MODÉLISATION DE FLUX POUR UN ÉCHANTILLONNAGE
DANS UNE CHEMINÉE NON CONVENTIONNELLE

PROBLÉMATIQUE

L’échantillonnage de divers polluants dans une cheminée requiert des équipements de pointe et un profil d'écoulement des gaz uniforme aux points de mesure. Ce deuxième paramètre est tout particulièrement critique à l'obtention de résultats représentatifs et valides face aux normes environnementales en vigueur.

En effet, les instances gouvernementales exigent l'utilisation d'une méthode d'échantillonnage isocinétique dans les cheminées. Cette méthode n'est applicable qu'avec un profil d'écoulement des gaz uniforme. Un tel profil est celui dont les lignes de courant sont bien parallèles entre elles et vont dans la même direction à des vitesses identiques.

Les instances gouvernementales considèrent que le profil d'écoulement des gaz est uniforme dans une cheminée lorsque la vitesse effective des lignes de courant ne dépasse pas ± 20% de la vitesse moyenne et que le ratio maximun entre la vitesse maximale et la vitesse minimale est de 3:1

Cependant, il existe des cheminées non conventionnelles dont le design est propice à la création de profil de vitesse non-uniforme notamment lorsque la hauteur de la cheminée n'est pas assez élevée en régime turbulent. Ces cheminées ne permettent donc pas un échantillonnage représentatif au point de mesure et par le fait même les normes et les méthodes d'échantillonnage en vigueur ne sont pas respectées pour le site de mesure. Dans le cas présent, l'usine du client est munie d'une courte cheminée dotée de trois (3) entrées indépendantes menant à la formation de tourbillons.


DÉFI TECHNOLOGIQUE

L'objectif étant de rétablir un profil de vitesse uniforme nécessaire à l'application des méthodes d'échantillonnage exigées par les normes environnementales en vigueur, le défi de cette problématique a donc été de concevoir des composantes mécaniques pouvant être installées dans la cheminée du client permettant d'obtenir un profil de vitesse uniforme au point d'échantillonnage.


SOLUTIONS PROPOSÉES

STS Canada a alors conçu un ensemble de déflecteurs capable d'uniformiser le débit de gaz dans la cheminée existante. Chaque déflecteur a été conçu afin de permettre l'obtention d'un profil de vitesse idéal respectant les critères exigés par les normes environnementales en termes d'échantillonnage. Afin d'obtenir des profils de vitesse précis, les déflecteurs ont été optimisés à l'aide de simulations numériques réalisées avec un logiciel spécialisé.


RÉSULTATS

L'installation, dans la cheminée existante, de cette ensemble de déflecteurs a permis d'obtenir un profil de vitesse uniforme au point d'échantillonnage et ce, pour différents débits de gaz circulant dans la cheminée. Cette modification a donc permis d'assurer le respect des normes environnementales en termes d'échantillonnage sans avoir à remplacer la cheminée existante.

SECTEUR

Fonderie de Nickel

Modélisation de flux

Traitement des gaz d'un four de minerai

NIVEAU D'INTERVENTION

Conception

BUDGET ESTIMÉ

28000$

ANNÉE

2011