Comment fonctionne un ventilateur industriel? Ventilateur axial – Calcul du débit

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Qu’il s’agisse d'usines de production, de chaînes de montage, de cabines de peinture ou de cabines
d'essai pour moteurs, la qualité de l’air à l’intérieur de ces environnements doit être contrôlée et
propre pour assurer le bien-être des personnes qui y travaillent; de nos jours un objet
électromécanique qui nous aide à obtenir de l’air propre dans les environnements industriels, est
considéré comme indispensable: il s’agit du ventilateur industriel.
Les ventilateurs industriels aident la recirculation de l’air dans les environnements où il faut de l’aire
propre, beaucoup des fois ils agissent comme des aspirateurs pour les substances nocives ou
inflammables, comme dans les cabines de peinture.
L’histoire du ventilateur a origines bien éloignées, remontant à 500 avant JC en Inde, sous le nom de
Punkah. Il s'agissait d'un système entièrement manuel, c’était devoir des servants d’actionner le
grand éventail, en tirant des cordages reliées à des feuilles, très grandes, d’une plant appelée
Palmyra. C’est Omar-Rajeen Jumala qui en 1832 a construit le premier ventilateur mécanique; il a
était utilisé et testé en pratique dans les mines de charbon.
Dans cette vidéo nous allons découvrir les typologies des ventilateurs industriels, leur
caractéristiques et comment ils fonctionnent.
Les ventilateurs industriels se divisent en 4 catégories:
Les ventilateurs axiaux
Les ventilateurs centrifuges
Les ventilateurs tangentiels et hélico-centrifuges
Nous nous concentrerons sur les ventilateurs axiaux et centrifuges, les types les plus fréquemment
utilisés dans les installations industrielles.
Dans les ventilateurs axiaux, le gaz est aspiré et envoyé dans la même direction, parallèlement à
l'axe de la roue. La roue, l'organe rotatif de tous les ventilateurs, est composée par des pales
inclinées attachées à un moyeu central; lorsque tout le group commence à tourner, les pales
poussent l’air créant une différence de pression. Avec une roue axiale, si les pales tournent dans le
sens des aiguilles d'une montre, la direction du flux sera vers l'avant, tandis qu’en les faire tourner
dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le flux inversera sa direction.
Les avantages de ce type de roue sont sa vitesse, supérieur à celui des autres types, sa pression
dynamique plus élevée, et c’est plus petit, plus léger et moins coûteux.
Voyons maintenant les ventilateurs centrifuges; le flux est aspiré parallèlement au ventilateur, mais
il est poussé perpendiculairement, formant ainsi un angle de 90°. Si nous examinons ses composants
nous trouverons: la bride d'entrée, laquelle comprend toujours une grille de protection. Le cône
d'entrée, conçu comme un tube de Venturi, pour augmenter la vitesse du flux entrant. Puis il y a la
roue, placée à l'intérieur d’une structure tôle en forme de spirale; cette conception permet une
augmentation du facteur centrifuge. L’arbre d'entraînement avec ses relatifs roulements, est
déplacé par un système de poulies reliées à une courroie, entraînée par un moteur électrique
triphasé.
Comme nous voyons dans l’animation, le moteur entraîne les poulies, qui font tourner l’arbre
d'entraînement; les poulies ont un diamètre différent, et ont la tâche de transmettre l’énergie et de
réduire le nombre de tours du moteur : une vitesse inférieure se traduit dans une force supérieure,
donc une augmentation du couple. L’arbre fait tourner la roue, créant un effet centrifuge en son
centre, le flux arrive perpendiculairement à l’axe de la roue, qui répartit le flux radialement, créant
une sorte de vortex; le flux, aidé par la géométrie en spirale de la structure, est dirigé vers l'orifice de
sortie à une pression plus élevée qui lui permet de parcourir une plus grande distance à travers un
système de tuyaux.
La roue est le principal composant des ventilateurs, sa forme assure des performances et des
utilisations différentes.
Un ventilateur à pales radiales est la structure la plus solide pour ce secteur. Ils sont conçus pour
être durables, solides et puissants, utiles pour déplacer de grandes quantités d’air, grâce aux atteinte
des pressions très élevées; ces ventilateurs ont un coût de maintenance très bas et sont parfaits...