Nous avons conduit une étude de simulation CFD (Computational Fluid Dynamics) pour analyser le comportement des particules solides dans un réseau de tuyauteries en acier galvanisé à Mâcon, sur un site de production en fonctionnement 24h/24. L'objectif : visualiser les zones critiques d’accumulation de matière et établir des recommandations concrètes d’amélioration.
La matière transportée est un broyat plastique polypropylène, avec une granulométrie comprise entre 0,5 mm et 15 mm. Le débit du système varie entre 200 kg/h et 400 kg/h pour une densité moyenne de 0,46. Le système repose sur un ventilateur centrifuge de 5,5 kW générant 850 m³/h sous 800 mmCE de pression statique.
La simulation a permis d'étudier les vitesses de captation et de transport situées entre 25 m/s et 30 m/s, puis de réduire à 15 m/s à l’approche du séparateur cyclonique. Ces réductions de vitesse favorisent la sédimentation des particules dans la benne, mais génèrent localement des zones de stagnation.
Les zones les plus sensibles sont :
L’entrée du caisson filtre, où un ralentissement mal maîtrisé peut entraîner un dépôt de fines.
Les coudes à petit rayon, responsables de turbulences internes.
La sortie de l’écluse, où la perte de charge combinée au flux discontinu accentue les risques d’accumulation.
Nous recommandons :
L’usage systématique de coudes à grand rayon pour minimiser les pertes de charge.
Un filtrage en double étage avec médias G4 + F9 pour éviter tout relargage de fines dans l’environnement.
La pose de pressostats différentiels pour détecter l’encrassement des filtres en temps réel.
Des gaines d’un diamètre intérieur minimum de 100 mm avec une épaisseur de 1,5 mm, montées sur raccords femelles à 3 points pour assurer la continuité électrique et la robustesse.
Un monitoring par pressostat en sortie de ventilateur pour garantir un seuil minimal de pression, et éviter les dépôts en conduite.
Notre étude CFD permet de fiabiliser les installations de transport pneumatique de matières solides tout en réduisant les besoins en maintenance. Ce type d’approche, validée sur site à Mâcon, est reproductible dans d’autres environnements industriels complexes.
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