3.2. Le réseau de gaine
3.2.1. Tuyauterie Normalisée
L'Association Française de Normalisation "AFNOR" a publié en juillet 1985 les normes pour les tuyauteries d'aspiration de polluants atmosphériques.
La norme NF E29-960 qui définit le vocabulaire relatif aux éléments de tuyauterie utilisés dans les techniques d'assainissement d'usines.
La norme NF E29-961 qui donne les dimensions, la désignation et les matériaux constitutifs des éléments de base des réseaux d'aspiration. Elle s'applique aux longueurs droites, aux coudes, aux cônes de réduction, aux jonctions et à leur mode d'assemblage.
La norme NF E29-962 qui donne les mêmes caractéristiques pour les éléments complémentaires des réseaux d'aspiration et en particulier les éléments régulisateurs de débit et de raccordement divers. Elle est l'aboutissement d'un long travail de préparation et d'étude menée par le Syndicat de l'Aéraulique avec l'Union de Normalisation de la Mécanique sur l'initiative de ses adhérents et sous la Présidence de Gabriel CATTIN.
Pour l’industrie du bois des sociétés comme CATTINAIR avait, lors de sa création en 1959, pris le risque de standardiser les éléments de tuyauterie pour répondre à la demande croissante des investissements en machines outils de production intensive, pour lesquels le dépoussiérage était devenu un accessoire indispensable. L'importance de cette complémentarité n'a pas toujours été bien saisie par l'investisseur et de ce fait, l'étude d'implantation des réseaux d'aspiration nécessaire était souvent postérieure à l'acquisition de la machine outil et génératrice de retard à la mise en production.
Auparavant, la Normalisation des tuyauteries d’aspiration était calquée, et l’est encore dans de nombreux pays, sur la technologie de la climatisation qui fait appel, comme la Norme DIN, à des dimensions non métriques. Celle-ci comporte des écarts de diamètre trop importants, particulièrement au-delà de 200 mm pour composer des collecteurs de dépoussiérage à vitesse constante.
Pour éviter cet écueil, CATTINAIR s'est attaché, dans les années 60, à vulgariser la technologie du profil aéraulique des tuyauteries d'aspiration pour les rendre compétitives en restant fiables. Cela lui a permis de fabriquer en série des composants standardisés, réduisant par la même occasion les coûts et constituant des stocks pour écourter ou supprimer les délais de livraison.
Nous avons pu ainsi sélectionner 103 éléments de dérivation à deux branches avec des résultantes presque parfaites, des 28 diamètres normalisés. En ce qui concerne les rayons de courbure, nous avons choisis deux fois le diamètre parce que c’est le point optimum du coefficient de perte de charge au-delà duquel le gain calculé en daPa est ridicule en comparaison du coût de fabrication. Toujours de le même soucis d’un parfait l’écoulement de l’air, ces coudes comporte un certain nombre de segments dont deux demi segments terminaux.
Nous avons créé une série lourde parallèlement, adaptée au problème d’abrasion dont les caractéristiques sont naturellement différentes.
AFNOR en 1985 a officialisé cette normalisation sous les références NF E 29-960, -961, -962 pour la FRANCE.
Matériel de base
Figure 31
Matériel de base (extrait du catalogue CATTINAIR)
Spécifications normatives (extraits de la norme NF E 29-961)
Modes d'assemblage
Les éléments de réseau sont raccordés bout à bout, les principaux modes d'assemblage sont :
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- l'assemblage par colliers sur bords tombés ou par bride soudée. Ce mode d'assemblage est utilisé pour tous les diamètres (D) allant jusqu'à 600 mm ,
- l'assemblage par brides tournantes sur bord tombés. Ce mode d'assemblage est utilisé pour tous les diamètres intérieurs (D) de la gamme.
Dimensions de raccordement
Figure 1
La gamme des diamètres intérieurs (D) et les hauteurs (b) des bords tombés correspondants sont donnés dans le tableau 1. (Le bord tombé n'est utilisé que pour e < 1,5 mm).
Remarque : L'épaisseur « e » dépend des conditions d'utilisation, notamment de la concentration, de l'agressivité et de la vitesse d'écoulement du polluant, de la différence de pression (Ap) et des conditions de supportage. Les épaisseurs (e) couramment utilisées sont 0,8 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, et sont données à titre indicatif dans le tableau 1.
Note : À partir de e = 2 mm, le mode de raccordement par bride soudée est utilisé pour tous diamètres.
| Tableau 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Longueurs droites
Les longueurs (I) couramment utilisées sont 250 mm, 500 mm, 1000 mm, 2000 mm et 3000 mm.
Coudes
Angles
Les coudes sont couramment fabriqués aux angles suivants 15°, 45° et 90°, par tranches maximales de 15°.Rayons de courburePour les valeurs préférentielles d'angles suivant paragraphe 3.2.2.1, les rayons de courbures (r) couramment utilisés sont égaux à 2D avec un minimum de 300 mm.
Remarques : pour des usages particuliers, les angles peuvent être de 7° 30' et 22° 30', dans ce cas les rayons de courbure respectifs sont de 1,5D avec minimum de 200 mm et 1 D pour des applications où l'on recherche une meilleure résistance à l'abrasion, le rayon de courbure (r) peut être porté à 4D.ÉpaisseurL'épaisseur est toujours supérieure à celle du conduit droit.
Remarque : Dans le cas général, on sélectionne l'épaisseur immédiatement supérieure à celle du conduit droit.
Cônes de réduction
Les valeurs courantes des diamètres (d) et des longueurs (l,) suivent la règle générale suivante La valeur des diamètres d est égale à celle du diamètre (D) qui le précède dans la série indiquée au tableau 1. la longueur (l,) est donnée par la formule
l1= 5(D – d)
Remarque : Cette formule permet de s'approcher de la solution idéale du point de vue de l'écoulement des fluides. La conicité de l'élément est d'environ 7° 30'.
Les valeurs courantes de diamètres (D), (d) et les longueurs (l1) sont récapitulées, à titre indicatif, dans le tableau 2 ci-dessous.
| Tableau 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Jonctions
Les valeurs où la méthode déterminant la valeur des diamètres (d), des angles d'inclinaison (a), des longueurs (I2) sont les suivantes
les diamètres d,, d2 ... d„ doivent être tels que la somme des sections de passage correspondant à ces diamètres soit égale à la section de passage de diamètre (D), et doivent être pris dans la gamme des diamètres normalisés (voir tableau 1) ou se rapprocher le plus possible de ceux-ci.
les angles (a) d'inclinaison sur l'axe de D des diamètres d,, d2 ... d. sont de 22° 30' et 15° ; 30° pour un piquage.
Remarque : Dans le cas d'une culotte à 2 directions, d, a le même axe que D et l'inclinaison de d2 sur D est de 30° pour D supérieur à 750 mm. Les longueurs (l2) courantes pour les culottes à 2 directions sont données dans le tableau 3.
| Tableau 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Cônes d’équilibrages
La gamme des diamètres intérieurs (D) et des diamètres d2 est donnée dans le tableau 4 ci-dessous.
| Tableau 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Les valeurs des diamètres (d,) et de la hauteur (h) sont données par les relations (1) et (2)
d1 = (3 X d2 (1)
h = 1,8 6 (d2 - d,) (2)
Les valeurs de ß sont lues sur le graphique ci-dessous (figure 2) en fonction de la vitesse de l'air dans les conduits et de la différence de pression à vaincre.
L'épaisseur (e) est égale à 1,5 mm et l'angle (a) est égal à 75°.
Éléments de réglage de débit - Registre à glissière
Dimensions
L'épaisseur (e) couramment utilisée est 1,5 mm.
Registres à glissière
Les longueurs (l) couramment pratiquées sont 150 et 250 mm. Les valeurs des diamètres intérieurs (D), des hauteurs h1, h2, h3 des largeurs (b) sont données dans le tableau 5.
| Tableau 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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