IV-2-1-2. Le capotage
Le capot désigne l'entrée du réseau de
gaine et la bouche d'aspiration. Il est déterminé de façon
à profiter de la trajectoire naturelle des poussières (et
notamment de leurs force ascensionnelle), pour mieux les canaliser et surtout
éviter toute conception de capotage, fondée sur un
entraînement à contre-courant qui se révèle toujours
d'une moindre efficacité pour une dépense
énergétique supérieure.
Un bon capot doit répondre aux exigences suivantes.
§ Ne pas gêner le fonctionnement de l'outil meule
;
§ Être dans la trajectoire de projection des
copeaux ;
§ Être suffisamment enveloppant, mais non
complètement fermé, pour capter le maximum de
poussières.
Variation des vitesses d'air au voisinage d'une
entrée d'aspiration
La vitesse de l'air varie très rapidement d'un point
à un autre tout autour de la bouche du capot. La figure 14 [6] montre
d'après les résultats de DALLA-VALLE, la forme des surfaces
d'égale vitesse devant une bouche d'aspiration circulaire sans
collerette et avec collerette. Les vitesses sont indiquées en
pourcentage de la vitesse moyenne dans la section d'entrée (V). Cette
figure montre que la vitesse décroît très rapidement avec
la distance au dispositif de captage. Par exemple, à une distance
égale au diamètre de l'ouverture, la vitesse de l'air n'est plus
dans l'axe que d'environ 7% de V sans collerette et d'environ 10% de V avec une
collerette.
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La forme des courbes d'égales vitesses dépend
d'autres facteurs directement liés à la géométrie
du capot, par exemple :
§ la proportion entre le grand et le petit
côté, si l'entrée est de section rectangulaire ;
§ la présence d'un flasque ou collerette sur le
pourtour de l'entrée qui repousse vers l'extérieur les courbes
d'égales vitesses et par conséquent accroît
l'efficacité du capot ; (figure 15)
Nous adoptons finalement le capot schématisé
à la figure 16 (comportant un convergent et une collerette) qui
enveloppe bien le poste de travail. La collerette permettra de repousser les
lignes d'égales vitesses vers l'extérieur et permettra ainsi de
maintenir la vitesse d'aspiration à une bonne distance de
l'entrée des gaines.
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IV-2-1-3. Calcul du
réseau
Ici, nous devons déterminer les caractéristiques
des conduites à prévoir dans les différentes branches du
réseau, trouver les pertes de charges totales dans le réseau et
la hauteur manométrique du ventilateur à installer. De nombreuses
méthodes existent dont les plus connues sont :
· Le dimensionnement à perte de charge
linéaire constante,
· Le dimensionnement à vitesse constante,
· Le dimensionnement à regain de pression
statique,
· L'optimisation technico-économique.
IV-2-1-3-1. Choix de la
méthode
Une rapide étude comparative (tableau 3) des
différentes méthodes évoquées ci-dessus nous permet
de choisir rigoureusement celle qui répond le mieux au cahier des
charges de notre système.
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Tableau 3 :
Choix de la méthode de dimensionnement
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Méthode
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dimensionnement à perte de charge
linéaire constante
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dimensionnement à vitesse constante
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dimensionnement à regain de pression
statique
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L'optimisation
technico-économique
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Objectif
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déterminer le diamètre des différents
tronçons de façon à avoir une perte de charge
linéaire constante dans tout le réseau
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dimensionner les différentes sections de passage de
façon à avoir une vitesse constante dans toute l'installation
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L'objectif de cette méthode est d'obtenir une pression
statique quasi-constante à chaque noeud du réseau.
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minimisation du coût énergétique de
fonctionnement de l'installation, d'investissement initial,
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Avantage
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méthode simple et rapide
appointé pour des réseaux à une branche
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méthode simple et rapide
appointé pour des réseaux à une branche
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méthode prenant en compte dès le départ
l'équilibrage du réseau.
l'utilisation optimale de la pression totale
délivrée par le ventilateur.
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Optimisation de l'ensemble de l'installation, ventilateur
compris, d'un point de vue énergétique mais aussi
économique
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Inconvénients
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ne correspondent à aucun optimum puisque
l'équilibrage du réseau est « artificiel » :
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ne correspondent à aucun optimum puisque
l'équilibrage du réseau est « artificiel » :
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calculs itératifs sur chaque branche du réseau
pouvant rapidement devenir fastidieux
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Calculs fastidieux
Programmation informatique obligatoire
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En examinant le tableau 3 et en tenant compte des exigences du
cahier des charges qui demande une vitesse d'aspiration de 20 m/s à la
bouche d'aspiration et compte tenu du fait que notre réseau
présente une seule branche, nous avons opté pour la
méthode de dimensionnement à vitesse constante
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