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1.4 Composants des appareils de traitement d'air
1.4.1 Le ventilateur [1] [4] [9] 1.4.1.1
Définition [4]
Un ventilateur est une turbomachine produisant de
l'énergie mécanique qu'elle utilise pour entretenir un
écoulement continu d'air ou d'un autre gaz qui le traverse.
1.4.1.2 Généralités
Les applications des ventilateurs sont très nombreuses
et variées. Chaque application demande un ventilateur spécifique.
Un ventilateur est sélectionné en fonction des critères
suivants :
· L'utilisation
· Le débit d'air,
· La pression totale,
· Le niveau de bruit maximal imposé,
· Le rendement... qui doit être le meilleur possible
!
1.4.1.3 Classification [4]
Il y a plusieurs façons de classifier les
ventilateurs.
· Suivant la pression :
> Les ventilateurs basse pression : pression maximale
70 Pa. > Les ventilateurs moyens pression : entre 70Pa et
350 Pa. > Les ventilateurs haute pression : pression = 350
Pa.
· Suivant le principe de fonctionnement :
> Ventilateurs centrifuges
Ce sont des ventilateurs où l'air entre dans une roue
avec une vitesse axiale et sort dans une direction sensiblement
parallèle au plan radial. La figure ci-dessous illustre le principe de
ventilation.
Figure 1.12 vue d'un ventilateur
centrifuge [2]
Le rotor de ce ventilateur est constitué d'une roue
cylindrique comportant des aubes permettant la propulsion de l'air à la
périphérie.
> Ventilateurs hélicoïdes ou
axiaux
Ce sont des ventilateurs où l'air entre dans la roue
et sort le long des surfaces cylindriques coaxiales du ventilateur comme
l'indique la figure suivante :
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Figure 1.13 vue du ventilateur
hélicoïde [9]
Il est constitué d'une hélice et de son
dispositif d'entrainement complété par une enveloppe annulaire.
Sa plage de débit possible est vaste et l'indice de pression statique
est faible.
> Ventilateurs hélico-centrifuges
Ceux-ci sont intermédiaires entre les centrifuges et les
hélicoïdes ; la trajectoire du fluide dans la roue est
intermédiaire entre celle relative aux ventilateurs centrifuges et celle
relative aux ventilateurs hélicoïdes.
> Ventilateurs tangentiels
Ici la trajectoire du fluide est normale à l'axe à
l'entrée et à la sortie de la roue.
· Suivant les caractéristiques du fluide
véhiculé [4]
Suivant la nature de l'air véhiculée on peut
distinguer les ventilateurs à :
> Air propre.
> Air chargé (poussières, fibres...).
> Air humide.
> Air à température élevée,
etc.
1.4.2 Batteries chaudes [4]
Ce sont des composants qui permettent d'élever la
température de l'air. Il en existe deux types : les batteries à
eau chaude ou à vapeur et les batteries à résistance
électrique.
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Figure 1.15 vue de la batterie chaude Figure 1.16
représentation
Symbolique de la batterie chaude
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1.4.2.1 Batteries à eau chaude ou à
vapeur chaude
L'air circule au contact d'un échangeur où
circule de l'eau chaude. L'air s'échauffe à ce contact
(augmentation de sa température) sans modification de son
humidité : on a simplement augmentation de l'enthalpie sensible de
l'air.
1.4.2.2 Batteries à résistance
électrique
Elles sont constituées généralement d'un
carter de tôle d'acier à l'intérieur duquel se trouvent les
éléments chauffants électriques traversés par l'air
à réchauffer. Les éléments chauffants peuvent
être des résistances nues en fil ou en bandes, des
éléments tubulaires en cuivre ou en acier.
1.4.3 Batteries froides [4]
Ce sont des accessoires qui permettent d'abaisser la
température de l'air.
On distingue deux types de batterie de refroidissement
à savoir la batterie à eau glacée et la batterie à
fluide frigorigène.
· La batterie à eau
glacée
L'air circule au contact d'un échangeur où
circule de l'eau froide. L'air se refroidit à ce contact (diminution de
sa température) et peut aussi se déshumidifier si, sur une partie
de la surface des ailettes de l'échangeur, la température est
inférieure à la température de rosée de l'air, II y
a en effet condensation d'une partie de la vapeur d'eau contenue dans l'air.
Dans ce cas, quasi-général, on a également diminution de
l'humidité spécifique de l'air qui subit alors une diminution de
son enthalpie sensible et de son enthalpie latente : on appellera ainsi ce
genre de batterie ; batterie froide humide dans le cas contraire (sans
condensation d'eau) on parle de batterie froide sèche.
· Batterie froide à fluide
frigorigène
Contrairement à l'eau glacée qui augmente
continuellement de température entre l'entrée et la sortie, le
fluide frigorigène s'évapore à température
constante.
Figure 1.17 vue de la batterie froide Figure 1.18
représentation
symbolique de la batterie froide 1.4.4 Filtre à
air [4]
Il est destiné à retenir les impuretés
solides, liquides et gazeuses contenues dans une installation. Ceci dans le but
de sauvegarder la santé des personnes et des équipements. Un
filtre est caractérisé par son rendement, sa perméance et
son coefficient diviseur, et il peut être classé suivant plusieurs
critères à savoir :
> le matériau (filtre métallique, à fibre
classique, à charbon actif, à fibre chargé, à
bain d'huile)
> l'emplacement (verticaux, de conduit, muraux, plafonnier,
terminaux)
> l'utilisation (une fois ou
régénérable)
> le mode fonctionnement (fixes, à déroulement,
automatiques, électro-filtre)
> le type de construction (inclinés, ronds, à
tambour, à déroulement automatique,
à poches)
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Figure 1.17 vue d'un filtre Figure 1.18
représentation symbolique d'un
filtre
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1.4.5 Les déshumidificateurs [4]
Ils servent à diminuer l'humidité absolue de
l'air dans un local. On distingue trois méthodes de
déshumidification :
a) par refroidissement : s'opère au moyen d'un fluide
suffisamment froid pour que l'eau se sépare de l'air
b) par absorption de l'eau par une substance hygroscopique
(absorbant)
c) par adsorption de la vapeur d'eau par un adsorbant qui est
généralement le gel de silice connu sous le nom de silicagel
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