Tuyau étagé
Utilisation des canalisations étagées dans le transport pneumatique
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| Résumé de la section |
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| 1. Qu'est-ce qu'un tuyau étagé ? |
| 2. Précautions d'utilisation d'un tuyau étagé |
1. Qu'est-ce qu'un tuyau étagé ?
La force motrice de tout système de transport pneumatique est un gradient de pression entre le début de la canalisation et la fin de celle-ci. La pression est toujours plus élevée au début du tuyau qu'à son extrémité, permettant ainsi l'établissement d'un flux d'air transportant les matériaux solides. Cela est valable aussi bien pour le transport en pression que sous vide.
Par conséquent, lorsque l'air se déplace dans la canalisation, la pression diminue. Cela entraîne une expansion de l'air. Comme l'air se dilate, la vitesse de l'air doit augmenter pour maintenir un débit massique constant. Cela signifie que la vitesse vers la fin du tuyau est plus élevée qu'au début.
Si la vitesse devient trop élevée, cela peut nuire au système de transport pneumatique. Parmi les conséquences possibles d'une vitesse excessive, on trouve :
Il peut alors être nécessaire d'ajuster la vitesse de l'air pour rester dans des conditions acceptables. Une solution consiste à utiliser un tuyau étagé, c'est-à-dire à augmenter le diamètre intérieur du tuyau pour compenser l'expansion de l'air et maintenir la vitesse de l'air aussi constante que possible sur toute la longueur de la canalisation. Un tuyau étagé est donc constitué de plusieurs sections de diamètre croissant.
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Figure 1 : Tuyau étagé et profil de vitesse de l'air
2. Précautions d'utilisation d'un tuyau étagé
En principe, un tuyau étagé semble présenter de nombreux avantages. Cependant, l'ingénieur concevant une ligne de transport doit être conscient de certains problèmes potentiels liés à cette stratégie.
Le 1er est le coût : l'étagement du tuyau ajoute de la complexité et des coûts. Une étude économique doit être réalisée pour vérifier qu'un résultat acceptable ne peut pas être obtenu en révisant le diamètre intérieur de l'ensemble de la canalisation, le soufflante, taux de charge en solides... afin d'ajuster la perte de charge dans le tuyau et l'expansion ainsi que la vitesse attendues à la fin de la ligne.
Le 2ème concerne la vitesse réelle dans les sections de tuyau étagé. En effet, il faut vérifier que la vitesse de l'air restera dans tous les cas supérieure aux vitesses de saltation et de blocage du produit transporté, sinon le matériau pourrait ralentir excessivement et finir par obstruer le tuyau. Cela doit également être pris en compte si une étape de purge du tuyau est nécessaire (nettoyage du tuyau en atteignant une vitesse plus élevée pour éliminer les matériaux pouvant subsister et s'être déposés).