Analyse du fonctionnement d'un conditionneur à vapeur

par Pierre Vandewalle

Thèse de doctorat en Physique et sciences de l'ingénieur

Sous la direction de MICHEL COMBARNOUS.

Soutenue en 1999

à Bordeaux 1 .

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  • Résumé

    Un traitement hydrothermique, utilise en alimentation animale consiste a incorporer a un produit pulverulent de la vapeur d'eau en faible proportion dans un conditionneur a pales tournantes en vue de chauffer la farine et d'ameliorer sa compaction ulterieure. Les transferts de chaleur sont etudies a l'aide de billes de verre mono-disperses puis etendus a de la farine de mais et de luzerne, choisies pour leur capacite calorifique differente et conservees dans la suite de l'etude. Le coefficient d'echange de chaleur, base sur la dissipation d'une plaque chauffee par un solide divise agite semble beaucoup plus lie a l'aire massique qu'a la taille des particules. La chaleur se transmet principalement par convection avec le gaz entourant les particules. A l'aide d'un mini-conditionneur, nous montrons que la vitesse de rotation des pales (nombre de froude) et leur angle d'inclinaison influencent grandement la distribution des temps de sejour (dts). Le temps de sejour moyen resume les informations contenues dans la dts modelisee par une cascade de melangeurs (action des pales), en serie avec une cuve agitee representant les espaces morts entre deux pales (configuration classique du conditionneur). Le modele est valide sur un conditionneur pilote avec un aliment compose. L'aptitude a la compaction est evaluee par un test de compression simple. Le travail de compression semble en partie dependre du temps laisse a l'eau pour diffuser dans la particule. La contrainte d'ecrasement pourrait resulter d'une interaction forte entre la nature du produit et le procede. L'homogeneisation de la temperature est rapide (bonne accessibilite de la vapeur d'eau a l'ensemble des particules), celle de la teneur en eau est par contre plus incertaine. Une approche locale du role de l'eau apporterait un eclairage complementaire. Il est maintenant possible de raisonner le profil de l'appareil et ses conditions d'emploi en fonction des applications souhaitees.

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