La fluidisation d'un silo à ciment consomme peu d'air : à titre indicatif, de l'ordre de 50 à 200 l/min par silo pendant la vidange, selon le nombre de coussins d'aération et la séquence. L'air est détendu à une pression basse, indiquée par le fabricant du silo, et doit être sec : une goutte d'eau dans un coussin et le ciment fait des grumeaux qui bouchent la toile. Sur une centrale, ce besoin s'ajoute aux vannes et aux filtres, et un compresseur comme le K 75 couvre l'ensemble.
Au Luxembourg : ce qui change pour vous
Au Luxembourg, nos prix sont affichés hors TVA, et la livraison est offerte dès 4 000 € HT. L'installation et l'entretien sont assurés par nos revendeurs sur place et nos techniciens venus de France, qui réalisent aussi l'audit de votre réseau d'air comprimé.
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Les autres usages de l'air sur une centrale sont présentés sur notre page compresseur pour centrale à béton. Cet article ne traite que de la fluidisation.
À quoi sert la fluidisation dans un silo à ciment ?
Le ciment est une poudre très fine. Au repos, il se tasse dans le cône du silo. Il peut former une voûte au-dessus de la sortie, ou un trou de cheminée au milieu, avec du ciment collé le long des parois. La vis d'extraction tourne alors à vide et la pesée n'avance plus.
La fluidisation règle ce problème. Des coussins ou des buses d'aération, fixés sur le cône, soufflent de l'air à travers une toile ou une membrane. L'air se glisse entre les grains de ciment, qui se comportent un moment comme un liquide et descendent vers la sortie. Ce n'est pas un transport pneumatique : on n'envoie qu'un peu d'air, juste assez pour décoller le ciment.
On rencontre deux façons de faire :
- La fluidisation pilotée par la pesée : les électrovannes s'ouvrent pendant la vidange vers la bascule ciment, coussin par coussin ou par groupes.
- Les impulsions d'appoint : un cycle court, lancé quand la pesée ralentit ou après un long arrêt, par exemple le lundi matin.
Certains silos utilisent aussi un vibreur pneumatique sur le cône. Le principe est différent, mais l'air vient du même réseau.
Combien d'air consomme la fluidisation d'un silo ?
Chaque coussin a sa consommation, donnée par le fabricant à une pression de service. Valeurs à titre indicatif ; relevez celles de votre silo dans sa notice.
Exemple : un silo de ciment équipé de six coussins d'aération.
- Consommation d'un coussin : de l'ordre de 40 l/min à la pression de service.
- Séquence : la vanne ouvre deux coussins à la fois, à tour de rôle. Pendant la vidange, on a donc en permanence 2 × 40 = 80 l/min.
- Silos vidés en même temps : une centrale vide souvent deux ciments dans la même gâchée, ou un ciment et un filler. Deux silos : 2 × 80 = 160 l/min.
- Marge de sécurité de 25 % pour l'usure des toiles et les fuites : 160 × 1,25 = 200 l/min.
- Marge d'extension de 20 %, si un silo doit s'ajouter : 200 × 1,2 = 240 l/min.
Si la séquence ouvre tous les coussins d'un coup, le calcul change : six coussins de 40 l/min font 240 l/min par silo, soit 480 l/min pour deux silos avant marges. Lisez bien la séquence prévue par le fabricant avant de calculer.
La fluidisation pèse donc, sur une centrale type, de l'ordre d'un quart du besoin total. Le calcul complet, avec les vérins et les filtres, est dans notre article compresseur pour centrale à béton, le calcul.
À quelle pression alimenter les coussins d'aération ?
Les coussins travaillent à basse pression. On ne les alimente jamais directement à la pression du réseau : trop de pression déchire la toile, crée des cheminées dans le ciment et envoie inutilement de l'air dans le silo. La pression de service figure dans la notice du silo.
Le montage habituel :
- un détendeur avec manomètre sur la ligne de fluidisation, réglé à la valeur du fabricant ;
- un clapet anti-retour sur chaque coussin, pour que le ciment ne remonte pas dans la conduite quand l'air s'arrête ;
- une électrovanne par coussin ou par groupe, pilotée par l'automate de la centrale ;
- un filtre fin juste avant le détendeur, pour protéger les toiles.
Le réseau, lui, reste réglé à 7 ou 8 bar pour les vérins et les filtres. Le détendeur fait le reste. Notre guide de raccordement au réseau d'air détaille ces montages.
Pourquoi l'air de fluidisation doit-il être très sec ?
L'air de fluidisation entre directement dans le ciment. S'il contient de l'eau, il l'apporte au pire endroit : contre la toile du coussin, où le ciment fait prise par petites plaques. La toile se bouche, le coussin ne souffle plus et la voûte revient. Plus haut dans le silo, l'humidité forme des grumeaux qui finissent dans la vis d'extraction ou dans la bascule.
Un sécheur frigorifique en sortie de compresseur est le minimum. Il est intégré sur la série K. Mais la conduite de fluidisation court sur le cône du silo, à l'extérieur. L'hiver, l'air y refroidit en dessous du point de rosée du sécheur frigorifique et l'eau qui reste se condense, puis gèle dans les électrovannes. Sur ces branches exposées, un sécheur à adsorption se justifie. Voir air sec en hiver sur une centrale à béton et notre guide sur le point de rosée.
Nos compresseurs sont lubrifiés : la filtration en sortie retient l'huile entraînée. Pour un air qui entre dans le ciment, la classe de qualité se définit avec nos techniciens à l'aide du guide ISO 8573-1.
Quel compresseur pour la fluidisation et la centrale ?
La fluidisation ne justifie jamais un compresseur à elle seule : elle partage le réseau de la centrale.
- Petit site, un ou deux silos, peu de vérins : le S 55 donne 0,6 m³/min à 8 bar. Il arrive sans cuve ni sécheur : il faut les ajouter.
- Centrale de trois ou quatre silos : le K 75 donne 1,1 m³/min à 8 bar, avec cuve de 420 L, sécheur frigorifique et filtration. C'est le cas le plus courant.
- Grande centrale ou usine de béton : le K 110 monte à 1,7 m³/min à 8 bar.
Les séries S et K sont à vitesse variable : elles suivent une demande qui varie à chaque gâchée.
Les pièges propres à la fluidisation
- Souffler en continu. Un coussin qui souffle silo à l'arrêt ne fait que ventiler le ciment. Faites piloter la fluidisation par la vidange.
- Le clapet anti-retour oublié. Sans lui, le ciment remonte dans la conduite à chaque arrêt et la bouche.
- La fuite invisible. Une électrovanne de fluidisation qui reste entrouverte souffle jour et nuit dans le silo, sans bruit audible depuis le sol. Le calculateur du coût des fuites en donne l'ordre de grandeur.
- Les condensats. Un purgeur automatique au point bas de la conduite, avant le cône, évite d'envoyer l'eau dans le ciment.
Pour dimensionner l'air de votre centrale, passez par le configurateur ou envoyez la notice de vos silos avec une demande de devis.
Selon votre métier : Compresseur pour centrale à béton, carrière et démolition.