Présentation

Article interactif

1 - DOMAINE D'APPLICATION

2 - CARACTÉRISATION DES PRODUITS

3 - NOTIONS SUR LES ÉCOULEMENTS BI-PHASIQUES

4 - FONCTIONNEMENT DES INSTALLATIONS

5 - CHOIX DU MODE DE FONCTIONNEMENT

6 - ÉLÉMENTS CONSTITUTIFS DES INSTALLATIONS

7 - APPLICATION

8 - EXPLOITATION, ENTRETIEN ET SÉCURITÉ DES INSTALLATIONS PNEUMATIQUES

9 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AG7510 v2

Éléments constitutifs des installations
Manutention pneumatique de produits en vrac

Auteur(s) : Thierry destoop

Relu et validé le 14 déc. 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

NOTE DE L'ÉDITEUR

Cet article est la réédition actualisée de l'article éponyme du même auteur paru en 1999.

03/10/2013

RÉSUMÉ

Cet article commence par l'étude des caractéristiques des produits permettant de déterminer la meilleure phase de transport apte à satisfaire aux exigences du procédé. Suit la description théorique des écoulements diphasiques gaz/solide qui conduisent au calcul des débits de gaz à mettre en jeu, et l'évaluation des pertes de pression associées. Puis, sont indiqués les paramètres de choix du mode de fonctionnement (aspiration, refoulement, circuit fermé), de la technologie des dispositifs d'introduction du produit dans le circuit , des tuyauteries et de leurs aiguillages, et des systèmes de séparation gaz/solide. L'article se termine par la présentation d'une application, accompagnée de conseils sur l'exploitation, l'entretien et la sécurité.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Pneumatic conveying of bulk products

This article starts by studying the characteristics of products that allow for the determination of the best transportation phase capable of meeting the requirements of the process. The theoretical description of the gas/solid diphasic flow leading to the calculation of the gas flow, and the evaluation of related pressure losses are then dealt with. This article proceeds by presenting the parameters for the choice of the selection mode (suction, blowing, closed loop), of the technology of devices for the introduction of the product into the circuit, of pipes and their diverter valves and gas/solid separation systems. It concludes with an application presentation, together with advice on its operation, maintenance and security.

Auteur(s)

  • Thierry destoop : Ingénieur de l'École universitaire d'ingénieurs de Lille (EUDIL) - Docteur en mécanique - Directeur technique à la société NEU International Process -

INTRODUCTION

Dans les procédés du vrac, on trouve généralement les opérations de :

  • séchage ;

  • granulation ;

  • broyage ;

  • tamisage ;

  • dosage ;

  • mélange ;

  • homogénéisation ;

  • stockage ;

  • ensachage...

Ces opérations sont reliées entre elles par des systèmes de manutention pneumatique. Ces systèmes consistent à effectuer les opérations de transport à l'aide d'appareils, dont le principe est basé sur l'entraînement d'un produit solide en vrac, au moyen d'un courant gazeux dans une conduite étanche.

Le développement de cette technologie a suivi la formidable évolution de la chimie minérale, de la chimie organique, de l'agroalimentaire et de la pharmacie.

Dans le domaine de la chimie minérale, tous les produits sous la forme pulvérulente ou granuleuse sont aujourd'hui transportés grâce à cette technique :

  • ciment ;

  • sable ;

  • minerais et minéraux ;

  • cendres issues de la combustion ;

  • minerais uranifères ;

  • dioxyde de titane ;

  • constituants des produits lessiviers...

Dans le domaine de la chimie organique, on retrouve principalement les matières plastiques sous la forme de poudre ou de granulés (PP, PE, PVC, PS, PET, PC, PA...), mais également la biomasse sous de nombreuses formes.

Dans le domaine de l'agroalimentaire, le fait le plus marquant aura été l'évolution vers la restauration rapide. Pour alimenter les différentes machines de fabrication de ces produits, il a fallu imaginer toutes les opérations de logistique et de gestion des flux. On retrouve ainsi les postes suivants :

  • acheminement des matières premières depuis les sites de production vers les sites de transformation et stockage ;

  • distribution, dosage et mélange de ces différentes matières vers la fabrication de produits finis ;

  • conditionnement et acheminement vers les magasins de distribution.

Dans le domaine de la pharmacie, les règles d'hygiène et de sécurité, ainsi que l'augmentation des capacités de production, ont imposé cette technologie dans bien des cas.

Qui aurait pu imaginer, en 1900, que l'on transporterait pneumatiquement des granulés de plastique, des céréales pour le petit-déjeuner, des fraises, des paillettes de glace, des cacahuètes enrobées de chocolat, ou encore des médicaments en comprimés à des débits de matière pouvant dépasser 50 t/h, sur des distances pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres ?

Aujourd'hui, il est d'usage de distinguer trois grandes familles de manutention pneumatique :

  • les transports en phase diluée (vitesse du gaz élevée : 15 à 35 m/s, faible concentration) ;

  • les transports en phase dense continue (vitesse du gaz moyenne : 8 à 15 m/s, concentration moyenne) ;

  • les transports en phase dense discontinue (vitesse du gaz faible : 1 à 8 m/s, forte concentration).

Ces systèmes de transport pneumatique doivent être mis en œuvre dans des conditions qui garantissent, à l'industriel : l'obtention des performances souhaitées, le respect de qualité des produits et la préservation de l'environnement. En effet, des opérations de transport mal maîtrisées peuvent réduire à néant tous les efforts réalisés pendant la fabrication pour l'obtention du produit souhaité. Les caractéristiques physiques du produit peuvent ainsi être totalement modifiées si, par exemple, le transport est réalisé à des vitesses inadaptées. On peut constater alors :

  • une modification du spectre granulométrique ;

  • des changements de couleur ;

  • des modifications de surface ;

  • la production de fines ;

  • la modification de la masse volumique en vrac et de la coulabilité...

Une des solutions permettant d'éviter ces désagréments est de transporter les produits en phase dense discontinue à basse vitesse. Toutefois, ces systèmes de transport ont parfois un coût d'investissement plus élevé. Surtout, pour des distances et/ou des débits de matière importants. Pour certaines applications, une installation fonctionnant en phase continue (diluée ou dense), bien dimensionnée (pas de risques de bouchage, pas d'usure de la tuyauterie, dégradation minimale du produit, consommation d'énergie optimale...), peut répondre parfaitement aux exigences du procédé. La combinaison d'un système fonctionnant en phase diluée, et d'un système fonctionnant en phase dense à basse vitesse, peut également s'avérer une bonne solution.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

fluid   |   gas-solid flow   |   foundry   |   petrochemistry   |   food industries

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-ag7510


Cet article fait partie de l’offre

Logistique et Supply chain

(100 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

6. Éléments constitutifs des installations

6.1 Dispositif d'introduction

Les premiers systèmes de transport pneumatique se faisaient en aspiration. De ce fait, la technologie des pièces d'introduction du produit, et de mise en vitesse dans la conduite de transport, était relativement simple car se trouvant à la pression atmosphérique. Avec l'arrivée des systèmes en refoulement, il a fallu imaginer des mécanismes permettant d'introduire un produit dans une conduite où règne une pression parfois importante.

Les premiers systèmes développés ont été les écluses rotatives avec une différentielle de pression qui reste inférieure à 1 bar, et les réservoirs d'expédition quand la pression différentielle est comprise entre 1 et 6 bar.

L'inconvénient majeur du réservoir d'expédition est de fonctionner par batch. Toutefois, il est possible de faire fonctionner l'installation de façon continue par l'utilisation d'un deuxième réservoir installé en série ou en parallèle. Cette solution présente alors l'inconvénient d'un encombrement important.

C'est la raison pour laquelle des écluses dites « haute pression » ont été développées ces dernières années. Celles-ci permettent d'atteindre des différences de pression jusque 6 bar.

  • Suceuses

    La suceuse droite (figure 15), placée verticalement, est caractérisée par un dispositif d'amenée d'air à l'orifice, ou près de l'orifice d'aspiration, sans que le gaz ait à traverser toute la masse de produit disposé en vrac.

    Au moyen d'une double enveloppe, ou d'un registre, on dose le mélange d'air et de produit dans des proportions convenables, jusqu'à l'obtention de la concentration correspondant au vide de fonctionnement prévu.

    La suceuse peut être montée, soit à poste fixe dans une trémie de déchargement, soit à l'extrémité d'une tuyauterie télescopique permettant son déplacement au moyen d'un chariot motorisé (pont roulant, portique...).

  • Boîtes d'aspiration

    Une boîte d'aspiration (figure 16), utilisée pour la reprise du produit sous une trémie ou un silo, comporte un système permettant de régler, d'une part le débit de produit qui s'écoule par gravité et d'autre part celui du gaz. Il est...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Logistique et Supply chain

(100 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Éléments constitutifs des installations
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - Fédération Européenne de la Manutention -   Caractéristiques spécifiques des produits en vrac intervenant dans la manutention pneumatique.  -  Document FEM 2481 (1997).

  • (2) -   Mesure de la densité en vrac.  -  Norme ASTM.

  • (3) - MORSI (S.A.), ALEXANDER (AJ.) -   *  -  J. Fluid Mech., 55, p. 193 (1972).

  • (4) - DESTOOP (T.) -   La détermination de la vitesse minimale dans un transport.  -  Phase diluée, conférence Infovrac (1999).

  • (5) - YI (J.), WYPYCH (P.W.), PAN (R.) -   Minimum conveying velocity in dilute-phase pneumatic conveying.  -  Powder Handling and Processing, 10, p. 255-261 (1998).

  • (6) - DESTOOP (T.), RUSSELL (B.) -   Computer simulation : plug flow pneumatic conveying correlation with the polymer producer industry,  -  AIChE 1995 Annual Meeting, Miami...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Sites Internet

Magazines

• BULK SOLIDS HANDLING http://www.bulk-solids-handling.com

• INFO CHIMIE http://www.industrie.com/chimie

• LE JOURNAL DU VRAC http://www.lejournalduvrac.com

• INFOVRAC http://www.infovrac.com

• PROCESS ALIMENTAIRE http://www.processalimentaire.com

• RIA http://www.ria.fr

• IAA http://www.revue-iaa.fr

• EUROBULK SYSTEMS http://www.eurobulksystems.com https://forum.bulk-online.com/ (forum sur Internet)

Catalogue répertoriant les fournisseurs d'équipements pour le vrac http://www.provrac.com

HAUT DE PAGE

2 Événements

D'une façon générale, voir le liste généraliste suivant : http://www.foiresinfo.fr

• CFIA Rennes http://www.cfiaexpo.com

• CFIA Lyon http://www.europack-euromanut-cfia.com...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Logistique et Supply chain

(100 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Logistique et Supply chain

(100 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS