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Vitesse d'étouffement

Pourquoi un transport pneumatique s'étouffe-t-il et comment l'éviter ?

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Résumé de la section
1. Définition
2. Calcul de la vitesse d'étouffement

1. Définition

Qu'est-ce que la vitesse d'étouffement d'une ligne de transport ?

Dans un système de transport pneumatique, la vitesse de transport d’air en dessous de laquelle les solides transportés commencent à se déposer au fond des tuyauteries verticales, entraînant soit un bouchage, soit un passage en transport en phase dense, est la vitesse d’étouffement. Pour éviter l’accumulation de poussière, il est recommandé d’utiliser un collecteur de poussière adapté aux systèmes de transport pneumatique, ou bien d’envisager l’utilisation de tuyaux étagés afin de réguler la vitesse de l’air et prévenir l’étouffement. Pour plus de détails sur le transport pneumatique des granulés plastiques, consultez le guide complet du transport des granulés plastiques.

Comment éviter l'étouffement des lignes de transport pneumatique ?

Pour pouvoir transporter en phase diluée un solide en vrac, la vitesse minimale de transport d’air dans la partie verticale de la ligne doit être supérieure à la vitesse d’étouffement. Pour plus de détails sur la vitesse des particules solides en phase diluée, consultez la vitesse des particules solides dans une ligne de transport.

Vitesse d'étouffement dans les tuyauteries verticales de transport pneumatique
Figure 1 : bouchage de tuyauterie dû à une vitesse d'air inférieure à la vitesse d'étouffement

2. Calcul de la vitesse d'étouffement

Comment calculer la vitesse d'étouffement d'un matériau ?

La vitesse d'étouffement est généralement déterminée par des essais sur une installation pilote, mais pour une première évaluation de conception ou le dépannage d’une ligne existante, des corrélations rapides sont disponibles grâce à la méthode de calcul rapide pour la préconception et le dépannage des lignes de transport pneumatique en phase diluée.

Celle ci-dessous est due à Punwani et al. [1] :

Vitesse d'étouffement dans une ligne de transport pneumatique - Corrélation de Rizk
Équation 1 : calcul de la vitesse d'étouffement

Avec :
Gs = Flux massique des solides (kg/m2/s)
ϵCH = porosité de la tuyauterie à la vitesse d'étouffement UCH = (1 - concentration volumétrique des solides)
ρs = Masse volumique des particules (kg/m3)
ρg = Masse volumique du gaz (kg/m3)
UCH
= Vitesse d'étouffement
(m/s)
D = Diamètre intérieur de la tuyauterie (m)
Toutes les unités sont en S.I.

Les deux équations doivent être résolues simultanément par itération pour le calcul ϵCH  et UCH

Remarque : Quelle est la différence entre la vitesse d'étouffement et la vitesse de saltation ?

La vitesse d'étouffement, qui se produit dans les lignes verticales, ne doit pas être confondue avec la vitesse de saltation qui se produit dans les conduites horizontales. La vitesse de saltation est supérieure à la vitesse d'étouffement ; ainsi, concevoir le système pour fonctionner au-dessus de la vitesse de saltation permettra d'éviter de franchir la vitesse d'étouffement dans les conduites verticales.

Sources et autres références
[1] *Principes de la Technologie des Poudres*, M.J. Rhodes, 1990, page 148