Décolmatage | Détente adiabatique d'un réservoir sous pression

[invite153fddae]

Bonjour,

J'ai une question que je pense est simple mais à laquelle je n'arrive pas à répondre. Peut être pourrez vous m'aider.

Le domaine d'application est le décolmatage de filtres à manches dans le secteur industriel. Il s'agit d'asséner un "coup de vent" grace au déclenchement sur un temps très court d'une électrovalve à la sortie d'un reservoir sous pression. Le filtre est secoué pour faire tomber l'excès de poussière. C'est un élément primordial du process de filtration mais il est pourtant mis en place de façon totalement empirique et forcement l'efficacité n'est pas toujours au rendez-vous. Mon but est d'étudier en profondeur le sujet. Je m'intéresse pour l'instant à l'aspect énergétique. La partie technique qui m'intéresse ici est le réservoir sous pression. Je souhait connaitre l'énergie dégagée pendant l'ouverture de l'électrovalve.

Je dispose d'un réservoir de volume V1, à une température T, sous une pression P située en 5 et 7 bars. Je l'ouvre durant un temps très court t entre 0,1 et 1 seconde et l'air s'échappe dans l'atmosphère (1 bar).

Je voudrait caractériser énergétiquement cette détente. J'ai suivis la piste de la détente isotherme (temps très court) irréversible. Pour connaitre le travail fournis je considère donc

δW = −P dV => W =n*R*T* ln(V1/V2)

Ainsi il me faudrait savoir la variation de volume de mon gaz. Voici ma réflexion :Le nouveau volume est le volume V1 du réservoir à la pression P2 après détente PLUS le volume V3 du gaz échappé à une pression de 1 bar.

P1*V1 = n*R*T
(P2*V1 + P*V3) = n*R*T

=> V3 = [(P1-P2)*V1] / P, or P=1bar
=> V3 = (P1-P2)*V1

=> V2 = V1 + V3 = V1 + (P1-P2)*V1

=> −P dV => W =n*R*T* ln( V1 / [V1 + (P1-P2)*V1] )
=> −P dV => W =n*R*T* ln( V1 / [V1(1 +(P1-P2)] )

−P dV => W =n*R*T* ln( 1 / (1 +(P1-P2))

L'unité me semble bonne puisque j'ai effectué la simplification par P qui rendrait donc la variable de la fonction LN sans unité. Je ne suis pas sûr du signe mais je suis certain que quelqu'un pourra m'éclairer sachant que je recherche le travail FOURNIT par le système. Cette réflexion est-elle correcte / censée / exploitable ? Merci d'avance pour tout coup de main.

En espérant avoir été clair, Cyril POIROT.
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[invite153fddae]

Bonjour,

Je me permet d'effectuer un petit up pour peut être up pour ne pas tomber dans l'oubli...

Slts.

[michel dhieux]

bonjour
je suppose que tu parle de ces filtres ,(voir fichier wikipedia ) . il me semble qu'il ont déjà un système de Décolmatage par air comprimé ......
cordialement

[invite153fddae]

Bonjour,

Tous les filtres installés en milieux industriels ont, à ma connaissance, un système de décolmatage. C'est d'ailleurs moi même qui ait rédigé le premier article dont vous tirez certainement cette photo (article "Filtre à manches"). J'ai cependant besoin d'effectuer les calculs présentés dans mon précédent message pour une meilleure compréhension d'un système qui est toujours installé de manière très empirique, voir parfois à la vas y comme je te pousse. L'efficacité du système s'en trouve fortement endommagée.

J'explore actuellement une autre possibilité pour caractériser la sortie mais ne suis pas encore sûr d'où je vais aboutir. Merci pour cette réponse qui m'as permis de me rendre plus clair.

Slts.

[A voir en vidéo sur Futura]

[michel dhieux]

bonjour
personnellement je ne vais pas m'engager dans des calculs (ou même t'aider) , parce que je ne connait pas suffisamment ce genre d'appareil , par contre on connait des tonnes d'appareils , par centrifugation de l'air qui sont efficace , déjà pour une pré-filtration , et un aspirateur en est équipé, mais des antécédents à ce dernier existent , le " système cyclonique ou auto-centrifuge "comme la filtration (air moteur et cabine) sur de nombreux camions qui roulent dans la poussière , le sable , et également des cages centrifuges montées devant les radiateurs eau/huile des moissonneuses .... etc .
donc je verrais comme amélioration , plutôt ce système en amont de ton décolmatage qui le soulagerais ,avec une fréquence inférieure de fonctionnement des electro-vannes . cela modifiera au moins sans trop de frais ,"la manière très empirique"(je te cite ) du montage .
cordialement .

[invite153fddae]

Bonjour,

Pour répondre à votre remarque je ferais 2 petites précisions :

1°) Je ne suis pas constructeur, je suis intervenant. Cela consiste à faire des expertises, analyses, interventions voire entretient sur différents sites ou les systèmes de filtration sont déjà installé. Cependant il est de mon devoir de préconiser des réglages voire modifications mineures, ce qui me serait plus facile avec une meilleur maîtrise du calcul précédent.

2°) Je ne veut pas améliorer le système mais le comprendre de façon un peut plus rigoureuse. De plus le gâteau formé sur le filtre est très important et doit avoir une certaine épaisseur pour une filtration optimale. Il ne s'agit donc pas de diminuer la quantité de particules arrivant sur le filtre mais bien de maîtriser le décolmatage.

Cordialement,
Cyril POIROT.