L`émaillage et l`énergie

L’émaillage et l’énergie EIC France
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Le coa'ng émail requiert + d’énergie que le coa'ng peinture. –  Séchage 150°C – 200°C –  Cuisson 550°C – 840°C pour –  Cuisson 150°C – 200°C 2 •  Séchoir –  Infra-­‐rouge –  Air chaud •  Four –  Types de four –  Éléments d’isola'on –  Énergie gaz –  Principe de calcul du four –  Énergie électrique 3 Séchoir But: évaporer l’eau de la formule émail • Séchoir infrarouge -­‐ Énergie gaz ou électrique -­‐ Peu u'lisé -­‐ Fagor Brandt Orléans pour 2C/1C -­‐ Signaux Girod (cuisson sérigraphie) 4 •  Séchoir air chaud 1000 gr de barbo'ne = 300 gr H₂O 80% H₂O à extraire = 240 gr Air chaud: 120 à 200°C Base 400 pièces = 100 Kg H₂O Brûleur puissance 200 kW Coût 0,04€ / kW = 8€ / h = 70€ / jour = 16 000€ / an Inves'ssement: Brûleur + consomma'on gaz OU Échangeur + liaison four + 0€ consomma'on gaz 5 Four •  Four box -­‐  Pe't four de laboratoire -­‐  Four industriel de 4 à 20mᶟ Genre : Rhénane pour fonte -­‐  Four industriel de très grande capacité Genre : De Dietrich réacteur Fonc'onnement non con'nu par batch Perte importante d’énergie lors du chargement et du déchargement (ouverture-­‐fermeture des portes) 6 •  Four con'nu droit -­‐  Pas de virage dans le four -­‐  U'lisé principalement pour des pièces d’architecture, des panneaux échangeurs, des tubes de grande longueur Genre: ancien four Euremalco → Déplacement de la zone de chauffe → Perte d’énergie importante malgré les rideaux d’air Possibilité de portes en entrée et sor'e, avec un fonc'onnement stop & go Genre: four Signaux Girod → Diminu'on de la perte d’énergie 7 •  Four con'nu en U -­‐  Les pièces entrantes sont préchauffées par les pièces sortantes •  Four con'nu double U -­‐  Les pièces entrantes sont aussi préchauffées par les pièces sortantes -­‐  La zone de chauffe ne radie pas vers l’entrée sor'e Concep'on actuellement op'male en terme d’énergie et dimensionnel 8 9
Principe d’isola'on •  Rideaux d’air But: bloquer les zones de température soit 3 ensembles Pour chaque rideau d’air: -­‐ 2 moteurs électriques de 2,2 kW -­‐ variateur (notamment poudre électrosta'que) •  Panneaux isolants: -­‐ Fibres céramiques amenées à être remplacées en raison de la législa'on -­‐ Fibres bio nouvelle généra'on développement en cours en raison d’une moins bonne tenue mécanique et d’un pouvoir isolant inférieur 10 11
Energie gaz Cuisson par radia'on Tubes radiants en inconel 601 ou 330 Brûleurs: -­‐ Type récupérateur -­‐ Type modulant • Type Récupérateur -­‐ Fonc'onnement en tout ou rien 100% ou 0% -­‐ Les gaz brûlés préchauffent l’air frais à 400°C -­‐ Les fabricants annoncent 30% d’économie consomma'on gaz 12 •  Type modulant -­‐  Les gaz brûlés sont canalisés dans des carneaux au sol -­‐  Les carneaux préchauffent les pièces entrantes -­‐  Sor'e vers le ven'lateur via une boîte de dilu'on température à baisser < 350°C pour le ven'lateur Apres le ven'lateur: → Extrac'on 100% en cheminée OU →  Alimenta'on séchoir ou chauffage atelier avec ou sans échangeur Energie disponible pour 11 brûleurs: 41 Nmᶟ/h – 250°C Soit 410 kW 13 14
Principe de calcul du four • 
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Données de départ: Dimension des pièces Poids net des pièces Principe d’accrochage (ou'llage) Pas d’accrochage des pièces Produc'on horaire •  Déterminent: -­‐  Longueur zone de cuisson -­‐  Tonnage brut Soit le nombre de brûleurs 15 Poids brut = poids net + poids ou'llage But : -­‐ U'liser l’énergie pour cuire les pièces -­‐ Éviter de dépenser trop d’énergie pour l’ou'llage → Réduire le poids des ou'llages Mauvais exemple réel : -­‐ Four 11 brûleurs -­‐ poids unitaire balancelle 60 Kg -­‐ Poids total horaire des balancelles 2000 Kg -­‐ Four prévu ini'alement pour 4000 Kg brut/h 50% de l’énergie dépensée pour l’ou'llage 16 •  Consomma'on moyenne de gaz pour des fours de plus de 6 brûleurs -­‐  11 Nmᶟ/h par brûleur durant 1h de chauffe -­‐  5 à 6 Nmᶟ/h par brûleur en modula'on Exemple réel : -­‐  Four 24 brûleurs pour boilers -­‐  Poids horaire 10 660 Kg boiler -­‐  Poids horaire ou'llage 1 440 Kg -­‐  140 Nmᶟ/h en modula'on -­‐  Coût énergie 0,04€ x 1 400/10,66 = 5,3€/T produit net €/kW 140 Nmᶟ/h x 10 17 Energie électrique Ce process est très u'lisé en Chine car il n’ont pas le Know-­‐how du process gaz Peu u'lisé en Europe, à l’exclusion de la casserollerie et de la poterie culinaire fonte Dans ce type d’industrie: -­‐ Les pièces peuvent être posées -­‐ Faible encombrement -­‐ Four à tapis possible 18 Avantage des fours électriques à tapis -­‐ Réduc'on de la sec'on de passage -­‐ Réduc'on des surfaces (perte 0,5 kW/m²) -­‐ Meilleure régula'on de température ± 3°C -­‐ Le poids du tapis représente 20% à 30% -­‐ Maintenance facilitée Possibilité de changer les résistances lors de la produc'on L’énergie électrique n’est pas préconisée pour les fours type U ou double U 19