Brassage air chaud dans un four continu

[invitec940e0df]

je suis en projet de fin d'etudes, mon sujet consiste en la conception d'un four continu à air chaud (mode d'enegie: gaz). je veux installer un systéme de ventilateurs dans le four assurer une circulation d'air chaud maitrisée et adaptée à l'utilisation. en fait le four sert à faire polymeriser des cuves peintes en amont avec une peinture en poudre.
je sollicite vivement votre aide pour mettre en place ce systemes de brassage ( documentation, recommandation, tous ce qui pourra m'etre utilee).
merci d'avance
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[Zozo_MP]

Bonjour

On ne va pas faire le travail à votre place, donc avant toute chose dites nous ce que vous avez déjà fait, trouvé, etc...

Puisque vous êtes sur un projet de fin d'études vous êtes censé ne plus être tout à fait un novice.

En plus comment voulez vous que l'on réponde à une intention générale sans aucune données chiffrées


Vous ne dites rien (et vous n'êtes pas le(la) seul(e):
du volume des pièces, combien de pièces en simultanée, quel temps de polymérisation d'un cuve qui est par nature hétérogène en terme de répartition, quelle température min max, comment la pièce est fixée pendant la circulation si c'est ou non un tunnel.
Rien non plus sur le four en terme de puissance, ni pourquoi vous voulez ventiler (brassage de répartition et/ou de redescente contrôlée de la température), recyclage des gaz, etc... etc...

Si ce n'est que pour des tonnes d'adresses : un bon coup de google sur les tunnels de séchage peinture doit vous permettre de dégager déjà un peu le problème.

Après vous revenez nous voir pour les questions sans solution ou que vous ne comprenez pas.

Cordialement

[invitec940e0df]

tout d'abord je vous remercie pour l'intérêt porté a mon sujet.
pour clarifier un peu les choses, mon sujet consiste en une étude de faisabilité technico-économique de la transformation du mode d'énergie du four de polymérisation de l'électricité au gaz. pour être plus explicite, le four actuel (en électricité) qui est un tunnel chauffe les cuves (traversant le tunnel par le biais d'un convoyeur) avec des lampes radiantes infrarouge. dans un souci de réduction de la facture énergétique, la société (qui est une PME) veut transformer le mode d'alimentation du four au gaz, ce qui en découle le changement du mode transfert thermique aussi: actuellement en rayonnement, on va passer à un chauffage par air chaud convectif. en ce qui concerne la peinture ( qui en poudre emise par un pistolet electrostatique en amont du four en question), la fiche technique impose une température de 160°C avec un temps de maintien de 12min pour polymériser la peinture. ce que je cherche c'est le fil conducteur, je veux determiner le profil de chauffe du four ceci sera defini par le système de brassage de l'air eventuel que je vais installer dans le four pour jouer sur le debit de l'air chaud projetté sur les cuve tout au long du tunnel. tout ce qui viendra par la suite n'est qu'une gymnastique de formules physiques que j'ai deja elaboré un plan d'action pour l'attaquer.
je souligne, qu'effectivement je suis novice en matiere de transfert thermique j'ai seulement quelque notions theoriques à savoir les differents formules des modes de transferts (vu que c'est pas ma specialité) mais j'ai accepté le sujet que je considere comme un défi, et comme un plus à mon savoir,et aussi parce qu'étant un futur ingénieur je veux élargir ma polyvalence.
je souligne aussi, que j'ai rien trouvé à propos de cette problématique sur le net. tous les liens que j'ai trouvé sont d'ordre commercial et comportant rien sur la technologie.
cordialement,

[Zozo_MP]

Bonjour

Je connais ce que vous décrivez.
La seule chose c'est que je ne sais pas si celui qui était dans ma dernière entreprise était à électricité ou au gaz. Mais cela doit pouvoir se savoir.


En tout état de cause, il y a mon avis quatre points à bien maîtriser.

- De voir si le gaz peut ou non provoquer une légère vapeur s'il y a des points ou la condensation peut se faire, voire provoquer des points d'oxydation.
- le problème de la régulation avec de l'air chauffé et ventilé, c'est que beaucoup plus délicat que de réguler des IR par zones. En plus la peinture en début de polymérisation peut ne pas aimer les courants d'air (à voir).
- Voir comment récupérer en circuit fermé l'air chaud pour ne chauffer que le delta perte.
- il faut aussi prévoir un jet d'air laminaire en entrée et sortie pour limiter les pertes.

Il faut que vous raisonniez à mon avis en chaleur tournante et par comme de l'air qui circule d'un bout à l'autre du tunnel.

Ceci dit comme exercice de style c'est très intéressant, pour la conception et réalisation il vaut mieux une fois que vous aurez décanté le problème sur le plan théorique de passer par une société spécialisée.
Si votre PME veut bricoler elle ne fera pas les économies escomptées.

En parallèle de la solution GAZ proposé plutôt dans un premier temps de travailler sur la régulation électrique et surtout sur la chasse à toutes les pertes.
IL y a fort à parier qu'avec une simple optimisation vous pouvez faire au moins 20% ou plus d'économie sur la facture électricité. Ce qui coutera mille fois que de changer le mode d'énergie sachant que faire des modifs dans le tunnel existant ne sera pas du mille-feuille (ou de la tarte selon les goûts). En plus toutes les modifs du tunnel, en admettant que ce soit possible, se traduira par une perte d'exploitation car le tunnel est sur le chemin critique du process.

Dites nous déjà quelle est la puissance consommée instantanée actuellement pour commencer.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[JeanYves56]

Bonsoir ,

Nous avions un tel four tunnel en forme de U , en atelier de poudrage .
Le four de marque G2M fonctionnait au gaz , il utilisait des radiants infra-rouge .
Je n'ai pas davantage de renseignements , uniquement une photo de l'entrée .

Cdlt

[invitec940e0df]

---->Merci monsieur Zozo_MP pour m'avoir répondu.
bon, pour les quatres points que tu as évoqués:
-le premier point j'y pas encore refelechi, en fait ma stratégie est d'etudier le systeme depuis l'intérieur du four et de remonter jusqu'a arrivé au bruleur.
-pour le deuxieme point, effectivement la regulation de l'air me fait vraiment peur je vois pas pour l'instant comment l'attaquer est ce que je vais garder les capteurs deja mis en place et de voir comment agir sur les ventilo ou autre chose je sais pas de toute façon je vais garder le probleme de régulation comme dernier point.pour la peinture oui elle va pas aimé les courants d'air puisque elle est en poudre et pire avec l'eventuel air chaud ça va demandé bcp de temps pour arriver au point de reticulation.
- pour le troisieme point, oui j envisage d'installer un systeme de recuperation de la chaleur.
-pour le dernier point j'envisage les jets d'air pour limiter les pertes mais les probleme se pose encore une fois à l'entrée est ce que la poudre va supporté le jet d'air.

en ce qui concerne la conception, monsieur je suis trés motivé pour la faire je veux aller jusqu'au bout mais pour la réalisation et aussi la validation de ma conception parmi mes missions est de contacter en dernieur lieu les sous traitants pour fair les modif.

le jour ou je suis venu a cette societé j'etais reçu par le directeur qui m'a expliqué qu'il veut impérativement changer le mode d'energie vu que tous ses concurrents travaillent en gaz et qu'au sein de la societe on maitrise pas vraiment l infrarouge, et qu'il a deja eu des devis de societé pr fair les modif. mais ça n'empeche pas que j'ai au cours des 3 semaines de mon sejour en prelevant chaque jour la consomation du four j'ai travaillé en parallele sur l optimisation du four en commençant par les pertes de chaleur en proposant des réfractaires pour les parois et de rétrécir les ouvertures d'entrée sortie du four qui etait bcp plus grandes que toutes les références qui passe par le four. en meme temps j'ai constaté qu'ils ont un probleme de qualité de peinture; l ecaillement de la peinture en bas des cuves qui est du a une mauvaise polymerisation en d'autres termes le rayonnement des lampes n'arrivait pas a touché les bas des cuves donc j'ai proposé d'installer des reflecteurs derriers les lampes pour focaliser tous les rayons tout au long de la longueur de la cuve et aussi d'une maniere paliative de faire monter un peu le niveau du convoyeur.
pour la puissance consommée c'est autour de 470 KWH par jour.(de 7h à 17h)

----->merci jenYves56 est ce que tu px m'envoyer la photo?

[JeanYves56]

Bonjour ,

Voici !
c'est une installation début des années 1990 .

[Zozo_MP]

Bonjour
Ce que montre le four indiqué par Jean-Yves sont des rampes de radians IR donc sans brassage d'air apparemment.

J'avais précédemment répondu par rapport à "brassage d'air chaud".

La solution radian sans brassage violent vous permettrait de changer de mode d'énergie sans avoir le problème inhérent au brassage d'air.
Par contre pour trouver ces rampes à la bonne taille risque de ne pas être aisé car la recherche avec un fureteur ramène tout les chauffages de terrasse à gaz.

Egalement le gaz pose des problèmes de sécurité bien différents de ceux de l'électricité et également d'évacuation vers l'extérieur comme dans une chaudière à gaz.

Il faudrait aussi connaître la température et le temps de polymérisation moyen, la surface total actuel des radiants électrique, la vitesse de circulation dans le tunnel. Ces informations vous seront demandées par les fournisseurs de radiants.
La puissance nécessaire.

Pour le flux laminaire en entrée il suffit de mettre un flap actionné par un vérin ou un électroaimant. Quand la pièce arrive quelques centimètres avant le flux (qui est laminaire) une cellule fait activer le flap qui détourne le flux d'air quelques secondes. Une fois la pièce passé le flap reprend sa place ante et le laminaire refait son office. Pour la sortie pas besoin de flap puisque la peinture est réputée polymérisée.

Pour le manque de polymérisation, je vous ai posé la question de l'accrochage car si la pièce est posée sur le tapis roulant cela ne donne pas les mêmes résultats.
Quel est le poids max de vos pièces.

Cordialement

[invitec940e0df]

---->Merci JeanYves56 pour la photo
----> J'ai pas l'intention de travailler sur les lamprs radiants, je veux écarter cette solution que ça soit en electricité ou en gaz, mon objectif (qui en decoule en fait de celui de la societe) est de travailler avec l'air chaud convectif. donc on se ramene toujous a la problematique de brassage d'air. en fait, hier j'ai fait une petite recherche sur la chaleur tournante (encore je n'ai trouvé que des sites commercial et que sur des fours domestiques y a rien sur l'industrie mais bon par analogie ça revient en la meme chose) j'ai constaté que ce principe permet un temps de cuisson plus ou moins rapide.ça m'interresse de travailler sur ça pour le four, la question qui se pose donc c'est comment assurer cette chaleur tournante au sein du four.le four est de 8m de longueur avec la possibilité d'augmenter la longueur à 12m et pour l'accrochage je pense pas que ça soit possible vu que le convoyeur portant les cuves passe par la cabine de peinture armé par deux pistolets electrostatique de par et d'autre et apres ça rentre dans le four (lundi je vais vous raméne une photo de l'amont du four et des photos de l'interieur du four maintenant je dispose seulement de celle ci joint qui est prise a l'aval du four) pour le flux laminaire j'ai compris ce que que vous decrvez mais je vois pas comment le ventilo va tourner pousque les cuves rentre en defilé avec meme 5 cm d'ecart (voir photo) et ceci toute la journée.
sur la photo est montré les cuve en question ils sont vide de l'interieur est sont formé d'une tole de 0,5 mm d'epaisseur.
ce qui me casse la tete maintenat c'est de concevoir l'architecture interne du reseau aeraulique qui va assurer le brassage d'air eventuellement la chlauer tournante.

[JeanYves56]

Bonjour ,

Je ne vois pas pourquoi vous voulez re-inventer un nouveau procedé .
A moins d'etre vraiment qualifié et d'avoir beaucoup d'experience c'est souvent très difficile d'ameliorer un procédé , de nombreux ingenieurs et techniciens ont travaillé avant nous .
C'est la specialite de societés qui travaillent la dessus depuis des decennies , elles ont donc de l'experience !
Il faut rencontrer les societes du domaine ... aller voir les installations en service , bref se renseigner , ailleurs que sur un forum .
Ensuite pour pourrez faire une synthese , faire votre choix .

[Zozo_MP]

Bonjour

Pour notre culture générale pouvez vous nous dire pourquoi dans votre cas l'air convectif est supérieur en rendement et qualité au radiant pur à gaz?

mon objectif (qui en decoule en fait de celui de la societe) est de travailler avec l'air chaud convectif.

Cordialement

[invitec940e0df]

je veux pas re-inventer un nouveau procedé, je veux juste passer un projet de fin d'études et soutenir un sujet costaud comme celui ci.
je sais bien que c'est un travail qui necessite une expérience et une spécialité en le domaine, mais tout de meme je compte ni je pense pas que mon travail sera parfait pour étre realisé, en d'autres termes mon projet est plutot académique que réaliste.
certes les radiants pur ont à rendement meilleur que l'air chaud convectif, mais comme je l'ai deja signalé au sein de la société on maitrise pas ce procedé. pour clarifier un peu les choses, je suis au Maroc, et ici y a pas de fournisseur de lampes radiantes, quand celle ci crame (ce qui arrive souvent) il faut compter 3 jusu'a 4 semaine pour les approvisionné, et la societé n'a pas encore l'esprit d'une gestion de stock de pieces de rechange ni d'une politique de maintenance preventive. Revenir à l'air chaud (quand je dis revenir parce que c'est précaire vis à vis des radiants) va ajuster le niveau de la technologie au niveau de compétences de la société.
ce que je vous demande maintenant c'est de me donner une idée sur la façon d'armer le four de ventilo pour assurer le chaleur tournante je me debrouille pour le reste.
cordialement,

[Zozo_MP]

Bonjour

Il faut pas s'énerver !
Vous nous dites les choses par petits bouts et nous nous essayons de vous aider en posant des questions pour mieux cerner votre problème.

ce que je vous demande maintenant c'est de me donner une idée sur la façon d'armer le four de ventilo

Le problème n'est pas simple, mettre un ventilo ce n'est rien, mais où le mettre est le problème.
On ne connaît pas l'encombrement, ni rien d'autre , comme la température à l'intérieur du four, ni la vitesse du brassage d'air que vous envisagez.

Donc nous allons rester au niveau de petites suggestion de bas niveau.

1°) Mettre les moteurs à l'extérieur du four
2°) avoir un arbre qui ne transmet pas la chaleur au moteur ce qui sous entend surement un palier intermédiaire entre l'élice et le ras du moteur.
3°) avoir un arbre le moins long possible pour éviter le balourd
3 bis ) avoir une vitesse de brassage lente et viser une homogénéïsation de la chaleur, donc essayer d'imaginer la circulation de l'air. Faire éventuellement une simulation avec un logiciel spécialisé pour limiter les vitesses et le nombre de ventilo.
4°) avoir des hélices en métal alu
5°) où ce situent les ventilos par rapport aux sources de chaleur ???
6°) où est la nouvelle source de chaleur à l'intérieur ou à l'extérieur.
7°) si elle est à l'extérieure ce sera plus facile a organiser le retour d'air BTemp ou le refouler après réchauffage en HTemp.
8°) si elle est à l'intérieur comment percer le four pour placer les moteurs à l'extérieur.

Donc en synthèse travaillons point par point de manière positive si toutefois vous voulez vraiment de l'aide.

Cordialement

[invitec940e0df]

je vous remercie Monsieur pour votre patience et votre gentillesse.
mais monsieur vraiment je suis vraiment au bout de mes nerfs, je suis bloqué dans tous ça ma soutenance de fin d'études est à deux mois, mon encadrant académique m'a laissé tombé,apparemment il n'a rien compris dans tous ça, ici à la société je trouve pas avec qui parlé j'ai l'impression qui ne savent rien du tout (et pourtant ils sont le monopole de leur marché je sais pas comment est ce un diable qui les aident je sais pas de toute façon je l'ai pas trouvé ce diable).d'autre part j'ai rien trouvé comme documentation
pour la température à l'intérieur du four je vais l'homogénéiser à 230°C, avec une bonne disposition des venitlo de brassage et des vitesses adéquates je suis sur que ça fera l'affaire.
pour la source de chaleur mon idée est d'installer la chambre de combustion (contenant le bruleur) en bas à l'extérieur du four et de la relier avec un ventilateur qui fera refouler l'air chaud dans une canalisation rectangulaire soudé a la paroi basse du four (tout au long du four) et contenant des trappes qui font injecté l'air chaud à intérieur du four (air chaud moins dense donc par poussé d'Archimède ça va monté automatiquement en haut). une fois à l'intérieur du four c'est aux ventilo de faire tourner l'air dedans afin homogénéiser la température.
effectivement je veux simuler la circulation de l'air avec un logiciel pour dimensionner les ventilo mais j'ai aucune idée sur les logiciel adequat et ou je px les trouvé (est ce ke t' a une idée?)
je vous remercie encore une fois
cordialement,

[Zozo_MP]

Bonsoir

Bon détendez-vous le stress n'arrangera rien.

Disposez vous d'un logiciel de CAO DAO.
Sinon pouvez-vous faire une dessin à main levé, le scanner et le publier en JPG.

Sur ce dessin mettez ce que vous dites dans votre dernier message pour que l'on se rende un peu compte de l'implantation globale que vous envisagez.

Il faut trouver une combine pour connaître la température recommandée pour la polymérisation et le temps de polymérisation : pour essayer de définir au moins le nombre de calories nécessaires.

N'oubliez pas le problème de l'évacuation des gaz.

Cordialement

PS : évitez de dire "le diable" sur ce forum qui a une vocation scientifique.