L’utilisation pratique des courbes de soufflante
Souvent, on comprend mal comment une soufflante fonctionne une fois raccordée à d’autres composants, ce qui peut mener au choix du mauvais outil. Dans les articles précédents, nous avons parlé des différences entre les soufflantes centrifuges et régénératrices, de comment interpréter les courbes de soufflante et des différences entre le débit, la vitesse et la pression. Le présent article approfondit ces sujets avec un cas pratique qui démontre le lien entre ces concepts. La liste des caractéristiques techniques d’une soufflante donne des valeurs pour le débit volumétrique maximal et la pression maximale de service. Bien qu’il soit pratique d’avoir ces renseignements lors du choix d’une soufflante, dans la plupart des cas, ils ne suffisent vraiment pas à prédire le rendement de la soufflante lorsqu’elle fait partie d’un système. La perte de charge : un élément essentiel d’information (souvent) manquante
Lors de la conception d’un système à soufflante, il importe de comprendre le concept de perte de charge, son incidence sur le rendement de la soufflante et l’incidence de la conception du système sur ce rendement. La perte de charge représente la différence de pression entre deux points d’un système. Lorsqu’on établit la dimension d’une soufflante pour un système, la perte de charge la plus importante à considérer est depuis la sortie de la soufflante jusqu’à l’extrémité d’un système (en général, où il évacue dans l’atmosphère). On parle souvent de la contre-pression sur la soufflante ou de la pression de service de la soufflante.
Tout composant ajouté du côté de la sortie de la soufflante accroît cette pression cumulée. Par exemple :
Pour de plus amples renseignements, veuillez lire notre article Débit, vitesse et pression. Les courbes de soufflante : lorsque le débit rencontre la pression
Le débit volumétrique maximal indiqué dans la plupart des caractéristiques techniques des soufflantes est le débit lorsqu’on n’applique aucune pression sur la sortie de la soufflante; on ne le constate en général que lorsque la soufflante évacue directement dans l’atmosphère, ce qui est rarement le cas dans des situations réelles. Dès qu’on met une contre-pression avec la soufflante, le débit baisse. Il s’agit d’une relation inverse, ce qui veut dire que le débit baisse davantage avec la hausse de la contre‑pression sur la soufflante. Cette relation est modélisée dans une courbe de soufflante. Chaque modèle individuel de soufflante aura une courbe de soufflante unique.
Pour de plus amples renseignements sur la lecture des courbes de soufflante, veuillez consulter notre article Comment interpréter une courbe de soufflante/ventilateur. Le choix d’une soufflante : un exemple pratique
Pour mieux comprendre, considérons le scénario pratique simplifié suivant :
Un processus industriel nécessite une étape de préchauffage avec de l’air chaud. Après avoir fait quelques calculs de chauffage initiaux, on a déterminé qu’il faut environ 15 kW de chaleur. En raison des contraintes associées à l’application, on ne peut pas injecter d’air dans le processus au‑delà de 450 °C. Après avoir examiné les réchauffeurs accessibles, on a choisi le réchauffeur LHS 61L SYSTEM 16kW de Leister pour l’application. Il est maintenant temps de choisir une soufflante adéquate à jumeler à ce réchauffeur. Consulter les possibilités de combinaison recommandées de Leister limite les options aux soufflantes AIRPACK et ASO de Leister. L’appareil AIRPACK est une soufflante régénératrice avec un débit maximal de 3 900 l/min (à 50 Hz), tandis que l’appareil ASO est une soufflante centrifuge avec un débit maximal de 13 500 l/min (à 50 Hz). L’information seule semble indiquer que la soufflante ASO de Leister fournira un débit beaucoup plus élevé pour cette application; cependant, on a tort de penser ainsi!
Conformément au tableau des possibilités de combinaison de Leister, lorsqu’on utilise le réchauffeur choisi à pleine puissance avec une soufflante ASO, on doit s’attendre à des valeurs approximatives de débit et de température de sortie de 1 500 l/min à 610 °C; lorsqu’on utilise ce réchauffeur à pleine puissance avec une soufflante AIRPACK, on doit s’attendre à des valeurs approximatives de débit et de température de sortie de 3 450 l/min à 360 °C. Ce fait s’explique par la contre-pression occasionnée par l’ajout du réchauffeur et du boyau à la sortie de la soufflante.
Ces renseignements supplémentaires permettent de constater que la souffleuse AIRPACK constitue le meilleur choix pour cette application, et ce, puisque lors d’une utilisation avec le réchauffeur, elle peut fournir la valeur de 15 kW de chaleur nécessaire à une température inférieure à la limite d’entrée de 450 °C, tandis que pour utiliser l’appareil ASO avec ce réchauffeur, il faudrait réduire le pourcentage de puissance de sortie du réchauffeur pour respecter la contrainte d’entrée de 450 °C et, ce faisant, il n’atteindrait pas les 15 kW qu’exige le processus. On présume souvent que si une soufflante présente un débit indiqué plus élevé, son débit sera plus élevé lors de l’utilisation; toutefois, ce n’est pas toujours le cas, comme on a pu le constater ci-dessus. Avec ces nouvelles connaissances sur les courbes de soufflante, approfondissons ce qui se passe. Tout d’abord, veuillez voir les courbes de soufflante pour les appareils ASO et AIRPACK de Leister ci-dessous.
Courbes de soufflante pour l’appareil ASO (à gauche) et l’appareil AIRPACK (à droite) de Leister
L’appareil ASO de Leister présente un débit considérablement plus élevé avec lequel il n’y a aucune contre-pression, mais ce débit chute beaucoup plus rapidement qu’avec l’appareil AIRPACK lorsqu’on augmente la contre-pression. L’appareil AIRPACK commence avec un débit beaucoup plus bas que l’appareil ASO lorsqu’il n’y a aucune contre-pression, mais une contre-pression de 1,5 kPa qui réduirait le débit de l’appareil ASO à presque zéro (à 50 Hz) n’a presque aucune répercussion sur le débit de l’appareil AIRPACK!
À partir de ces renseignements, on peut conclure que le réchauffeur Leister mentionné dans le scénario transmet une grande quantité de contre-pression à une soufflante, surtout à des débits et températures élevés. Cette contre-pression a moins d’incidence sur la soufflante AIRPACK, puisqu’il s’agit d’une soufflante régénératrice moins sensible à cette contre-pression que l’appareil ASO, qui est une soufflante centrifuge. Pour de plus amples renseignements sur les types de soufflantes, veuillez lire notre article Soufflantes régénératrices vs centrifuges. Nous espérons avoir perfectionné vos connaissances de la façon à laquelle les soufflantes interagissent avec le système dans lequel elles sont installées. Veuillez nous appeler si vous souhaitez aborder davantage votre application particulière. * REMARQUE : Les renseignements du présent article concernent les soufflantes régénératrices et centrifuges. Il peut exister d’autres conceptions de soufflantes pour lesquelles ces renseignements ne sont pas valides. Comments are closed.
|