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Auteur(s)
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Khashayar SALEH : Professeur des universités - Département de génie des procédés industriels de l'Université de technologie de Compiègne
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Pierre GUIGON : Professeur des universités - Département de génie des procédés industriels de l'Université de technologie de Compiègne
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le stockage des solides divisés est une opération courante dans de nombreuses industries. Il est en effet difficile de trouver un produit, granulaire ou pulvérulent, qui n'ait pas séjourné à un moment ou un autre de son élaboration dans un silo ou dans une trémie de stockage. Le dimensionnement rationnel des silos pour obtenir une vidange fiable fut développé et publié dans les années soixante. Depuis, le sujet a fait l'objet d'un intérêt constant et d'importants progrès technologiques ont vu le jour. Malgré cela, pour beaucoup, un silo reste encore considéré comme un banal container qui ne nécessite pas de précautions particulières de dimensionnement. Il en résulte un certain nombre de problèmes lors du stockage et/ou de la vidange des silos industriels. Il n'est pas rare de nos jours d'avoir recours à un marteau pour faire sortir le solide stocké ! De même, il n'est pas moins rare de subir des problèmes d'écoulement ou, plus précisément, de « colmatage » dans les silos, nécessitant des interventions du personnel pour vidanger des tonnes de produits mottés à la pelle ! Ces interventions, à caractère curatif, peuvent, d'une part, abîmer de manière irrémédiable les installations et, d'autre part, créer des rugosités en déformant les installations qui sont autant de nouveaux points d'accroches pour de futurs colmatages. Par ailleurs, une part prépondérante des accidents de personnel a lieu lors des interventions dans des silos colmatés. L'impact économique de ces interventions est également considérable car elles génèrent des arrêts intempestifs de la production et nécessitent un recyclage, voire le rejet du produit motté. À cela, il faut ajouter des accidents beaucoup plus drastiques comme par exemple des incendies et des explosions de silos.
Dans les précédents dossiers [J 2 251] et [J 2 252], nous avons présenté les notions de base associées à la rhéologie des poudres.
L'objectif de ce dossier est d'initier l'ingénieur de procédé aux principes physiques régissant l'écoulement des poudres dans les silos, d'exposer les problématiques posées lors de l'écoulement, ainsi que les outils existants, tant calculatoires que technologiques, permettant d'en éviter ou d'en résoudre un certain nombre.
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Accidentologie des silosArticle inclus dans l'offre
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4. Systèmes d'aide à l'écoulement
Dans de nombreux cas, l'utilisation des systèmes auxiliaires d'écoulement et des organes d'évacuation s'impose. C'est le cas, par exemple, lorsque :
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l'écoulement en masse ou naturel est impossible ;
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le risque d'apparition des voûtes est présent ;
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un débit contrôlé de solide est nécessaire.
4.1 Différents types de systèmes industriels
Les différents systèmes d'aide à l'écoulement ont été répertoriés dans un document fort intéressant de la fédération européenne de la manutention [Doc. FEM 2 312] . Nous nous limiterons ici à présenter un aperçu général de ces systèmes et de leurs principaux avantages et inconvénients. D'après ce document, les principaux systèmes industriels peuvent être classés en cinq catégories selon leur principe de fonctionnement.
HAUT DE PAGE4.1.1 Systèmes à effet statique
Il s'agit des encastrements placés au sein du silo ayant pour effet de modifier l'écoulement de la poudre. Deux sous-catégories sont à distinguer :
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les revêtements (acier inox, plastique, peinture) qui diminuent l'angle de frottement poudre-paroi ;
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les inserts (cône, cheminée) utilisés pour créer un angle fort à l'intérieur du silo.
4.1.2 Systèmes à effet mécanique
Dans cette catégorie, on trouve des éléments tournants commandés (racles,...
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Systèmes d'aide à l'écoulement
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - ROBERTS (I.) - Determination of vertical and lateral pressures of granular substances. - Proceed. Royal. Soc. of London, 36, p. 225-240 (1884).
-
(3) - JANSSEN (H.A.) - Versuche über getreidedruck in silozellzn. - Ztg. Ver. Dt. Ing., 39, p. 1045-1049 (1895).
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(4) - DEMING (W.E.), MEHRING (A.L.) - The gravitational flow of fertilizers and other comminuted solids. - Industrial and Engng. Chemistry, 21, p. 661-665 (1929).
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(5) - BINGHAM (E.C.), WIKOFF (R.W.) - The flow of dry sand through capillary tubes. - Journal of Rheology, vol. 2, no 4, p. 395-400 (1931).
-
(6) - WOLF (E.F.), VON HOHENLEITEN (H.L.) - Experimental study of the flow of coal in chutes at riverside generating station. - ...
ANNEXES
http://www.schwedes-and-schulze.com
http://www.aria-constructeur.com
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Science et Technologie des Poudres Type : colloque Périodicité : trois ans Prochaine occurrence : 2012, Toulouse
Congrès de la Société Française du Génie des Procédés (SFGP)Type : congrès Périodicité : tous...
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