Les transports pneumatiques permettent de transférer des solides
d'un point à un autre, par la seule force d'un gaz en mouvement,
conduit dans une tuyauterie.
- sur de longues distances et de grandes élévations
- quel que soit le cheminement
- pour un coût d'investissement modéré
Les
solides peuvent être sous la forme de poudre, de granulés, le flocons,
.... Ils doivent être secs pour être aisément fluidisés ou mis en
suspension dans le gaz.
Trois techniques sont principalement utilisées:
- le transport en phase diluée
- le transport en phase dense
- le transport par bouchons
Transport
en
phase diluée
Système
classique de transport pneumatique qui peut être exploité aussi bien en
légère surpression qu'en dépression.
Le produit est transporté en
suspension et dilué dans un flux de gaz. Pour être maintenu en
suspension, les vitesses sont généralement supérieures à 20 m/sec.
Les installations
de transport pneumatique en phase diluée peuvent être
utilisées pour la plupart des poudres et granulés en vrac, cependant on
le réservera aux produits peu abrasifs et qui ne craignent pas d'être
errodés. Elles sont disponibles dans un grand choix de capacités, sur
des distances pouvant atteindre 400 mètres.
Le gaz de transport est généré par un ventilateur ou par une soufflante
à basse pression. Disposé en amont du transport de solide, c'est un
surpresseur, qui permet une opération en pression. Disposé en aval du
transport de solide, c'est un aspirateur qui permet une opération en
dépression.
Le
gaz utilisé est le plus souvent de l'air, mais peut aussi être de
l'azote pour les poussières inflammables par exemple. On pourra limiter
la consommation de gaz en recyclant le gaz dépoussiéré.
Le transport en dépression, interdisant par nature l'émission de
poussières vers l'extérieur, est particulièrement intéressant pour
véhiculer des produits dangereux.
Le
produit à transporter est introduit dans le flux de gaz par une écluse
rotative qui assure la régularité de l'alimentation et l'étanchéité
entre le réseau d'air et le stockage. Une alimentation trop rapide peut
ne pas être absorbée par le flux gazeux et conduire à un
bouchage. Un variateur de vitesse de rotation de l'écluse
permet
d'ajuster le débit.
Caractéristiques principales |
Applications typiques |
granulométrie: 0,5 - 20µm
vitesses [m/s]:
du produit: 12 à 36
de l'air: 15 à 45
solide/gaz [kg/kg]: 3 environ |
Farines,céréales,
semoule, pulvérulents, découpages, poussière en général |
Transport
en phase dense
Système de transport en phase dense pour des produits
aptes à être fluidifiés.
Le produit en mélange homogène avec le gaz, est véhiculé en utilisant
la force de poussée de l’air.
Les systèmes en phase dense
sont les plus utiles pour le transport de produits hautement abrasifs
ou sensibles à la dégradation. Le transport en phase dense associe une
pression élevée à une faible vitesse pour le transfert du
produit ; ces systèmes peuvent être fournis pour diverses
capacités de transport sur des distances pouvant atteindre 1 000 mètres.
Une capacité résistant à la pression reçoit le produit à transférer.
Elle est isolée de l'amont puis pressurisée pour effectuer le
transfert. La pression maximum de pressurisation est généralement de 6
bars. Le fonctionnement est par nature discontinu. Un fonctionnement
quasi continu peut être obtenu en exploitant deux capacités
pressurisables disposées en série ou en parallèle.
Caractéristiques principales |
Applications typiques |
granulométrie: 10µm - 1mm
vitesses [m/s]:
du produit: 3 à 15
de l'air: 5 à 20
solide/gaz [kg/kg]: 15 à 30 |
Ciment, calcaire
broyé, cendres volantes, bentonite, chaux vive, hydroxyde de calcium,
absorbants, poudre, acide téréphtalique, craie |
Transport
par poussée de bouchons
Transport pneumatique par poussée sous pression, approprié pour des
produits avec un spectre granulométrique uniforme.
Les
bouchons créés par poussées d’air, perméables par leur granulométrie,
sont traversés et poussées par l’air comprimé
Caractéristiques principales |
Applications typiques |
granulo: 1mm - 10mm
vitesses [m/s]:
du produit: 0,5 à 1
de l'air: 1 à 15
solide/gaz [kg/kg]: 30 à 80 |
Sables, granulés,
cendres, noix, petits pois, haricots, HOK, pilules, cachets, café en
grains |
Aptitude
à la fluidisation
Pour pouvoir être transporté en phase dense, le produit doit pouvoir
être fluidisé. Cette aptitude peut être estimée à partir de sa
granulométrie et sa densité.
Classification
selon Geldart
Derek Geldart
chercheur de l'université de Bradford (Royaume Uni) publia au début
des années 1970 un graphique permettant de prédire l'aptitude à la
fluidisation des pulvérulents selon la taille des particules et leur
densité. Cette classification peut être utilisée pour prédire leur
aptitude au transport pneumatique en phase dense.
Geldart défini quatre groupes A, B, C et D:
-
A: poudres à granulométrie fine et faible densité, aisément
fluidisables avec une bonne retenue de l´air.
- B: granulométrie et densité moyennes, fluidisables mais
avec une mauvaise retenue de l´air. Peuvent former des bulles de gaz de taille importante en régime de fluidisation
- C:
poudres fines à densité élevée, cohésives, difficilement
fluidisables et avec une mauvaise retenue de l´air. Tendent à favoriser
un "renardage" du gaz qui court-circuite le lit de particules.
- D: granulométrie grosse et densité élevée, non
fluidisable, sans retenue d´air.