Séparation Solide-Fluide
Chapitre 1. Etude de la décantation
Chapitre 2. Ecoulements des fluides à travers les milieux poreux
Chapitre 3. La filtration
Chapitre 4. Séparation gaz-solide - Dépoussièrage
Exercices
Exercices du chapitre 1
Exercices du chapitre 2
Exercices du chapitre 3
Exercices du chapitre 4
Enoncés
Correction exercice 4.1
Correction exercice 4.2
Correction exercice 4.3
Correction exercice 4.4
Correction exercice 4.5
Correction exercice 4.6
Correction exercice 4.7
Correction exercice 4.8
Correction exercice 4.9
Travaux Pratiques Filtrations
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Correction exercice 4.8

Enoncé

Calculer le diamètre de coupure et l'efficacité globale d'un cyclone ayant la distribution de taille de particule suivante :

(µm)

% en masse

1
5
10
20
30
40
50
60
>60

3
20
15
20
16
10
6
3
7

On donne :

  • μgaz = 0,02 cP
  • densité des particules : 2,9
  • vitesse d'entrée dans le cyclone : 15,24 m/s
  • Nombre de tours effectifs dans le cyclone : 5
  • Diamètre du cyclone : 3,05 m
  • Largeur entrée cyclone : 0,762 m

Correction

Les performances du cyclone sont souvent donnés en terme de diamètre de coupure qui est la taille de particules collectées avec une efficacité de 50%. Le diamètre de coupure dépend des propriétés du gaz et des particules, des dimensions du cyclone et des conditions opératoires.

Ce diamètre de coupure peut être calculé à partir de la formule suivante :

  • dpc  : diamètre de coupure (m)
  • µ : viscosité du gaz (kg/m.s)
  • Bc  : largeur du cyclone à l'entrée (m)
  • NT  : nombre de tours effectif du gaz dans le cyclone (sans dimension – voir cours)
  • ve  : vitesse du gaz à l'entrée du cyclone
  • ρp : masse volumique des particules (kg/m3)
  • ρ : masse volumique du gaz (kg/m3)

La méthode de Lapple donne l'efficacité de la séparation en fonction du rapport diamètre de particules sur diamètre de coupure :

dans notre cas ρp - ρ ≈ ρp = 2900 kg/m3

le diamètre de coupure est dpc =9,94 µm

(µm)

wi

Ei (%)

wi Ei (%)

1
5
10
20
30
40
50
60
>60

0,33
0,20
0,15
0,20
0,16
0,10
0,06
0,03
0,07

0,10
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
-

0
20
50
80
90
93
95
98
100

0,0
4,0
7,5
16,0
14,4
9,3
5,7
2,94
7,0

∑ = 66,84

L'efficacité globale est

Donc E=66,84%

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