Ventilateur

Les ventilateurs sont des équipements qui peuvent avoir différents rôles dans le monde de l'industrie. Certains seront utilisés pour refroidir, d'autres pour sécher et d'autre encore simplement pour aspirer ou refouler l'air.

Voici ci-dessous un ventilateur industriel conçu par la société Aspir'Elec.

 

 

L'objectif d'un ventilateur est de faire circuler de l'air dans une conduite par un écoulement forcé. Ce débit d'air traversera des équipements tels que des filtres ou des échangeurs pour finalement remplir la fonction pour laquelle il a été conçu.

Les ventilateurs aspirant directement de  l'air extérieur sont parfois munis de filtre afin d'éviter que des poussières viennent heurter la roue en fonctionnement. Il convient aussi d'ajouter quelque fois un petit échangeur qui réchauffe l'air aspiré en hiver, afin d'éviter le gel.

Voici ci dessous une vue éclatée des accessoires d'un ventilateur. Ce schéma permet de mieux se rendre compte du fonctionnement d'un ventilateur.

 

 

 

1. Bride à l'aspiration                                        10. Manchette souple au refoulement

2. Bride au refoulement                                    11. Contre bride au refoulement

3. Trappe de visite                                             12. Plots anti-vibratiles

4. Purge de volute                                              13. Moteur électrique

5. Grillage à l'aspiration                                    14. Silencieux à l'aspiration

6. Inclineur à l'aspiration                                  15. Filtre à l'aspiration

7. Manchette souple à l'aspiration                  16. Registre au refoulement

8. Contre-bride à l'aspiration                            17. Silencieux au refoulement

9. Grillage au refoulement

 

   1.      Critère de dimensionnement

Il y a deux principaux critères à considérer pour le dimensionnement d'un ventilateur :

                   - Le débit d'air

                   - Les pressions d'aspiration et de refoulement.

Le débit d'air est prédéfini par les conditions process. Ce débit est le plus souvent défini en m3/s ou m3/h, unité plus commode pour les gaz.

Les pressions sont particulièrement importantes car ce sont elles qui vont définir le travail à fournir par le ventilateur. Ces pressions s'expriment en "mm WG (water gauge)" plus précis que les "bar" ou "kPa".

Plusieurs configurations d'installation de ventilateurs sont possible néanmoins voici 2 implantations typiques :

                              Aspiration d'air Atmosphérique

Dans ce shéma, l'air aspirée provient de l'atmosphère. La pression d'aspiration est négative. Ici, la pression d'aspiration peut-être considérée équivalente à -100 mm WG. La pression au refoulement correspondra aux pertes de charges du système.

                              Refoulement à l'Atmosphérique

 

L'air aspirée provient du process. La pression d'aspiration est en fonction du process mais elle reste négative. La pression de décharge de l'air quant à elle correspond à l'atmosphère.

Le schéma ci dessous montre les plages de performances Aérauliques des ventilateurs. Les séries E, F, M et L correspondent à des standards chez le constructeur FEVI.

   2.      Calcul

Une fois les débits et les pressions d'aspiration et refoulement obtenues, voici une formule permettant de calculer la puissance absorbée par le ventilateur.

Avec - Q, le volume de gaz traité en "cu.ft/min" ;

         - P1 la pression à l'aspiration en "lb./sq.in" ;

         - P2 la pression à la décharge en "lb./sq.in".

Voici les conversions pour des unités plus conventionnelles.

1 m3/h = 0.589 cu.ft/min

1 bar = 14,5038 lb./sq.in

1 hp = 0.746 kW

 

La formule permet d'obtenir des "horse power". La puissance moteur en "horse power" correspond à Air hp. divisé par le rendement moteur (~70%), soit :

Avec ces deux formules vous êtes en mesure de déterminer la consommation éléctrique des ventilateurs de votre système.

 

J'espère que cette article vous à aidé dans votre design. Si vous avez des commentaires (ci dessous) ou des questions (FORUM), n'hésitez pas.

 

J.M.