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préchauffage de l'air de combustion




  1. #1
    ISMAIL BANZARTI

    préchauffage de l'air de combustion

    bonjour tous le monde
    je me présente ismail futur ingénieur en énergétique
    je fais un PFE qui consiste de faire une étude technico-économique de préchauffage de l'air de la combustion dans un four en utilisant les gaz rejetés par la cheminée
    alors si quelqu'un peut m'informer sur l'utilité d'un préchauffage de l'air je sera très reconnaissant

    -----


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  3. #2
    wizz

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    23 ans
    futur ingénieur en énergétique

    Je pense qu'il faudrait que tu mérites ton diplome, qui ne doit être possible qu'avec une acquisition des compétences de ta part, qui n'est pas uniquement un amassement d'information mais aussi de réflexion personnelle.

    Donc essaie de nous dire de ce que tu penses de ce système. Qu'est ce que ça pourrait être. Quelle seraient les avantages et/ou les inconvénients?
    Ensuite, s'il y a des lacunes, tu auras certainement des compléments d'information

  4. #3
    ISMAIL BANZARTI

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    23 ans
    futur ingénieur en énergétique

    Je pense qu'il faudrait que tu mérites ton diplome, qui ne doit être possible qu'avec une acquisition des compétences de ta part, qui n'est pas uniquement un amassement d'information mais aussi de réflexion personnelle.

    Donc essaie de nous dire de ce que tu penses de ce système. Qu'est ce que ça pourrait être. Quelle seraient les avantages et/ou les inconvénients?
    Ensuite, s'il y a des lacunes, tu auras certainement des compléments d'information
    bon aparement je n'ai pas bien poser ma question
    ma question plus précisement le préchauffage de l'air n'affecte que le rendement de la combustion ou il a aussi un apport sur l'ensemble des puissances introduites dans le four


  5. #4
    chatelot16

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    futur ingenieur ? quel est ton niveau actuel ? 1ere anné de maternelle c'est deja sur le chemin du futur ingenieur ...

    car la reponse est evidente des qu'on commence a comprendre ce qu'est la chaleur

    dans la plupart des foyer la fumé qui a fini de chauffer ce qu'on voulait chauffer sort directement par la cheminé

    plus le four doit etre chaud plus la fumé sort chaude et plus la chaleur perdue est grande , donc le rendement mauvais

    un echangeur de chaleur qui utilise la chaleur de la fumé pour prechauffer l'air d'admission est une solution evidente qui devrait etre obligatoire pour eviter le gaspillage : y compris dans toutes les chaudiere de chauffage central

    un echangeur en tole ne peut pas suporter beaucoup plus de 500°c : pour les four a haute temperature il y a mieux : four martin siemens : la fumé chaude qui sort du four passe pendant un certain temps dans un tas de brique et le porte a 1000°c , ensuite on fait passer l'air d'admission dans le meme tas de brique : il faut donc 2 tas de brique dont l'un est chauffé par la fumé et l'autre prechauffe l'air et qui sont regulierement inversé : ce systeme est si efficace qu'il permet d'obtenir les plus haute temperature avec du gaz de gazogene qui serait bon a rien sans cela

  6. #5
    ISMAIL BANZARTI

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    merci mr chatelot16 pour votre réponse (malgré les moqueries de la première phrase)
    mais malheureusement vous n'avez pas répondu a ma question
    la chaleur apportée par l'air ant l'utilisation d'un système de préchauge
    Qa = Va Cpa Ta
    avec Ta la température ambiante
    mais en utilisant les gaz de la cheminée on ne peut inclure cette chaleur comme une puissance introduite dans le four ( vue qu'on a déja introduit cette puissance dans Vf*PCI)
    on aura un manque des puissances introduites dans le four ce qui contredit au principe de préchauffage qui est une solution pour l'économie de l'énergie
    j'espère que j'ai bien présenté mon problème et j'espere aussi une discussion sans insulte
    et merci

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    streshydrique

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    Bonsoir, il faut prendre le système dans son ensemble, l'air d'admission, qu'il entre par l'échangeur ou directement rentrera a température ambiante. Ce qui change c'est la température des gaz de sortie qui sera moins importante. Donc le delta de température entre l'entre et la sortie sera moins important aussi, donc moins de perte d'énergie.

    Après il y a peut être aussi des contrainte comme les pertes de charge, mais je ne sais pas si elle son significative.

    PS: Ne prend pas ce genre de remarque pour des insultes, a 23 ans la route est encore longue jusqu'au diplôme d'ingénieur.

  9. #7
    ISMAIL BANZARTI

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    merci bien streshydrique

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  11. #8
    chatelot16

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    mais en utilisant les gaz de la cheminée on ne peut inclure cette chaleur comme une puissance introduite dans le four ( vue qu'on a déja introduit cette puissance dans Vf*PCI)
    si la chaleur introduite dans le four par de l'air prechauffé est valable : la chaleur sortant par la cheminé est perdue : si on en fait revenir une partie dans l'air d'admission c'est toujours mieux que rien

    la chaleur apportée par l'air ant l'utilisation d'un système de préchauge
    Qa = Va Cpa Ta
    ta formule induit en erreur : tu a l'air de croire que l'admission d'air a temperature ambiante aporte deja de l'energie

    l'air ambiant est a une temperature inferieure au four donc il le refroidit

    de l'air d'admission prechauffé refoidit moins : c'est la le benefice

  12. #9
    kiwiguigou

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    Bonjour,

    Afin d'améliorer le rendement d'un four de fusion d'aluminium, je me dois de traiter cette question du pré chauffage de l'air. Seulement voila, la pré chauffage de l'air entraine la formation de NOx et ce gain énergétique ne doit pas se faire au dépend des rejets atmosphérique. En conséquence, je voudrais savoir si il n'existait pas une loi ou une courbe permettant de déterminer la quantité de NOx émis en fonction de al température de l'air ou de la flamme ?

    A l' avance, je vous remercie.

  13. #10
    felicha

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    pour obtenir des NOx en préchauffant de l'air il faut dépasser la température de dissociation des molécules N2 et O2 donc dépasser au minimum 850°

  14. #11
    kiwiguigou

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    Merci de ta réponse.
    Cela me semble cependant énorme car avec un préchauffage de 850 °C, la température de flamme doit facilement atteindre les 2000 °C. Or il me semble que les brûleurs actuels qui ont une flamme de 1200 °C rencontre des problèmes d'émissions de NOx. Après je confonds peut être tout.

  15. #12
    felicha

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    à partir du moment, où dans un mélange gazeux d'azote et d'oxygène les molécules de ces éléments sont dissociées en ions N et O, au moment du refroidissement, ils se re-combinent en fonction des lois du hasard engendrant de nouveau des molécules de N2, O2, mais aussi NO et O3
    Ce sont deux chercheurs qui à la fin du XIX siècle (Birkeland et Heide) ont élaboré le premier procédé de fabrication de NOx en faisant passer de l'air à travers un arc électrique. Le gaz était chauffé à 3000° dans une chambre où il devait traverser l'arc puis il était brutalement refroidi à la température ambiante, tout en étant mis à réagir avec de l'eau.
    Dans le gaz froid on arrivait à des concentrations en NO maximales de 4% .
    C'est d'ailleurs ce qui se passe dans un éclair d'orage.
    Le moindre éclair qui trace un zig zag d'au moins 2km entraîne la formation d'au moins 200 kg de NO
    et sous les tropiques trois fois plus car les cu)-nimbs sont bien plus hauts.
    Mais comme le NO formé est peu soluble, il doit être d'abord oxydé à l'état de NO2 avant de pouvoir se combiner à l'eau.
    Il a le temps souvent de faire le tour de la planete avant d'arriver au sol.

    Le NO doit ensuite être oxydé en NO2 pour devenir suffisamment soluble et se combiner à l'eau
    2NO + O2 = 2NO2 = N2O4
    N2O4 + H2O = HNO3 +HNO2
    En présence d'acide nitrique l'acide nitreux se décompose en N2O3 et H2O
    N2O3 = NO + NO2
    il faut alors réoxyder le NO en NO2.
    Un exemple de réactions qui immitent les danses folks deux pas en avant, un en arrière.
    Toutes ces réactions sont exothermiques, ce sont des équilibres et le calcul des vitesses de réaction est un exercice de chimie physique souvent apprécié par des profs sadiques.
    Ce procédé a été développé à l'échelle industrielle vers 1902 en Norvège, puis aussi en France .
    Mais en 1910, Les chimistes allemand Fritz Haber et Karl Bosch ont mis au point la synthèse de l'ammoniac à partir d'azote et d'hydrogène en passant sur un catalyseur à base de fer sous une pression supérieure à 150 bars.
    Il devenait alors plus économique de fabriquer l'acide nitrique à partir de l'ammoniac en utilisant l'oxydation catalytique (sur platine) de l'ammoniac trouvée vers 1830 par Kuhlmann.

    Dans le cas d'un moteur thermique ou d'un foyer le nombre de molécules engendrées au refroidissement est plus important car il y a aussi C , CO et H qui s'oxydent au détriment du NO.
    C'est surtout au moment où on lève le pied, moteur chaud, mais faible teneur en hydrocarbure qu'il y aura le max de NO formé.
    Mais si les gaz d'échappements contiennent à la fois du NO et des hydrocarbures et qu'on a la malencontreuse idée de les faire passer sur un catalyseur on peut fabriquer n'importe quoi, même de NCN si le règlage du carbu est trop riche.

  16. #13
    kiwiguigou

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    Merci de t'investir autant dans mon problème. C'est vraiment sympa.

    Cependant, je ne vois pas en quoi ton dernier message réponds à mon problème Enfin, je suis peut être totalement à l'ouest ça m'arrive par fois ^^

  17. #14
    felicha

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    réfléchi un brin, tu ne pourras obtenir des NOx à partir d'azote moléculaire N2 que si tu montes à une température suffisante pour dissocier la molécule d'azote. Donc si tu atteints et surtout dépasses au moins 850°.
    En préchauffant tu élèves la température de l'ensemble en réaction. et plus c'est chaud, mieux ça marche

  18. #15
    kiwiguigou

    Re : préchauffage de l'air de combustion

    Oui, c'est justement le problème hélas... Le but consiste a monté la température pour gagner en énergie sans pour autant dépasser la norme environnementale en vigeur à propos des NOx ( 50mg/Nm3). C'est pour cela que je cherche quelque chose me permettant d'évaluer l'évolution des émissions de NOx en fonction de la température afin de savoir jusqu'a quelle température je suis suceptible d'augmenter mon système et donc le gain maximum d'énergie que je pourrais gagner par la technique du préchauffage. Cependant, comme je l'ai dit; ce gain ne doit pas se faire au dépend de la norme.

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