Cas d’application de la soufflante centrifuge à paliers à air dans l’industrie cimentière
Les économies d’énergie sont un volet important du développement de haute qualité de l’industrie cimentière. Les surpresseurs Roots et les soufflantes centrifuges classiques sont aujourd’hui très répandus dans les cimenteries, mais ils ont pour défauts une forte consommation d’énergie, un bruit élevé et des interventions de maintenance fréquentes et coûteuses ; la soufflante centrifuge à paliers à air résout efficacement ces problèmes. Voici l’analyse d’un cas de rénovation énergétique des soufflantes d’une cimenterie :
3.1 État de fonctionnement du surpresseur Roots d’origine
Le surpresseur Roots d’origine était en service depuis longtemps ; son rendement baissait progressivement et son taux de panne augmentait. À une pression de service sur site de 31 kPa, sa puissance réelle en fonctionnement était de 142 kW et son bruit de 110 dB. Lorsque l’utilisateur a augmenté sa capacité de production et dû porter la pression à 35 kPa, le surpresseur Roots d’origine ne pouvait plus répondre au besoin.
Caractéristiques de plaque du surpresseur Roots – Tableau 2
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Poste d’utilisation
Type de machine
Débit de plaque
m3/min
Pression de plaque
kPa
Puissance de plaque
kW
| | | |
Ventilateur d’air primaire en tête de four
Surpresseur Roots
169
29.4
132
3.2 Solution de rénovation
Pour satisfaire la pression de service maximale requise, une soufflante centrifuge à paliers à air de 132 kW a été retenue en remplacement du surpresseur Roots d’origine, lequel peut servir de machine de secours.
Caractéristiques de plaque de la soufflante centrifuge à paliers à air – Tableau 3
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Poste d’utilisation
Type de machine
Débit de plaque
m3/min
Pression de plaque
kPa
Puissance de plaque
kW
| | | |
Ventilateur d’air primaire en tête de four
Soufflante centrifuge à paliers à air
175
40
132
3.3 Résultats de la rénovation
La comparaison des données avant et après rénovation figure au tableau 4.
Comparaison des données avant et après rénovation – Tableau 4
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N°
Type de machine
Pression de service
kPa
Débit de service
m3/min
Puissance en service
kW
Consommation spécifique
kWh/m3
Taux d’économie d’électricité
%
| | | | | |
1
Surpresseur Roots
31
169
142
0.014
28.5
| | | | |
2
Soufflante centrifuge à paliers à air
31
169
105
0.01
| | | | |
|
1
Surpresseur Roots
35
169
Ne répond pas au besoin
| | | | | |
2
Soufflante centrifuge à paliers à air
35
169
123
0.012
(1) Bénéfices économiques
1) Électricité : par rapport au surpresseur Roots d’origine, la soufflante centrifuge à paliers à air économise 37 kW chaque heure, soit un taux d’économie de 28,5 % ; l’économie annuelle est de 266 400 kWh (7 200 h/an), pour un gain total de 146 520 yuans (0,55 yuan/kWh).
2) Maintenance : le surpresseur Roots d’origine exigeait des révisions périodiques et le remplacement de l’huile de lubrification et des roulements ; main-d’œuvre comprise, le coût annuel moyen de maintenance était de 2 000 yuans. L’entretien de la soufflante centrifuge à paliers à air se limite au nettoyage ou au remplacement du média filtrant, pour un coût ne dépassant pas 700 yuans par an.
(2) Bénéfices sociaux : le bruit sur site est passé de 110 dB à 75 dB ; l’environnement de travail s’est considérablement amélioré et le bruit sur le site de l’usine a baissé d’autant.
5 Conclusion
(1) La soufflante centrifuge à paliers à air présente de nombreux avantages : économies d’énergie et respect de l’environnement, faible bruit, faibles vibrations, absence d’huile de lubrification et d’entretien ; elle est en outre peu encombrante, très automatisée et facile à installer et à exploiter, ce qui la rend très adaptée aux cimenteries, en installation neuve comme en rénovation énergétique.
(2) Le coût d’achat d’une soufflante centrifuge à paliers à air est supérieur à celui d’une machine classique, mais l’énergie économisée chaque année suffit à compenser l’amortissement de ce surcoût : les seules économies d’énergie permettent de récupérer l’investissement en moins de 2 ans. Ses perspectives d’application dans l’industrie cimentière sont vastes.