'air descendant et de les
intégrer à celui-ci, en même temps qu'il canalise les
déchets vers l'orifice d'évacuation inférieure. Une
particule débouche en A dans le cyclone et, par l'action de la
force centrifuge, tend à se rapprocher de la périphérie ;
elle prend contact avec la paroi en B et se trouve, à partir de
ce moment, dans le filet d'air tournant contre la paroi et contenant en
suspension une forte concentration de particules.
DIMENTIONNEMENT
Il faut maintenant déterminer les
caractéristiques du cyclone pour répondre aux exigences du
circuit.
PARAMETRES CONNUS
Débit d'air : 2700 m3/h
Densité du solide : 2500 kg /m3
Diamètre moyen des particules 5 micron
Vitesse d'entrée du cyclone : 20 m/s
PARAMETRES A DETERMINER
Dimensions du cyclone
La Courbe des cyclones haute efficacité (HC) fournie en
annexe 7 nous permet de déterminer les dimensions principales du cyclone
connaissant la vitesse à l'entrée et le débit d'air
nécessaire nous obtenons le résultat suivant :
Diamètre extérieur :
150 mm
Perte de charge dans le cyclone
La deuxième courbe en annexe 7 nous donne la perte de
charge moyenne à la traversé d'un cyclone de dimensions connue
pour un débit donné. Avec le diamètre de 150 mm
trouvé précédemment et un débit de 2700
m3/s
Perte de charge à la traversé :
300 Pa
| 
