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EXERCICES SECHAGE 2
EXERCICE 1: utilisation du diagramme enthalpique
Un séchoir produit 200kg/ hde bulbes à 5% d'eau à partir d'oignons frais à 90% d'eau. L'air utilisé est à
10°C et 75% d'humidité. Après la batterie de chauffage, il est à 135°C. L'air sortant du séchoir est à
40°C et 80% d'humidité.
1) calculer la masse horaire d'eau à évaporer,
2) calculer le coût énergétique de son chauffage (en KW, puis en KW/h) et la puissance de la
batterie de chauffage.
EXERCICE 2: étude de cas: Etude d'un tunnel de déhydratation de légumes
A- Descriptif du séchoir
Après préparation (nettoyage, pelage, blanchiment) les légumes sont dirigés vers un séchoir de type
tunnel, dont le principe de fonctionnement est représenté sur la figure 1.
Le déplacement des légumes est assuré par un tapis dont la structure est telle qu'elle permette le passage
de l'air.
La circulation de l'air est assurée par des ventilateurs, à contre courant croisé au sens de la circulation
des légumes. Les ventilateurs sont situés en amonts des batteries de réchauffages de l'air (BC)
Afin de faire face à tous les aléas (conditions ambiantes, humidité variable des produits entrants..) on
peut faire varier l'allure de séchage en modifiant 3 paramètres:
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le débit d'air de séchage dans une plage de 90% à 100% du débit nominal.
le temps de séjour des légumes dans le séchoir en agissant sur la vitesse du tapis
le pouvoir séchant de l'air en faisant varier la température de l'air de séchage au moyen de la
variation de température de l'eau dans les échanegurs eau-air (BC).
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B. Paramètres de fonctionnement du séchoir:
Tous les paramètres mentionnés sur la figure 1 sont des paramètres constants déterminés
expérimentalement, indépendants des conditions ambiantes.
L'air qui rentre dans le séchoir est intégralement de l'air ambiant. Nous ne concidérons que le séchoir
comporte 6 zones, ces zones A,B,C,D,E,F sont indiquées sur la figure 1.
Le réchauffage de l'air dans les différentes zones du séchoir est assuré au niveau de 4 batterie chaudes:
BC1, BC2, BC3, BC4.
Les 3 batteries BC2, BC3, BC4 sont alimentées en parallèle par de l'eau à 70°C. L'air est extrait des 3
batteries BC2, BC3, BC4 est porté à 65°C.
La batterie chaude BC1 est alimentée en série par les batteries BC2, BC3, BC4 par de l'eau à 55°C. L'air
est porté à 50°C en sortie de la batterie BC1.
L'air extrait des batterie BC1 et BC2 traverse 2 fois la couche de légumes avant d'être dirigé vers la
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batterie chaude suivante ou d'être rejeté à l'extérieur du séchoir.
D4.13/Chapitre 5 l'air humide -2- exercices 2
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C. Données du séchage
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débit horaire moyen de légumes humides entrant dans le séchoir: 4080 Kg/h
taux de MS des légumes à l'entrée du séchoir: 10%
taux de MS des légumes déshydratés à la sortie du séchoir: 86%
température et hygrométrie moyenne de l'air ambiant pendant la période de fonctionnement en saison
chaude (août ->octobre) : 15°C, 70%
D.Travail demandé
1) A partir des caractéristiques connues de l'air à l'entrée de chaque zone de séchage (en sortie BC)
et à partir du degré hygrométrique de cet air en sortie de chaque zone, représenter l'évolution de
l'air de séchage dans le séchoir sur le diagramme enthalpique de l'air humide fourni en
annexe (figure 2). Le séchage est supposé adiabatique sur tout la longueur du séchoir.
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2) Calculer la masse horaire d'eau à extraire des légumes.
3) Calculer à partir des teneurs en eau de l'air à l'entrèe et à la sortie du séchoir, le débit masse
horaire d'ai sec nécessaire au séchage (on estime qu'il n'y a pas d'air parasite introduit).
4) Calculer la puissance thermique totale théorique (en USI) à fournir à l'air, à partir des
enthalpies de l'air à l'entrée de la batterie BC1 et à la sortie de la batterie BC4, ainsi que du débit
d'air sec de séchage.On ne tient pas compte de la variation des chaleurs sensibles des légumes et
du tapis ainsi que des pertes thermiques du séchoir.
5) Calculer la masse horaire d'eau éliminée dans chaque zone du séchoir.
6) Calculer la puissance thermique théorique fournie par chaque batterie chaude.
7) Lire la température de l'air sortant de chaque zone de séchage.
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