Transport pneumatique en phase dense : est-il adapté à votre processus ?

Feb 13, 2024

Brandon Dohn, responsable mondial des applications industrielles, Coperion K-Tron | 21 juillet 2023

Le transport pneumatique est une méthode extrêmement populaire pour transporter de grandes quantités de solides en vrac. Cela ne devrait pas surprendre car il présente de nombreux avantages par rapport à divers homologues mécaniques, notamment une tuyauterie fermée, une maintenance réduite, un minimum de pièces mobiles et la possibilité pour les systèmes potentiels de parcourir des routages isométriques (tuyaux) complexes, en particulier lorsque les distances sont excessives. Surmonter les obstacles à la conformité réglementaire associés à certains dangers ou industries peut être moins fastidieux grâce aux systèmes de transport pneumatique.

Parfois, le débat fait rage parmi les professionnels de la manipulation des solides et les utilisateurs finaux : « transport en phase diluée ou transport en phase dense ? Bien que la réponse ne soit jamais simple, la conclusion est souvent tirée avant de considérer plusieurs facteurs qui auront un impact durable sur les opérations de votre usine pour les années à venir. Cet article définira brièvement la différence entre les deux modes, les raisons souvent citées pour choisir la phase dense et les pièges potentiels qui passent souvent inaperçus, produisant les résultats mêmes que les processeurs cherchaient à éliminer au début : de mauvaises performances et un coût de possession élevé. .

Commençons par définir les modes traditionnels de transport pneumatique. Le transport en phase diluée, également appelé phase pauvre, est une méthode de transport de solides dans laquelle les particules sont complètement en suspension par le gaz de transport lorsqu'elles sont soufflées ou aspirées à travers un pipeline fermé (Mills, PCDG, 2e ajout). Pour produire ce mode de transport, la vitesse du gaz doit être suffisante, généralement supérieure à 20 m/s. L’un des avantages uniques de ce mode de transport est que presque tous les matériaux en vrac peuvent être transportés de manière fiable grâce à cette méthode. Lorsque l’on compare cette phase de transport à sa phase complémentaire, le plus gros inconvénient est la vitesse requise pour générer un transport stable. En comparaison, le transport de phases diluées peut nécessiter de grands volumes d'air, et désormais de grandes quantités d'air peuvent avoir un impact proportionnellement direct sur la puissance requise. De plus, les vitesses ont généralement un impact mathématiquement carré sur l'érosion et l'abrasion de la ligne de transport (Klinzing 1989).

Le transport en phase dense est souvent défini comme l’inverse du transport en phase diluée. C'est-à-dire que les particules transportées dans le pipeline ne sont pas complètement en suspension dans le gaz et le mode d'écoulement peut être reconnu soit comme un lit mobile, soit comme des pistons simples, équivalents en diamètre à la ligne de transport avec des vides de gaz entre chaque bouchon. Ce mode est obtenu en utilisant une plus petite quantité de gaz de transport et, en fin de compte, une vitesse de conduite plus faible, ce qui entraîne une usure réduite des canalisations et des composants. Générer invariablement de plus petites quantités de gaz de transport peut également conduire à une réduction de la consommation d'énergie et maintenir l'intégrité du produit transporté. Le transport en phase dense est souvent recommandé pour une utilisation sur des mélanges de matériaux afin de minimiser un phénomène connu sous le nom de ségrégation qui est la démixtion des mélanges en vrac.

Au premier coup d’œil aux deux définitions, on pourrait conclure que le transport en phase dense est clairement la meilleure méthode pour transporter des matériaux en vrac dans un pipeline. Bien que cela soit certainement vrai pour certains matériaux et processus, de nombreux facteurs sont négligés pour tirer cette conclusion.

Dans cet article, vous trouverez les points à considérer avant de choisir la meilleure méthode de transport de vos produits et processus.

Considérons à nouveau que le paramètre même qui distingue le transport en phase diluée du transport en phase dense, et vice versa, est la vitesse. Des recherches plus approfondies sur le sujet à l'aide de moteurs de recherche courants ou en discutant avec les fabricants de la technologie permettront d'obtenir une terminologie différenciant les deux modes en utilisant le « taux de chargement des solides » et « haute pression par rapport à basse pression ». S'il est vrai que de telles caractéristiques peuvent être utilisées pour diagnostiquer le mode de transmission, ces attributs ne sont que des symptômes. De nombreux systèmes de transport de phase diluée fonctionnent à des différences de pression bien supérieures à 1 bar(g) [15 psig], qui est la référence souvent recherchée pour distinguer la phase diluée de la phase dense. La situation inverse peut également se produire dans le monde réel. Heureusement, il existe un démonstratif qui raconte l'histoire du transport pneumatique parfaitement illustrée à la figure 1.