Guide des techniques des industries de procédé
Le brassage des bacs de stockage peut être nécessaire pour:
- homogènéïser le contenu en composition ou en
température
- assurer la diffusion d'additif
- améliorer le transfert thermique avec un échangeur
Dans les réservoirs cylindriques, le mouvement du liquide doit aussi bien être assuré entre le haut et le bas, qu'autour du réservoir. Ceci est obtenu par un ajustement de l'angle des éléments propulseurs.
L'efficacité du brassage est fortement liée à la puissance dissipée par le système d'agitation. Qu'il soit par recirculation ou par un agitateur mécanique imergé, la puissance minimum à dissiper est de l'ordre de 1kW pour 1000m3 de capacité. En dessous de cette valeur, un brassage total sera impossible quelque soit le temps qui sera consacré.
Cette valeur peut varier en fonction de la viscosité du liquide, la forme du réservoir ou la différence de densité des deux liquides à mélanger:
| Viscosité du liquide | Facteur de correction de la puissance |
|---|---|
| 50 cpo | 1 |
| 500 cpo | 1,5 |
| 1000 cpo | 3 |
| Différence de densité |
Facteur de correction de la puissance |
|---|---|
| 0,1 | 1 |
| 0,15 | 1,5 |
| 0,2 | 2 |
| Volume du réservoir [103m3] |
Facteur de correction |
|---|---|
| 0,5 | h/1,2d |
| 1 | h/1,15d |
| 2 | h/0,98d |
| 5 | h/0,72d |
| 10 | h/0,55d |
| 25 | h/0,38d |
| 50 | h/0,32d |
Les bacs de stockage de grande capacité peuvent être agités
par recirculation au moyen d'une pompe externe.
Dans ce cas, il est avantageux de placer sur la ligne de retour un
ajutage destiné à former un jet qui impulsera au coeur du liquide un
mouvement lent. Ce dispositif est parfois nommé canon de brassage.
Ce type d'agitation est efficace pour homogéneiser en température et en
qualité le contenu d'un bac. L'absence d'élément mécanique mobile à
l'intérieur du bac le rend économique à installer et entretenir. Il est
particulèrement apprécié pour les très grands volumes où les agitateurs
mécaniques deviennent contraignants. L'absence de zone de rétention
facilite les opérations de nettoyage et stérilisation.
Un bac en réchauffage est brassé naturellement grâce aux mouvements de convection qui se créent au sein du liquide. Par contre un bac refroidi, ne bénéficiera d'aucun mouvement de convection puisque le produit froid est aussi le plus dense. Le brassage mécanique est alors nécessaire pour éviter la formation de strates de différentes températures.
Il pourra être insuffisant pour maintenir en suspension un solide ayant
tendance à sédimenter. Par contre il pourra accélérer la dissolution
d'un additif qui sera ensuite aisément réparti dans la totalité du
volume
Le remplissage du bac peut se faire au travers du canon de
brassage. Le produit entrant serait ainsi immédiatement intimement
mélangé avec le produit déjà présent. Attention toutefois à ne pas le
mettre en service tant que le niveau dans le bac ne le couvre pas de un
à deux mètres. Un brouillard pourrait se former qui serait évacué par
le circuit de respiration du bac.
Si la pompe d'alimentation ne peut assurer la charge necessaire au
fonctionnement du canon, l'alimentation devra se faire à l'aspiration
de la pompe de recirculation.
Pour des bacs de grande capacité, ou de forme non circulaire,
plusieurs canons de brassage peuvent être installés en différents
points, pour éviter les zones mortes et stagnantes.
Un
agitateur monté sur arbre et entrainé par un moteur peut être utilisé
pour brasser de larges volumes. Sur des bac à fond plat, l'agitateur
sera monté sur un piquage latéral à proximité du fond. L'arbre de
l'agitateur sera alors horizontal.
L'axe
de l'agitateur formera de
préférence un angle d'environ 10 degrés vers la gauche avec le diamètre
du réservoir. Pour des bacs de grande dimension (>15 mètres de
diamètre), si plusieurs agitateurs sont nécessaires, ils seront de
préférence rassemblés dans le même quandrant.
Dans le traitement des eaux
nécessitant une aération, l'aérateur de surface peut remplir la
fonction d'agitateur.