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Conception et realisation d'un sechoir a condensation pour fruits et legumes

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par Raoul Ouambo Tobou
ENSAI de Ngaoundere - Cameroun - Avant-Projet Ingenieur 2002
  

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SOMMAIRE

REMERCIEMENTS 2

AVANT-PROPOS 3

INTRODUCTION 4

GENERALITES 5

I. GENERALITES SUR LE SECHAGE 5

II. PRINCIPE DU SECHAGE PAR CONDENSATION 6

III. GENERALITES SUR LA CONCEPTION 7

ANALYSE TOPOFONCTIONNELLE 8

I. ANALYSE FONCTIONNELLE 8

II. ANALYSE TOPOLOGIQUE 11

III. PRESENTATION DE LA CONFIGURATION FINALE 14

CHOIX TECHNOLOGIQUES ET DIMENSIONNEMENTS 17

I. DIMENSIONS INITIALES DU COFFRET 17

II. ELABORATION DES MODELES DE CALCUL 19

III. SIMULATION DES EVOLUTIONS D'AIR HUMIDE 24

IV. DIMENSIONNEMENT DES PAROIS ET DES OUVERTURES 28

V. DIMENSIONNEMENT DE LA MACHINE FRIGORIFIQUE 29

VI. DIMENSIONNEMENT DU VENTILATEUR 34

VII. DIMENSIONNEMENT DU CIRCUIT ELECTRIQUE 34

MONTAGE 36

I. MONTAGE DU COFFRET 36

II. MONTAGE DES ECHANGEURS 37

III. MONTAGE DU CIRCUIT FRIGORIFIQUE 37

VI. REALISATION DU CABLAGE ELECTRIQUE 37

DEVIS QUANTITATIF DU SECHOIR 38

PREMIERE MISE EN ROUTE 40

CONCLUSION 41

ANNEXE 1 : ESPACES D'ACCESSIBILITE D'APRES AFNOR 42

ANNEXE 2 : EQUATIONS DE L'AIR HUMIDE 43

ANNEXE 3 : LISTING DU CODE DE SIMULATION 44

ANNEXE 4 : EXEMPLE DE DIAGRAMME DE DETERMINATION DU FACTEUR DE CORRECTION DE LA PUISSANCE DU CONDENSEUR 51

BIBLIOGRAPHIE 52

REMERCIEMENTS

Nous tenons ici à remercier tous ceux qui de près ou de loin ont permis la réalisation de ce travail. Ce sont :

Dr KUITCHE Alexis pour la qualité de son encadrement ;

Le Ministère de l'Enseignement Supérieur pour le financement du projet ;

Sans toute fois oublier tous les techniciens et le personnel de l'ENSAI de Ngaoundéré, pour toute l'attention qu'ils ont toujours porté à notre égard.

AVANT-PROPOS

L'Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agro-Industrielles (ENSAI) est l'un des établissements de l'Université de Ngaoundéré né de la réforme de janvier 1993. Elle n'était constituée que de la filière IAA (Industries Agricoles et Alimentaires) jusqu'en 2000, date à laquelle fut créée la filière MIP (Maintenance Industrielle et Productique). La formation dure trois ans, et afin de forger au maximum les ingénieurs qu'elle forme aux contraintes de l'entreprise sur les plans humains et technologiques, un avant-projet ingénieur est prévu en dernière année d'étude.

Ce rapport a été effectuer au terme d'un tel projet, dont le thème était : « Conception et réalisation d'un séchoir à condensation ».

INTRODUCTION

La conservation des produits agricoles est un problème épineux dans les pays tropicaux. En effet, les activités agricoles occupent 80% de la population, et les pertes post-récolte avoisinent 50% dans certaines régions. Le séchage, moyen de conservation économique, apparaît donc comme une solution satisfaisante à ces problèmes de conservation. Aussi, une nouvelle activité économique est en pleine expansion dans cette partie du monde : l'exportation vers les pays du nord de fruits tropicaux séchés, respectant bien sûr des normes de qualité très contraignantes.

Il apparaît donc tout l'enjeu qu'il y a aujourd'hui dans nos pays à développer des technologies de séchage de plus en plus performantes. Ce travail s'inscrit dans cette ligne, et a pour thème : « Conception et réalisation d'un séchoir à condensation ». Il s'agira ici de spécifier, de concevoir et de réaliser un tel séchoir.

Dans un premier temps, des généralités viendront fixer les idées sur le séchage et le processus de conception.

Ensuite, une analyse topo-fonctionnelle simplifiée permettra de spécifier et d'analyser le besoin. Cela nous conduira directement à la définition d'une configuration pour le séchoir.

A base de modèles de calcul simplifiés, le dimensionnement des composants du séchoir suivra.

Puis alors, on présentera les grands points de la phase de montage et l'essai de première mise en route.

Enfin, un devis quantitatif de matériel sera établit, résumant ainsi tout le travail

amont.

GENERALITES

I. GENERALITES SUR LE SECHAGE

Un problème généralement posé en agroalimentaire est celui de la conservation des denrées agricoles. En effet, placées dans des conditions d'ambiance, celles-ci entrent dans une phase de putréfaction irréversible, d'autant plus rapide que l'environnement est malsain. La conservation consiste alors à trouver des moyens de ralentir autant que possible les transformations internes à l'origine du pourrissement. Deux méthodes sont généralement employées :

· Le froid intense : elle consiste à placer les denrées dans une ambiance saine, d'hygrométrie convenable et à basse température. Ici, c'est la basse température qui ralentit la putréfaction ;

· Le séchage : elle consiste à soustraire du produit une partie de son eau, qui est un grand catalyseur des réactions de pourrissement.

La grande différence entre ces deux procédés de conservation se trouve dans l'aspect final du produit au moment de la conservation. Par congélation (effectué selon les règles de l'art), on a un produit plus proche de son aspect initial que par séchage. Par contre, la congélation exige une mobilisation de machine et d'énergie durant toute la période de conservation, ce qui n'est pas le cas du séchage, où cette mobilisation est faite ponctuellement et une fois pour toute.

Il apparaît donc là tout l'intérêt économique du séchage. Le challenge étant alors de pouvoir offrir au consommateur un produit séché ayant gardé la majorité, sinon toutes ses propriétés nutritionnelles et organoleptiques. C'est dans ce sens que les techniques de séchage à faible température sont prometteuses.

Le séchage par condensation mis en oeuvre dans ce travail fait partie de ces techniques de séchage à basse température. Nous la décrivons un peu plus en détail dans le paragraphe suivant.

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