Étude de cas: Modélisation de flux dans un nouveau réseau de conduits de ventilation de gaz de procédé dans une fonderie de nickel (GF5)

PROBLÉMATIQUE

La conception de nouveaux réseaux de ventilation respectant à la fois les règles de l’art (vitesse de transport, longueur droite, rayon de courbure, etc.) et l’espace restreint disponible peut s’avérer très complexe dans une usine existante. Dans ces conditions, le choix du diamètre des conduits, du nombre de coudes, du type de raccords, etc… doit être réalisé avec soin pour éviter les risques d’abrasion et d’accumulation de particules dans ces conduits; phénomènes qui peuvent avoir des conséquences néfastes d’un point de vue santé, sécurité et entretien.

Pour éviter de tel problèmes, il est souvent nécessaire d’avoir recours à la simulation numérique pour visualiser les profils de vitesse obtenus pour différentes conditions d’opération (débit, température, charge et granulométrie des particules) et ainsi identifier les points critiques du réseau.

DÉFI TECHNOLOGIQUE

Le défi de cette problématique impliquait le développement et le bon paramétrage de modèles numériques permettant de déterminer les profils de vitesse dans les conduits.

SOLUTIONS PROPOSÉES

STS Canada a donc utilisé un logiciel de simulation numérique spécialisé afin de valider la conception de nouveaux conduits de ventilation. À l’aide des bons paramètres d’entrée, ce logiciel a permis de visualiser en 3D les profils de vitesse, les zones avec risques d’abrasion et celles ou le dépôt et l’accumulation de particules peuvent se produire.

RÉSULTATS

Les résultats obtenus grâce au logiciel de simulation numérique ont permis de visualiser les profils de vitesse qui seraient obtenues dans le nouveau réseau de ventilation. Les zones où les vitesses étaient trop élevées correspondaient aux risques d’abrasion et à l’inverse, les zones de faible vitesse correspondaient aux zones de dépôt potentiel de particules. Suite à ces simulations, la conception du réseau de conduits a été modifiée afin d’obtenir de meilleurs profils de vitesses et ainsi minimiser les risques d’abrasion et d’accumulation de particules. Pour les secteurs du réseau difficilement modifiables, des recommandations ont été faites afin de protéger les conduits contre l’abrasion.

L’utilisation d’un logiciel de simulations numériques s’est avérée un choix judicieux et a permis d’optimiser le concept initial du réseau de ventilation.