PCM, pression statique, débit, vitesse d’aspiration, comment s’y retrouver!

10 mars 2014

Vitesse de l’écoulement de l’air

Vitesse dans les conduits 

Unité : pieds/min (pi/min)  – feet per minute (fpm)  

La vitesse dans les conduits dépend de la nature du contaminant et de sa densité. Plus le contaminant est lourd, plus la vitesse devra être rapide pour éviter une accumulation (ou dépôt) dans les conduits. Normalement, lorsque la vitesse est appropriée, l’entretien fréquent ou le déblocage du réseau de conduits est souvent éviter. La vitesse dans les conduits peut débalancer le système de ventilation sur le plan du débit, car une augmentation de la vitesse d’aspiration se traduit en augmentation de la friction et de la pression statique. 

Nature du contaminant

Exemples

Vitesse dans les conduits nécessaire (pi/min)

Vapeur, gaz, fumée

Toutes vapeurs, gaz ou fumées

1000-2000

Fumée d’échappement

Soudage

2000-2500

Poussière très fine

Fibre de coton, farine de bois, poudre d’imprimante

2500-3000

Poussière sèche & poudre

Caoutchouc, poussière de coton, poussière de savon, tonte de cuir

3000-4000

Poussière industrielle standard

Poussière de sablage, poussière d’argile, poussière de granite…

3500-4000

Poussière lourde

Poussière de scie mouillée, poussière de plomb…

4000-4500

Très lourd ou mouillé

Poussière de ciment mouillé, copeaux

4500 et plus

 

Vitesse de captation

Pour être efficace, la vitesse de captation à la source doit être suffisamment élevée. Pour une vitesse connue, on peut déterminer les distances maximales de captation entre une buse, une hotte et la source à capter. Souvent, il faut considérer les courants d’air environnants, car il se peut que le courant d’air soit plus élevé que la vitesse de captation nécessaire. Il est donc possible de contrer ce courant d’air soit en augmentant la vitesse de captation, soit en se rapprochant de la source d’émission ou en mettant des rideaux qui bloqueront ce courant d’air. Voici des exemples d’application: 

Condition de la dispersion du contaminant

Exemples

Vitesse de captation

(pi/min)

Sans vitesse – sans courant d’air

Évaporation au-dessus d’un réservoir

50 -100

Petite vitesse – petit courant d’air

Soudage, transfert de convoyeur

100-200

Moyenne vitesse- moyen courant d’air

Remplissage de baril, broyage de convoyeur

200-500

Haute vitesse- haut courant d’air

Meulage, jet d’air sable…

500-2000

 

Débit 

Unité : pied3/min (PCM) ou cubic feet per minute (CFM)  

Le débit, c’est le volume d’air qui circule dans le temps. Cette unité de mesure dépend de la grosseur du conduit et de la vitesse dans les conduits. Une équation fort simple permet de calculer le débit.

Q= Débit en pi3/min (PCM)

V= Vitesse en pi/min

A= Aire du conduit (pieds2)

 Q = V*A

 

Distance d’aspiration ou de captation

La captation a des limites en ce qui a trait à la distance de captation. La distance de captation a une influence sur le débit résultant.

Pour connaître l’influence exponentielle de la distance, voici une équation :

V= Vitesse en pi/min à la distance X

X = La distance rectiligne en pieds.

Q= Débit en pi3/min (CFM)

A= Aire de l’entrée du conduit, de la hotte ou de la buse (pieds2)

D= Diamètre du conduit ou longueur d’un conduit carré

 Q=V * (10 *X2+A)

 

Voici une visualisation du débit en fonction du diamètre tiré de Industrial Ventilation:

 captation_2

                         Sans flange                                                                               Avec flange

 

Voici un exemple de distance de captation pour des bras de captation tiré de Industrial Ventilation:

 Captation

 

Perte de charge (pression statique)

Unité : pouce d’eau ( » d’eau) ou inch of water ( »  S.P.)

La perte de charge est la dissipation de l’énergie. On peut la visualiser comme étant principalement la restriction que cause la friction dû à la longueur du réseau de conduit, le fini interne du conduit (le flexible occasionne plus de friction) et les changements de direction (coudes). Dans le même ordre d’idée, il faut aussi considérer le silencieux, l’encrassement des conduits et des filtres, car cela occasionne de la perte de charge.

La vitesse dans les conduits influence également la perte de charge étant donné que la vitesse de l’air crée plus de friction (plus rapide = plus de friction = plus de perte de charge).

Il existe des abaques afin d’évaluer les pertes de charges. Idéalement, veuillez faire appel à des experts du domaine afin d’avoir une évaluation plus précise.

Pour la sélection d’un ventilateur, il faut connaître la perte de charge, car cela influence les performances (grosseur du ventilateur et puissance nécessaire). Un des critères de sélection est la pression statique que doit développer le ventilateur à un débit précis. Au sens figuré, il s’agit de comparer la capacité de chargement versus la puissance moteur d’une camionnette et d’un VUS.

Exemples de performance: 

Performances


Besoin d’informations supplémentaires?
Contactez-nous !

Contactez-nous