Les cyclones ACS efficaces et économiques contre les particules fines en sortie de sécheurs
Article paru dans le bioénergie International n°66 de juin 2020
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Batterie de cyclones Hurricane en sortie de sécheur industriel, photo ACS
Un article de la Société Européenne de Cardiologie du 3 mars 2020, rappelle que la pollution de l’air ambiant aux particules fines (PM 2,5) et à d’autres polluants comme l’ozone, figureraient parmi les principales sources de surmortalité et de perte d’espérance de vie (PEV) dans le monde, notamment par le biais de maladies cardiovasculaires. Toujours selon cette étude, ces polluants d’origines variées (particules d’origine éolienne ou provenant de la combustion plus ou moins maîtrisée de combustibles fossiles ou de biomasse, dont une part non négligeable dues aux feux de forêts et aux pratiques de brûlage à l’air libre engendreraient une PEV qui rivalise avec celle d’autres risques importants comme le tabagisme.
Plus près de chez nous en Europe ou en Amérique du Nord, certains processus de séchage à haute température dans l’industrie du bois ou dans l’agro-industrie, peuvent aussi constituer des contributeurs importants de particules fines dans l’atmosphère. Ces poussières peuvent à la fois contenir des composants du produit à sécher, mais aussi des cendres volantes émises par le générateur d’air chaud, notamment lorsque le séchage se fait en flamme directe derrière un foyer à combustible solide comme du charbon ou de la biomasse. Dans ce cas précis, et encore fort répandu, les systèmes ACS peuvent contribuer à un environnement plus sain en capturant les particules émises.
Et la principale valeur ajoutée des cyclones ACS, par rapport à la technologie alternative principale qu’est le filtre électrostatique en voie humide, réside dans la réduction des coûts, qu’il s’agisse des coûts de maintenance et d’exploitation, que des coûts d’investissement.
![](https://www.bioenergie-promotion.fr/wp-content/uploads/2020/09/zoom-sur-une-batterie-de-cyclones-hurricane-en-sortie-de-secheur-industriel-photo-acs-web.jpg)
Zoom sur une batterie de cyclones Hurricane en sortie de sécheur industriel, photo ACS
Dans le tableau ci-dessous, ACS compare deux technologies, appliquées sur un séchoir au débit de 100 000 m³/h. Comme on peut le voir, bien que les deux solutions présentent des coûts énergétiques très proches (31,3 kW et 26,1 kW), la solution avec cyclone secondaire Hurricane ne nécessite pas de main-d’œuvre spécialisée. On observe également que les coûts annualisés de maintenance des équipements sont beaucoup plus élevés avec le filtre électrostatique : 70 500 € contre 35 300 €. Cela rend les coûts globaux d’exploitation et de maintenance des cyclones bien moins élevés : 53 675 € contre 85 871 €. Mais c’est aussi dans l’investissement initial que les écarts sont très importants, le système Hurricane étant globalement deux fois moins cher dans cet exemple : 430 000 € contre 950 000 €.
Coûts d’exploitation et entretien en considérant que les systèmes travaillent avec pré-séparateur |
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Système hurricane | Electro-filtre | Économies hurricane | ||
COÛTS D’EXPLOITATION | €/an | |||
1. Consommation électrique de ventilateur | ||||
Débit maximum | m3/h | 100 000 | 100 000 | |
Débit | m3/h | 75 000 | 75 000 | |
Débit | m3/s | 21 | 21 | |
Perte de charge | pa | 1 200 | 450 | |
Performance du ventilateur | η | 80% | 80% | |
Consommation de ventilateur | kW | 31 | 12 | |
2. Électrofiltre : consommation électrique (champ électrique, système de vibration et de chauffage) | kW | 0 | 14 | |
3. Consommation électrique totale | kW | 31,3 | 26,1 | |
Consommation d’énergie totale (350 jours/an) | kWh | 262 500 | 219 591 | |
Coût par kWh | € | 0,07 | 0,07 | |
Coûts de consommation d’énergie (350 jours/an) | € | 18 375 | 15 371 | 3004 |
COÛTS DE MAINTENANCE | ||||
Coûts de remplacement des vannes rotatives | € | 31 000 | 15 500 | |
Coûts de main-d’œuvre spécialisés supplémentaires en raison de la complexité du système | € | 7 500 | ||
Coûts de rénovation dus à la déchirure et à l’usure | € | 4 300 | 47 500 | |
Total des coûts de maintenance | € | 35 300 | 70 500 | -35 200 |
COÛTS MONDIAUX DE MAINTENANCE ET D’EXPLOITATION | € | 53 675 | 85 871 | -32 196 |
Sur un pourcentage du coût d’investissement dans un électrofiltre | 6% | 9% | ||
COÛTS D’INVESTISSEMENT | ||||
Équipement | 350 000 | 800 000 | ||
Installation et isolation | 80 000 | 150 000 | ||
Coûts d’investissement totaux | € | 430 000 | 950 000 | -520 000 |
Sur un pourcentage du coût d’investissement dans un électrofiltre | 45% | 100% | ||
Coûts totaux sur une période de 5 ans (coût total d’acquisition) | € | 698 375 | 1 379 357 | -680 982 |
Sur un pourcentage du coût d’investissement dans un électrofiltre | 51% | 100% |
![](https://www.bioenergie-promotion.fr/wp-content/uploads/2020/09/helder-teixeira-photo-acs.jpg)
Helder Teixeira, photo ACS
En conclusion, si l’on compare les deux technologies sur le Coût Total d’Acquisition (CTA), défini comme le coût d’investissement plus 5 ans de coûts d’exploitation et maintenance, le CTA du système Hurricane ne représente que 51 % du CTA du filtre électrostatique.
Contact francophone : Helder Teixeira / +351 910 766 018 – helder.teixeira@acsystems.pt – www.advancedcyclonesystems.com
Frédéric Douard
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