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Conception d'un système d'aspiration de poussière au poste de ponçage de carreaux de la MIPROMALO

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par Saturnin TACHOULA TSOGNO
Ecole nationale supérieure polytechnique de Yaoundé - Ingénieur génie industriel 2005
  

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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

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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

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