Quelle est la différence entre le transport en phase dense et en phase diluée ?

Jacqui Meany, directrice du marketing, Dynamic Air Inc. | 01 décembre 2022

Les systèmes de transport pneumatique sont généralement classés en phase dense ou en phase diluée. mais qu'est ce que ça veut dire? Et à quoi ressemblent généralement ces systèmes ? Cet article tentera de répondre à cette question et d'expliquer les différences entre ces deux types de systèmes.

Tout d’abord, éliminons quelques définitions. « Gaz » fera référence au gaz de transport. Ce sera le plus souvent de l’air. Cependant, il existe des applications dans lesquelles d'autres gaz sont utilisés pour le transport. L’azote est probablement l’« autre » gaz le plus couramment utilisé, car il s’agit d’un gaz inerte relativement peu coûteux à produire, puisque 78 % de notre atmosphère est constituée d’azote. L'azote est couramment utilisé lorsque l'oxydation du matériau transporté est un problème ou pour le transport de matériaux explosifs. Deuxièmement, le « matériau » fera référence aux solides qui sont transportés. Troisièmement, « l’efficacité » fera référence à la puissance requise par rapport à la vitesse et à la distance du système. Le système qui utilise moins d’énergie (gaz) pour transporter le même débit et la même distance est plus efficace du point de vue de l’énergie (utilisation du gaz). Passons maintenant à la partie intéressante.

Les systèmes de transport pneumatique en phase diluée sont généralement décrits comme le dosage constant de matériau dans un flux de gaz à grande vitesse. L'alimentateur le plus courant est un alimentateur à sas rotatif. Les systèmes en phase diluée peuvent fonctionner sous pression ou sous vide. Vous trouverez ci-dessous un exemple de conception courante pour un système de transport pneumatique en phase diluée sous pression.

Système de transport pneumatique en phase diluée

Bien qu'un système de transport pneumatique en phase diluée ressemble généralement au système ci-dessus, ce qui définit réellement un système en phase diluée, ce sont les conditions à l'intérieur du tuyau de transport pendant le transport. La caractéristique déterminante est que, avec un système en phase diluée, le matériau est transporté à des vitesses élevées proches de la vitesse du gaz et le matériau semble être en suspension dans le flux gazeux (voir ci-dessous). Un aspirateur en est un bon exemple : un rapport gaz/matériau élevé.

Tuyau de transport de phase diluée

Avec les conceptions de systèmes en phase diluée, il n'est pas rare que la moitié de la puissance totale du système soit utilisée uniquement pour déplacer le gaz de transport à travers un tuyau de transport vide. Cela est dû à la faible pression de fonctionnement et à la vitesse élevée du flux de gaz. En tant que tels, ces systèmes deviennent moins pratiques à mesure que les exigences de vitesse de transport augmentent ou que la distance de transport augmente. Il n'est pas rare non plus que les systèmes de transport en phase diluée aient des vitesses de gaz supérieures à 5 000 pieds/min. Cela rend également un système de transport pneumatique en phase diluée moins pratique pour les applications manipulant des matériaux fragiles ou abrasifs, car les vitesses élevées des matériaux provoquent davantage d'usure et de dommages aux particules.

Pourquoi la distance de transport est-elle un facteur ? Parce que la puissance nécessaire pour déplacer un matériau augmente à mesure que la distance de transport augmente. Comme pour transporter un sac lourd sur une distance, il est plus difficile de transporter ce sac lourd sur une distance de 1 mile au lieu de 10 pieds. Pour cette raison, si l'application est à débit élevé ou sur de longues distances, l'efficacité devient de plus en plus préoccupante.

Système de phase dense

Les systèmes de transport pneumatique en phase dense sont généralement décrits comme un matériau poussé ou extrudé à travers le tuyau de transport par la pression du gaz de transport. Une bonne analogie serait un fût de bière distribuant de la bière. Les systèmes de transport pneumatique en phase dense peuvent fonctionner sous pression ou sous vide. Vous trouverez ci-dessous un exemple de conception courante pour un système de transport pneumatique en phase dense sous pression.

Bien qu'un système de transport pneumatique en phase dense ressemble généralement au système ci-dessus, ce qui définit réellement un système en phase dense, ce sont les conditions à l'intérieur du tuyau de transport pendant le transport. La caractéristique déterminante est que, dans un système à phases denses, la matière s'écoule en « blocs ». Cela signifie que le matériau se déplace à travers le tuyau de transport à une densité apparente très proche de la densité apparente mesurée au repos, et que des poches de gaz existent entre les « bouchons » de matériau (voir ci-dessous) :