Dimensionnement d'un séchoir pour le bois de sciage

[invite983d086c]

Bonjour,

Dans le cadre de mon projet de fin d'études, je suis amené à dimensionner un séchoir pour le traitement du bois de sciage pour une unité de transformation de bois.

Pour sécher un matériau, il est nécessaire d’apporter de l’énergie pour évaporer l’eau qu’il contient, et d’évacuer la vapeur qui en résulte. Traditionnellement, l’apport de chaleur se fait par convection forcée à l’aide d’un courant d’air dont le flux, la température et l'humidité sont contrôlés.

J'aimerai recevoir de l'aide quant au dimensionnement d'un tel séchoir de bois sachant qu'elle existe deux grandes familles de séchoirs pour bois (Séchoir tunnels ou continus et des séchoirs à cases ou discontinus).

Merci d'avance pour votre aide...
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[sitalgo]

B'jour,

Je ne pourrais probablement pas faire grand chose mais tu veux le dimensionner au niveau saptial ou énergique ?

[sitalgo]

Au niveau énergie, donc.
En fait c'est un problème très technique. Les données de bases sont déjà la quantité d'eau estimée à être évaporée, la pression si c'est un système par autoclave. Avec ça on a l'énergie qui faudrait pour évaporer la quantité d'eau. (E= M Cp deltaT° )
Plus difficile, y-at-il un temps de migration de l'eau du centre du bois vers la périphérie, cela allongerait le temps de séchage mais diminuerait la puissance nécessaire. Il faut mettre des épaisseurs identiques dans une même enceinte.
Si l'air est renouvelé, température intiale, finale et débit.
Système de chauffage ?

Voilà déjà quelques questions, si d'autres en ont, qu'ils ne se gênent pas.

[invite983d086c]

En fait les deux...
premièrement un dimensionnement spatial qui va comporter les dimensions internes du séchoir, les conduites d'air à l'intérieur du séchoir, les ouies (ouvertures) d'entrée et sortie d'air, l'épaisseur de la couche d'isolant à utiliser... et un dimensionnement énergétique qui comporte le dimensionnement de la chaudière à utiliser, sa puissance, son bruleur... et l'échangeur de chaleur à utiliser pour transmettre la chaleur donnée par la chaudière à l'air qui va sécher le bois... et aussi dimensionner les ventilateurs pour garantir un débit d'air adequat pour le séchage...
Enfin c'est ce que je dois faire en gros...

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[sitalgo]

Moi j'aurais eu ce projet de fin d'étude, je serais allé voir sur place une installation et pris un max de renseignement, et aussi le fabricant s'il est dans le coin (ou téléphone).
La première donnée est assez facile à estimer, pour un spécialiste j'entends.
La façon dont s'évapore l'eau du bois va conditionner le débit d'air, ça je n'en ai aucune idée, je suppose qu'il y a aussi un temps limite pour les rotations, on peux jouer avec.

Pour le spatial, il faut commencer par savoir combien il faut traiter par rotation.

[invite983d086c]

Effectivement Sitalgo, j'ai programmé une visite à une usine de fabrication de caisses en bois le Lundi prochain pour voir sur terrain comment est ce qu'ils procèdent en matière de sécher le bois.

Je vois que tu parle de pivotement et de rotation. Ce système, à ma connaissance est utiliser dans les grands fours comme ceux des cimenteries... en ce qui est du séchage du bois, y a deux grandes catégories de séchoirs: Séchoir continue (type tunnel) et séchoir discontinue (type cases ou chambres).

Pour le débit d'air à donner pour secher le bois, on doit tout d'abord calculer la vitesse d'enlèvement de l'eau du bois, puis calculer la quantité qu'on doit enlever et à quelle température et apres on aura le débit d'air.
Le débit d'air est donnée à l'aide d'une formule l'associant à la masse d'eau a extraire, la durée de séchage, la masse volumique de l'air sec, la teneur en eau à l'entrée et à la sortie du séchoir ainsi qu'au rendement du séchage.

[sitalgo]

Je vois que tu parle de pivotement et de rotation.

Je parlais de la cadence de traitement.

Pour le débit d'air à donner pour secher le bois, on doit tout d'abord calculer la vitesse d'enlèvement de l'eau du bois, puis calculer la quantité qu'on doit enlever et à quelle température et apres on aura le débit d'air.
Le débit d'air est donnée à l'aide d'une formule l'associant à la masse d'eau a extraire, la durée de séchage, la masse volumique de l'air sec, la teneur en eau à l'entrée et à la sortie du séchoir ainsi qu'au rendement du séchage.

Tu as les formules pour tout cela ? Certaines sont empiriques.

[chatelot16]

avec les sechoir a bois que j'ai vu les utilisateur ne sont pas physiciens et font confiance a des marchands de materiel qui ne veulent pas divulguer leurs savoir faire ...

donc il ne faut pas poser trop de question a la fois , certain ne peuvent pas repondre et d'autre ne veulent pas

theoriquement il faudrait envoyer de l'air chaud est sec dans le tas de bois : c'est pas bon : le bois se secherais trop vite en surface , les menuisiers disent se cemente , et ne veut plus secher en profondeur donc il faut au debut de l'air chaud pas trop sec donc tournant en circuit fermé dans le sechoir avec seulement une partie d'air renouvelé

ce qui m'a decus dans tous les sechoirs que j'ai vu c'est qu'ils ignorent le principe des vmc double flux : je n'ai encore jamais vu d'echangeur de chaleur pour que l'air chaud et humide qui sort chauffe l'air qui entre : ca serait pourtant un coup a reduire la puissance des chaudieres

ne pas se casser la tete avec l'isolation thermique : c'est l'energie absorbé par l'evaporation de l'humidité du bois qui fait la plus grosse partie de la chaleur neccessaire : l'air chaud humide qui sort contient beaucoup plus d'energie qu'il n'en faut pour chauffer l'air sec qui entre : il faudrait une pompe a chaleur pour tout recuperer

[invite983d086c]

Stigalo, oui j'ai ces formules qui sont effectivement empiriques.

Merci Chatelot pour ces idées... en fait, j'aimerai savoir les diférents types de séchoirs que t'as vu leur aspect spatial pour commencer... des séchoirs tunnels avec sas d'entrée et sortie ou des séchoirs statiques ?

Merci à tous

[sitalgo]

Je connais deux systèmes, un industriel et l'autre artisanal :

Le système de traitement autoclave en fait c'est un système pour traiter le bois en profondeur (insectes et champignons) qui sèche du même coup le bois. C'est une cuve dans laquelle on maitient une dépressurisation, et une certaine température pour accélérer l'évaporation de l'eau et à coeur. Ensuite on injecte le produit et on remet la pression atmo pour que le produit pénètre en profondeur. C'est à ma connaissance le seul moyen pour obtenir un traitement classe IV, en tout cas dans des délais raisonnables.

Le système artisanal, on met le bois dans un container avec un climatiseur monobloc. On prévoit d'évacuer l'eau récupérée côté évaporateur. Je ne connais pas le temps nécessaire.

[invite983d086c]

Merci pour cette explication Sitalgo,

En effet, je ne pense pas que ca serai judicieux de dimensionner un séchoir de type autoclave pour mon étude.

Ce que j'ai proposé à mon encadrant c'est de réaliser un séchoir statique avec génération de chaleur par le biais d'une chaudière à huile et une circulation d'air assurée par des ventilateurs après être passé par un échangeur de chaleur pour élever sa température.

J'ai essayé ce matin d'estimer le débit d'air nécessaire pour sécher 60 palettes contenant chacune 2700 pièces de bois humide. Je vous laisse le soin de commenter mes résultats...

[invite983d086c]

Oups, désolé, j'ai du faire une faute de calcul dans la dernière application numérique.
Il fallait pas calculer avec la valeur du rendement de séchage en pourcentage.

Normalement je dois trouver Da=463740 m3/h soit un débit de 129 m3/s

des valeurs à commenter !!!

[chatelot16]

en fait, j'aimerai savoir les diférents types de séchoirs que t'as vu leur aspect spatial pour commencer... des séchoirs tunnels avec sas d'entrée et sortie ou des séchoirs statiques ?

j'en ai vu de toute sorte mais mon role etait de reparer des pannes diverse : malgré ma curiosité je ne pouvait pas en noter toutes les caracteristique

j'ai aussi fait la remise en etat complete d'un sechoir sous vide : une grosse pompe a vide met toute la cuve sous vide pendant qu'une chaudiere a fuel chauffe la cuve par une double paroi . la pompe a vide doit etre energiquement refroidie et crache de l'air de la vapeur et de l'huile a pres de 100 °c : cette machine etait concue comme ca : personne n'avait pensée qu'une pompe a vide qui ramene a pression atmospherique de la vapeur d'eau ca chauffe et aurait pu remplacer la chaudiere : ca s'apelle aujourd'hui compression mecanique de vapeur : pour un seul sechoir c'est au debut du cycle qu'il faut chauffer la cuve et seulement ensuite que la pompe a vide fait de la chaleur : mais avec plusieurs sechoir en batterie la pompe a vide pourait faire 100% du chauffage et rendre le sechage sous vide economique en energie : mais pas rendre les cuves sous vide moins chere...

pour les sechoir statique ne pas confondre le debit d'air a chauffer pour introduire de l'air sec et evacuer de l'air humide avec le debit qui tourne en circuit fermé dans le sechoir : pour etre efficace le vent a l'interieur doit etre tres violent : il serait ruineux que ce debit enorme vienne de l'exterieur apres chauffage

pour les sechoirs statique j'en ai meme vu avec uniquement des ventilateur interne en circuit fermé et des gros radiateur a eau chaude ou meme a vapeur : seul les fuites des portes assuraient le renouvellement de l'air : ca marchait tres bien

[invite983d086c]

Merci pour ces informations Charlot...

Je me demande si t'as encore la documentation concernant ce séchoir sous vide... je suppose qu'elle me sera de grande utilité vu que durant ces derniers jours je me suis penché sur l'effet de la pression sur le phénomène de séchage...

Cordialement

[chatelot16]

je n'ai pas eu de documentation : j'ai du tout demonter pour comprendre

meme relever le schema complet de l'armoire electrique pour reconstituer le cycle de fonctionnement prevu par le fabricant

cette machine avait été acheté comme tas de feraille , c'est la premiere pompe a vide a anneau liquide que j'ai vu de ma vie

les fabricants de machine ne veulent pas perdre leurs savoir faire et ce n'est pas chez eux que l'on trouve des renseignement instructif

le CTBA a des livres tres interressants sur toutes les techniques de sechage du bois

[chatelot16]

autre precision sur le sechage sous vide ca marchait par cycle repeté de chauffage a pression normale et mise sous vide : car l'evaporation sous vide refroidit le bois et le vide ne transmet pas la chaleur donc il est inutile de maintenir sous vide trop longtemps il faut remettre a pression normale pour chauffer

[invitee1d13c1f]

bonjour
je suis vraiment intérésse par votre projet de fon d'étude et je suis entraint de faire un projet similaire pour mon projet de fin d'étude mais la défference et que je dois séchet le déchet de bois pour diminuer sont taus en humidité de 38% es ce que vous pouver m'envoié une partied de votre étude pour m'aider merci d'avence
coordialement

[invite2aea4137]

Bonjour à tous,
Quelqu'un connait en France qui sont les producteurs de séchoir de bois?
Merci...

[wajdiben]

bonjour,
Dans le cadre de mon projet de fin d'étude ,je suis censé à faire un dimensionnement d'un sécheur convectif par jet d'air impactant pour sécher la pomme et la mangue de 90% d'humidité à 20% d'humidité résiduel , je trouve que votre travail est très intéressant pour m'aider
Est-ce-que vous pouvez m'envoyez cette partie de dimensionnement de votre étude et merci d'avance.
cordialement