L'Air du Bois est une plateforme Open Source de partage collaboratif ouverte à tous les amoureux du travail du bois. (En savoir plus)

Rejoindre l'Air du Bois Se connecter

Partager   J'aime  
Mig

Séparateur Cyclonique pour l'Atelier

  Ce pas à pas présente un projet en cours de réalisation.

Séparateur Cyclonique pour l'Atelier

Dès que mon atelier précédent a été bien équipé en matière d’aspiration, s’est posé le problème de l’évacuation de l’air vicié chargé de poussières ultrafines dans l’atelier.
De premières expériences m'avaient amené à comprendre rapidement que tout système utilisant un filtre, du simple sac en tissu plus ou moins technique à la cartouche filtrante en matériaux synthétiques, tous présentent un avantage qui devient rapidement un inconvénient.

Plus le niveau de sélection des poussières fines est élevé, plus le colmatage devient rapide et très pénalisant en matière de performances de l’aspiration. Donc que faire ? Pour mon nouvel atelier en Bretagne, hors de question de retomber dans la même galère.

Liste des articles

Mis à jour

Partager  

Ce que nous faisons tous... ou presque !

Dans le cas d’un aspirateur ménager, la réserve d’aspiration est importante et le débit peu élevé. Quand la matière qui constitue le sac (généralement du papier) est saturée par colmatage, le sac est généralement archiplein et il suffit de le changer !

Dans nos ateliers, c’est un quelque peu différent, car la réserve d’aspiration n’est pas si grande, le débit indispensable doit rester élevé et la poussière est très hétérogène. Les gros copeaux restent dans le sac inférieur dit « à copeaux » ; la poussière moyenne qui remonte occasionnellement dans le sac filtrant ou la cartouche vient s’agglutiner contre celle-ci d’où l’intérêt d’un décolmatage mécanique régulier. Enfin la poussière fine, en revanche, monte vite dans le sac filtrant ou la cartouche mais va obstruer les pores les plus fins. Le décolmatage mécanique reste très peu efficace contre, le soufflage est une solution dangereuse car elle disperse cette poussière dans l’atelier… il y en a même qui mettent régulièrement le sac filtrant dans la machine à laver de Madame ! Bref, au bout de quelques temps, le débit à travers le sac s’effondre et la magnifique suceuse à pastèques qui faisait votre fierté à l’acquisition, est devenue une Mamie cacochyme et asthmatique (non... pas Madame!).

Ceci est un constat vécu, je n’ai personne à convaincre de choisir telle ou telle solution car c’est avant tout une approche personnalisée qui permet de trouver la bonne solution. Mais quand vous faites le calcul du temps que vous passez à secouer vos sacs dans un nuage de poussières fine, le décolmatage répété puis négligé par agacement, l'aspiration méticuleuse des moindres recoins de l’atelier pour le rendre présentable, la toux quinteuse et les yeux qui piquent (genre "œufs bordés de jambon")… alors là, je dis stop, y’en a marre ! J’ai surtout fait l’erreur d’aller visiter l’atelier d’un copain boiseux et là, quel pied, tout restait propre malgré le plein travail en cours ! Vous en rêvez ? Alors suivez-moi !

Reprenons ces choses en détail dans leur contexte:

• Votre aspirateur est un modèle à sac filtrant en tissu comme la quasi-totalité des modèles du commerce. Ce sac se colmate très vite et doit constamment être secoué, voire battu. Ce sac laisse passer des poussières d’un diamètre dangereux et en quantité très importante (Niveau L = DANGEUREUX même pour un amateur !). Certains seraient tentés d’ajouter une filtration cyclique dans l’atelier pour annihiler cet inconvénient, mais c’est une escalade bien étrange. En outre, ces sacs doivent être changés pratiquement deux à trois fois par an sauf encrassement prohibitif, ce qui sur une référence de dix ans représente une dépense d’environ 1000 €

• Votre aspirateur est un modèle à sac filtrant que vous avez remplacé par une cartouche filtrante en tissu synthétique. Si vous n’optez pas pour un système de décolmatage mécanique manuel(brosse tournante), vous retombez dans le cas de figure du sac en tissu. Avantage de la cartouche est sa meilleure filtration des particules les plus fines (Niveau M = OK atelier). Doit être changée environ chaque année. Sur une référence de dix ans, l’achat du système complet et le renouvellement des cartouches dépasse les 1800 €.

• Votre aspirateur est une centrale aspiration ultra filtrante moderne mais dont le prix dépasse les 4000 € pour les plus simples et, sauf à avoir des moyens conséquents, je la considère ici hors de propos.

• Votre aspirateur est un modèle à sac filtrant, mais excédé par la poussière, vous souhaitez foutre celui-ci à la poubelle, même si cela vous donne de bonnes excuses pour quelques p’tits verre d’gorjus, histoire de s’nettoyer le gosier… ben tient !. Ah, le sirop pour la toux... Que mettre après ? L’idéal serait d’avoir un système sans maintenance, sans colmatage, sans aucune poussière fine tant que l’air sera rejeté à l’extérieur. Vous en rêvez ? Ce système existe, il est encore peu plébiscité en France car nous nous contentons souvent de bien médiocre, à l’inverse de nos amis anglo-saxons ou nord-américains beaucoup plus pragmatiques et exigeants ( quoi que... Donald Trump !).

C'est le SEPARATEUR CYCLONIQUE.

Publié Mis à jour

Partager  

Le Séparateur Cyclonique

Un séparateur cyclonique, communément appelé « cyclone », n’est ni plus ni moins qu’un tourbillon d'air qui va sélectionner les particules poussées en périphérie par la force centrifuge qu'il génère du fait de sa rotation, seul le fluide ainsi épuré reste au centre du système et peut être évacué déchargé de presque tous ses éléments en suspension.

Point ici de physique complexe parlant de loi de Stokes, coefficient de Reynolds, viscosité cinématique, flux laminaire au turbulent et gradient de sédimentation…

Imaginons-nous à Noël, une immense patinoire circulaire sur laquelle des centaines de patineurs tournent ensemble et à la même vitesse. On y retrouve Lucie, une fillette de 30 kg accompagnée par son père Robert, un épicurien de 120 kg. Le flux des patineurs avance au gré d’une douce musique Viennoise et tout va pour le mieux car ils peuvent rester ensemble.
Hélas, le DJ facétieux se pique subitement d’un rock endiablé. Le flux des patineurs se met alors à accélérer de façon considérable. Lucie et Robert sont obligés de suivre le mouvement. Si la gamine parvient quand même à rester vers le centre de la patinoire, l'accélération brutale imposée à Robert l'oblige à un dérapage vers la périphérie de la patinoire auquel celui-ci ne peut résister.
Si le flux des patineurs accélérait encore plus, même Lucie ne pourrait résister et serait poussée vers la périphérie.

Un séparateur cyclonique, c’est le même principe.
• Premièrement, un ventilateur indifféremment disposé en amont de celui-ci conditionne le débit d'injection, donc la vitesse d’écoulement de l’air qui tournoie dans le cyclone. Un ventilateur situé en aval du cyclone reste plébiscité par beaucoup, mais il risque de déformer le réservoir collecteur du cyclone par succion. Si le ventilateur est placé en amont, le risque de passage de morceaux de bois dans les pales est alors suprimé grâce à un simple "piège à bois".

• Deuxièmement, cette vitesse va imprimer une rotation qui développera une force centrifuge appliquée aux particules en suspension dans ce flux d’air. (Lucie et Robert). A débit d'air constant imposé par le ventilateur, plus le diamètre du cylindre est faible, plus la force centrifuge est grande, et vice versa.

• Troisièmement, plus la particule sera fine ou bien de densité très faible (Lucie), plus la vitesse de rotation devra être élevée pour pousser la particule en périphérie du cyclone pour s'en débarrasser... (et vice versa pour Robert).

• Enfin, une grande vitesse d’écoulement d’air dans le cyclone injectée par un ventilateur très puissant, associée à un petit diamètre de celui-ci apporterait une force centrifuge très élevée. Ceci aurait l’avantage de faire décanter en périphérie des particules très fines (même Lucie), mais apporterait des résistances à l’évacuation de l’air au centre du système qui rendrait l’opération prohibitive en matière de pertes de charge à l’aspiration. Bref, peu de particules sortent, mais l'air n'est presque plus aspiré !

Le tout va être désormais de trouver un compromis satisfaisant.

Tout ceci est bien sympathique mais, dans la réalité les choses sont un peu plus compliquées. Il faut savoir que tout cyclone quel qu’il soit ne pourra jamais arrêter les particules les plus fines car cela demanderait des vitesses de rotation centrifuge du flux d’air exorbitantes pour les plaquer en périphérie du cyclone. Il va donc falloir déterminer quel est la taille limite de particules que nous allons tolérer en sortie d'air.

Premier cas : votre cyclone éjecte le flux d’aspiration directement à l’extérieur de l’atelier. Vous n’avez donc aucun problème de taille de particules éjectées sauf à incommoder le voisinage ou blanchir votre toit. Vous pouvez donc ainsi vous permettre de minimiser les pertes de charges pour votre cyclone car il sera plus « aéré ». C'est la solution que j'ai adoptée dans mon futur atelier, car optimale.

Deuxième cas : en revanche, si votre cyclone éjecte le flux d’aspiration à l’intérieur de l’atelier. Ici, point de compromis. Depuis le 30/06/2005, la concentration maximale de poussières de bois dans l’atelier est limitée à 1 mg/m3 pour une exposition continue de 8 heures; et on se doit d’appliquer en outre la classe M (norme EN 60335-2-69), soit des poussières extrêmement fines à peine tolérées.

NB: Nombreux parmi vous doivent se dire avec un bon sens apparent qu’un amateur est beaucoup moins exposé dans le temps qu’un professionnel dans son atelier. Ceci est totalement faux, sauf à aller dans son atelier une fois par mois. D’abord, parce que les professionnels sont extrêmement bien équipés en matière de captation et d’élimination des poussières (du moins je l’espère pour tous les ateliers récents !) Et qu’enfin, qui ne s’est jamais dit que pour couper un petit morceau de MDF, poncer une planche, défoncer une rainure, on n'allait tout de même pas déplacer l’aspiration, connecter les tuyaux, et tout le tintouin... ? Ainsi, 82% des amateurs avouent ne jamais utiliser d'aspiration avec leur electro-portatif ! Une excellente étude portant sur 800 amateurs et professionnels, d’un confrère néerlandais dans la revue The Lancet de septembre 2009 (Euh... oui, je suis médecin !), avait déjà démontré que Monsieur Boiseux Amateur allait en moyenne dans son atelier un jour et quart par semaine tous âges confondus, soit 4 heures 1/2 de travail aux machines et 12 heures à respirer un air hautement chargé. Ce brave vicomte inhale au total 1,7 fois plus de poussières nocives qu’un professionnel en une seule semaine de 38,7 heures ( moyenne européenne).

Le débit étant constant dans l’injecteur, la seule façon de minimiser les particules éjectées consiste à accélérer la vitesse centrifuge à l’intérieur du cycle. C’est donc bien la réduction du diamètre de celui-ci qui va influencer la ségrégation des particules éjectées. Hélas, c’est aussi la réduction du diamètre de celui-ci qui va augmenter considérablement les pertes de charges et réduire la qualité de l’aspiration du réseau général. Le principe de l’éjection extérieure permet moins d’exigences quant aux particules et donc une minoration des pertes de charges avec un cyclone plus « aéré ».

En conclusion, l’idéal à mon sens serait que le groupe d’aspiration (pour le bruit) et le séparateur cyclonique soient isolés de l’atelier, l’évacuation de l’air se faisant à l’extérieur. Sinon, il conviendra de dimensionner le cyclone de façon optimale pour limiter les particules éjectées, voire même monter un large filtre de classe M minimum en cas de rejet dans l’atelier ; avec les inconvénients inhérents au colmatage régulier de celui-ci et son renouvellement programmé en conséquence.

Publié Mis à jour

Partager  

Calculs et Conception

Les séparateurs cycloniques existent depuis très longtemps dans l’industrie et ont souvent fait l’objet d’études empiriques très poussées aboutissant à des modèles types selon leurs inventeurs aux doux noms d’oiseaux : Muschelknautz, Storch, Tenbergen, Stairmand, Van Tongeren, Vobco, Lapple …etc.

Il existe même un calculateur sur Internet permettant de définir le dimensionnement d’un séparateur cyclonique en fonction des caractéristiques attendues (http://www.thecementgrindingof...), mais il faut être quand même plutôt velu dans ce domaine pour l'utiliser.

La plupart des amateurs intéressés par la construction d’un cyclone connait les travaux très avancés de l’excellent Bill Pentz à qui je rends hommage pour son côté didactique (http://billpentz.com//woodwork...) mais avec lui, faut savoir "mettre les pouces".

Et puis, en comparant les divers modèles sur Internet, j’ai trouvé une approximation somme toute assez facile à mettre en œuvre, assez fiable dans ses calculs après vérifications et dont voici le principe :

Dans un 1er temps :
• Relevez sur votre ventilateur le débit d’air maximal en mètres cubes/heure
• Divisez le par 5
• vous obtenez le diamètre D du corps de cyclone en millimètres.
C'est empirique, mais c'est du fiable !

Exple 1 > Cunégonde s’est fait plaisir avec un aspirateur mobile pour sa ponceuse qui aspire 950 m³/h, divisé par 5 on obtient 190, son cyclone devra faire 200 mm de diamètre (arrondis).

Exple 2 > Séraphin possède un gros ventilateur d’aspiration générant un débit de 3100 m³/h, divisé par 5 on obtient 620, son cyclone devra faire 600 mm de diamètre (arrondis).

Dans un 2éme temps :

Vous allez définir les proportions de chaque partie du cyclone séparateur en appliquant à la valeur du diamètre D, les coefficients multiplicateurs ou diviseurs selon le schéma que voici, et tour est joué.

Voilà, les proportions théoriques de votre cyclone sont établies. Ceci n’étant valable que pour des cyclones pour atelier bois. Supposons que nous ayons à séparer de la farine, du ciment, ou du corindon, dans un flux d’azote ou d’eau, il est évident que toutes ces valeurs changeraient et que les coefficients seraient complètement différents. Nous parlons bien ici d’une approximation théorique mais qui s’avère performante. Pour les puristes, les caractéristiques intrinsèques des poussières de bois font appel à un modèle de cyclone de type Stairmand Haute Efficacité. En fouinant un petit peu sur Internet, vous pourrez constater que tous les grands fabricants de cyclone pour atelier bois sont à peu près dans les mêmes proportions.

Vous aurez certainement remarqué le dimensionnement D/? correspondant au diamètre de l’injecteur dans le cyclone. L’idéal puriste consisterait à fabriquer un injecteur de section rectangulaire mais, notre réseau d’aspiration étant constitué de tubes cylindriques, on peut tout à fait tolérer un injecteur cylindrique (tuyau du réseau d'aspiration) que l'on va pincer pour lui donner une section ovaliséee dont le plus petit diamètre "a" correspondrait à D/4.Le grand diamètre "b" se calculera ainsi: En fonction de la vitesse d’injection d’air recommandée ici, soit 13 m/s. Le débit de l’aspiration étant connu, la vitesse d’injection étant connue, cela nous permet de connaître la surface S de l’injecteur à atteindre (surface = débit divisé par vitesse). La dimension du petit diamètre a étant égale à D/4, nous pourrons en déduire par calcul, la valeur de b.

Comment calculer la valeur de « ? » dans « D/? » !?!

On admet généralement que si l’injection d’air dans le cylindre se fait à trop grande vitesse, cela représente une déperdition d’énergie considérable pour un bénéfice restreint. Cela provoque également une usure prématurée de la paroi du corps cylindrique en raison de l’impact accéléré des poussières. Pour le bois, vitesse d’injection idéale correspond à environ 13 m/s. Cela sera obtenu en ajustant le diamètre du tuyau d’injection dans le cylindre en fonction du débit de la machine selon l’équation suivante :

Notre bon ami Séraphin, encore lui avec son gros zinzin de 3100 m³/h devra donc prévoir un injecteur de diamètre : D=√((4 x 3100/3600)/(3.14 x 13)) = 0,290 m soit 290 mm, et oui, rien que ça !

Pour nos petits aspirateurs d’atelier comme par exemple ceux utilisés pour les machines électro portatives, notre autre excellent confrère Zep a démontré qu’il est même possible d’utiliser du tuyau d’écoulement PVC pour faire un cyclone. J’en ai fabriqué un pour mon aspiration standard de poussières de mon atelier précédent, mais on change le sac deux fois par an au lieu de tous les mois… et encore parce que celui-ci est colmaté par les fines poussières mais pratiquement vide. Regardez donc ici : http://zep62.over-blog.fr/arti...

Maintenant, allez-y, simulez votre cyclone avec votre aspirateur actuel et osez bricolez un peu de PVC pour vous convaincre de l’efficacité ! En revanche, je vous conseille de rester très discret. Ne dites jamais à Madame que l’espèce de gazogène qui surmonte désormais son magnifique aspirateur ménager est arrivé dans la famille pour faire des économies de sacs !

Publié Mis à jour

Partager  

Fabriquer un Cyclone en Kit

Il existe de très nombreuses façons pour avoir un cyclone dans son atelier. On remarque sur Internet de très nombreux bricolages savamment réalisés qui utilisent des bidons, de la tôle pliée, des cônes de signalisation pour chantier, voir même des cônes en bois ce qui demande des trésors de patience et d’ingénierie pour leur réalisation.

Faire un cyclone c’est fabriquer votre cyclone, celui qui conviendra parfaitement à votre aspirateur et réseau de machines déjà en place. Dans l’article précédent, vous avez pu voir comment calculer très simplement les dimensions principales des éléments constitutifs. Fort de ces cotations, il suffit de trouver de quoi les fabriquer facilement et le moins cher possible.

Il existe dans le commerce de nombreux cyclones tout faits, dans des dimensions croissantes et bâtis le plus souvent sur un modèle de type Stairmand HE, mais dont le cône est moins étiré que prévu. Cela présente un avantage : ils ne font pas 3 m de haut ! Le tout-fabriqué a un inconvénient : cela coûte pratiquement 2 000 € pour les moins onéreux en métal ! Ouf, ça calme !

En ce qui me concerne, mon nouvel atelier en Bretagne aura besoin d’un cyclone de 600 mm de diamètre (Nan, j’m’appelle pas Séraphin… Na !). Il y a environ un an, en parcourant Internet à la recherche de clapets à guillotine pour mon réseau d’aspiration, j’ai eu l’idée d’utiliser des tuyauteries préfabriquées en métal par les installateurs de centrales d’aspiration industrielles. Au début, et au vu des prix, je fus effrayé par le prix de revient. Puis, j’ai découvert la société DUCOMAT, et son directeur, M. Zinnen, qui m’a permis de mener à terme ce projet > https://www.ducomat.com/fr/

NB : Pour les grincheux, autres coincés, les princes de la loose, les envieux et autres fouteurs de m..., je précise que j’assume tout à fait de citer des noms commerciaux quand cela représente un intérêt pour nous tous, et avec des interlocuteurs compétents. Je vous assure payer tout mon matériel jusqu’au dernier euro et ne recevoir absolument aucun intérêt direct ou secondaire.

Donc, je lui ai commandé tous les éléments nécessaires à la constitution de mon cyclone, ainsi que ceux utiles pour la réalisation d’un piège à bois (censé détourner les morceaux de bois pour ne pas passer dans les pales de l’aspirateur) et des divers tuyaux d’adduction depuis l’aspirateur.

Voici le détail du modèle :

Publié Mis à jour

Partager  

Par la suite ...

Voici donc exposé tout le déroulement d’une réflexion que je mène depuis deux ans, après avoir goûté au luxe d’un atelier sans poussière ou quasiment !
Mon atelier en construction en Bretagne sera terminé vers le mois de novembre 2017, et même si j’ai déjà reçu tous les éléments et qu’une partie du cyclone est construite, il me reste à faire le modelage de l’injecteur à partir d’un tuyau et l’encastrer dans le corps du futur cyclone (fixation par brasure étain). Le coût du cyclone seul, avec le tuyau collecteur, et le piège à bois, est d’environ 560 euros TTC. L’efficacité devrait être au rendez-vous !

Je vous tiendrai au courant de l’avancée du projet, à bientôt.

A SUIVRE ... LA CONCEPTION !

Publié Mis à jour

Partager  

Enfin, la conception et la mise en place

La réalisation du cyclone à partir d'éléments préfabriqués de tuyauterie d'aspiration industrielle n'est, en soi, pas difficile tant que l'on trouve les éléments nécessaires faits en série.
Vous l'avez bien compris précédemment, les deux problèmes nécessitant un façonnage sur-mesure seront le façonnage de l'injecteur qui oriente l'entrée d'air à l'intérieur du corps du cyclone, et enfin la fabrication de la grille inclinée du piège à bois, situé juste en amont de la turbine et qui évite aux morceaux de bois échappés par erreur des machines de venir percuter les pales de la turbine (Petits morceaux au sciage notamment)

Voici un aperçu de l'outillage que j'ai utilisé pour façonner les tôles, mais avec un peu d'attention j'aurais pu faire avec des outils conventionnels.

Vous trouverez ci après un schéma de principe des flux d'air

Pour mémoire je vous rappelle Le contexte initial qui était en attente depuis la fin de la construction avec une ouverture au plafond pour l'éjection de l'air à travers le toit vers un jet cap.

Certains esprits très malins et observateurs auront remarqué que la forme de la tuyère d'injection dans le corps cylindrique a été modifiée. à une forme ovale, a été préférée une forme rectangulaire offrant la même surface de lumière pour permettre une injection à 13 m/s comme idéalement convenue.

Nous allons commencer par le plus simple, la fabrication du cône cyclonique.
Il ne s'agit ni plus ni moins de deux cônes qui s'emboîtent l'un après l'autre, le tout cerclé par des systèmes de cerceaux vissés.
Le tout est terminé par un manchon en D160 , amovible pour pouvoir vider le tonneau qui recueillera les poussières de bois, avec lequel il sera relié par un manchon en flexible en PVC.

Par la suite, la conception du corps cylindrique dans lequel vient se fondre l'injecteur requiert déjà un petit peu de bricolage et un minimum d'outillage.
En ce qui concerne le tuyau d'injection, la meilleure solution que j'ai trouvée consiste:

  • à couper le tuyau à la bonne longueur, pour ensuite le mettre au carré à la dimension calculée (ici D300 devient du 320x150mm)

  • Tailler une ouverture adéquate dans le corps cylindrique pour recevoir le côté de profil rectangulaire.

  • Insérer l'injecteur par son côté rectangulaire dans l'ouverture du corps cylindrique préalablement découpée pour y tracer et découper l'arrondi du corps cylindrique en ménageant une marge supplémentaire de 2 cm pour les pattes de fixation.

  • Plier les pattes de fixations, des bosselées les profils et structures quelque peu déformées, river le tout avec des pops.

  • Pour éviter d'avoir des fuites de particules ultrafines qui viennent polluer l'air du cas d'aspiration, j'ai préféré faire un placage de mastic à joint gris qui a l'avantage de rester souple pendant de nombreuses années.

Ensuite, nous abordons la fabrication de l'éjecteur, à savoir le tuyau qui permet d'évacuation de l'air pur et de l'intérieur du corps cylindrique vers le haut et la sortie.

Pas de difficultés particulières, un trou de D300 est pratiqué dans le disque en D600 qui fait office de plafond du corps cylindrique. Pensez à prévoir des languettes repliables pour braser les deux éléments. Encore un joint de mastic silicone pour éviter les micros échappements de particules fines.

J'ai prévu en plus trois équerres de renforts pour assurer le maintien exact à 90° et la bonne cohésion de l'ensemble.

Le tout est relié au corps cylindrique par un cerceau large en métal qui sert également de fixation au mur.

Là, Je suis tellement bluffé par la beauté de ma réalisation, qu'une fois de plus je me transforme en une libellule en pleine lévitation...

... et patatras, je dégringole de l'échelle 😂 😂 😂

La mise en place d'un coude large à 90° en D300 prépare déjà la jonction avec le groupe aspirant qui sera mis en place dans un deuxième temps.

La base de ce coude est reliée à 2 points de mise à la terre, nécessaire pour tout le système métallique à l'atelier.

L'aspirateur se voit retiré de tous ses accessoires inutiles désormais, il est prévu qu'il soit fixé au mur de façon définitive. Le chariot en bois servant de support auparavant sera recyclé par la suite pour supporter les sacs de copeaux.

LA FABRICATION DU PIEGE A BOIS

Le rôle de celui-ci est d'éviter que les morceaux de bois pouvant se détacher lors de l'usinage (sillage, rabotage, toupillage) et qui peuvent être parfois de taille non négligeable, viennent percuter les pales du ventilateur qui, quoique métalliques, ne sont pas prévues pour encaisser des chocs importants saufs à déséquilibrer définitivement le ventilateur, voire casser un élément de pale en matière plastique.

Lorsque le séparateur cyclonique est situé en amont de l'aspiration, Le problème ne se présente pas puisque tous les déchets sont justement séparés par le cyclone avant de passer dans l'aspirateur.
À l'inverse, lorsque le séparateur cyclonique est en aval, celui-ci n'empêche pas les morceaux d'arriver dans les pales du ventilateur.

Le piège à bois est un principe fort simple développé depuis de très nombreuses années dans les systèmes professionnels. Il consiste à laisser passer le flux d'aspiration à travers une grille dans un axe essentiellement droit, et détourner les morceaux de bois vert un cul-de-sac collecteur, que l'on vide régulièrement.

Ici, j'ai imaginé cette fonction assurée par une culotte à 45° tournée vers le bas, la déviation servant de cul-de-sac collecteur est équipée d'un flasque amovible avec poignée permettant le nettoyage. Cependant il fallait bien insérer dans l'axe droit de la culotte une grille détournant les morceaux de bois vert ce cul-de-sac à 45° !

Dans un premier temps, j'avais bien imaginé faire un système extérieur que je viendrai par la suite fixer dans la culotte, mais cela me paraissait quelque peu aléatoire et peu solide (n'oubliez pas que les percussions se font tout de même à 24 m/s soit 86 km/h !!!)

J'ai opté pour la technique suivante. Je perce de part en part du tuyau à intervalles réguliers trois paires de trous permettant de fixer par boulonnage trois tiges filetées, en travers de l'axe du tuyau principal. Sur ces trois tiges transversales, préparant la pente à 45° vers le cul-de-sac, j'ai soudé à l'arc des tiges de fer doux en D6mm venant s'interposer pour détourner les morceaux de bois.

NB/ Je requiers ici votre plus grande indulgence car souder à l'arc au fond d'un tuyau n'est pas aisé avec un poste pas toujours très fiable, des électrodes humides, et surtout un manque d'entraînement de plusieurs années !

Et voilà le résultat dont je suis très satisfait sur le principe et la solidité... quant à l'esthétique : bof ! mais est-ce important ici ?

MISE EN PLACE DE L'ASPIRATEUR MURAL

L'aspirateur AF22 de chez Felder est un système modulaire, prévu également pour une pose murale. C'est l'option que j'avais choisie il y a 15 ans à l'achat, pour avoir un excellent matériel mais au prix le plus serré. Dans un précedent atelier, j'avais fabriqué un support en bois à roulettes permettant de soutenir l'appareil. Désormais, il est prévu de fixer toute la table d'aspiration au mur.
Felder fournit des cornières d'angles permettant de fixer ensemble, néanmoins le mur étant constitué de briques multi alvéolaires à 16 cloisons alvéolaires fines, j'ai jugé nécessaire de fixer des haubans en tige filetée pour renforcer la tenue de l'ensemble.
L'ancien support en bois à roulette sera redimensionné et surélevé à la bonne hauteur pour les sacs à copeaux. Ceci permettra lors du changement de sacs pleins de pouvoir les dégager facilement du local d'aspiration grâce au chariot ainsi créé.

Vous remarquerez déjà la hauteur de la table est assez élevé à 1,54 m. Le changement des sacs de copeaux pleins étant d'une rapidité déconcertante, il sera en plus désormais beaucoup plus ergonomique car à portée d'un homme debout.

A SUIVRE ...

Publié Mis à jour

  Ce pas à pas présente un projet en cours de réalisation.

Contenus associés


Discussions

Mig a publié le pas à pas "Séparateur Cyclonique pour l'Atelier".il y a 1 an
Mig a publié l'article "Fabriquer un Cyclone en Kit".il y a 1 an
totof
 

je me réjouis de la suite ... bravo pour la vulgarisation !

cray
 

Merci, je vais suivre ça c'est très intéressant.

Mig
 

Osez mousaillons, osez !

ecto1
 

merci

Mig a publié l'article "Par la suite ...".il y a 1 an
Didier
 

Sacré projet !
Merci pour ce partage de tes connaissances et de ton expérience.

Est-il possible de piéger les fines particules avec de l'eau ?

J'ai tenté l'aventure, mais mon récipient n'était pas adapté et les éclaboussures m'ont contraint à abandonner. Je n'ai malheureusement pas persévéré ;)
Il est difficile de trouver des infos la dessus sur le net. A moins que quelqu'un connaisse le mot clé magique ?

Mig
 

@didier, je suis heureux de partager tes recherches
Tu veux dire un film d'eau descendant le long des parois du cyclone qui capterait les fines particules ?
Le vrai problème est de savoir quelle taille limite de sortie tu imposes aux particules car cela va exponentiellement augmenter le besoin de force centrifuge dans le cyclone pour apporter tes fines particules en périphérie. Donc de vitesse du flux d'air, donc d'énergie du ventilateur mais malheureusement des pertes de charge qui risque de condamner l'aspiration à peau de chagrin !!!! Le cyclone est idéal quand il éjecte à l'extérieur de l'atelier, l'exigence quant aux tailles de particules devient très modérée, les pertes de charge sont minimalisées ! Voir d'autres de mes articles sur l'aspiration sur ce site.

Didier
 

Merci pour ta réponse
Je voulais parler d'un filtre après le cyclone pour piéger les poussières les plus fines.

Mig
 

Ok @Didier mais comment croiser un flux d'air violent en vitesse et débit avec un flux d'eau nettoyant qui doit rester homogène ? Tu risques au mieux un effet de nébulisation, de projection en tornade d'eau au pire, non ? Il y a les laveuses de fumées qui piègent les particules par une pluie fine, mais il n'y a pas de débit de flux d'air aussi important qu'avec nos aspirations, sauf à imaginer un cylindre vertical lavant d'un diamètre considérable pour effondrer la vitesse d'éjection d'air.

Didier
 

Pour l'effet de tornade, je confirme ;)
Je n'ai même pas le debit de Cunegonde, mais un souffleur à feuilles c'est déjà un gros mistral !

Mig
 

LOL

fab83

ha si je puis venir mettre mon grain de sel il existe des "laveur de gaz" basé sur le principe de l'éjecteur pour qui le débit de flux d'air ne poserais aucun soucis mais bon je parle là de procédé industriel financièrement réservé aux riche industries de la chimie 😄
Sinon en simple boiseu amateur tout cela est bien instructif et me fait réfléchir qd à l'installation d'un petit cyclone maison
je ne pensé pas manger tant de bois et en bon amateur utilisant des tablettes et autres agglomérés merdiques j'imagine déjà les particules de colles

jef
 

je découvre ce "super" site de passionnés du bois et également ton projet de cyclone d'aspiration.
Il se trouve que je suis également équipé de matériel FELDER dont l'aspi AF 22 que je souhaite améliorée ( sac filtrant).
As tu un retour d’expérience de ton installation?
Performance d'aspiration et propreté de l'atelier.

Mig
 

Bonjour @jef , mon atelier actuel est en construction (voir ICI) et je n’ai pas encore installé mon aspiration cyclonique.
Le traité que je fais est bien sûr tout à fait théorique, mais il s’appuie sur l’expérience de mes ateliers précédents ainsi que l’expérience de personnes déjà équipées de cyclones qui marchent très bien.

Si par principe tu as une aspiration efficace aux machines, aucune poussière ne s’échappe dans l’atelier, sauf parfois des grosses sciures emportées par l’élan de la lame de scie + quelques copeaux éjectés par l’arbre du rabot… et encore.
L’ennemi numéro 1 reste l’outillage électro portatif que tu utilises « à la volée » soit par absence d’aspiration spécifique (hors réseau cyclone bien sûr) ou tout simplement par paresse comme nous tous !

Je ne peux que te demander d’attendre les premières conclusions qui vont demander un certain temps avant la réalisation du montage... alors patience, jef, patience !

Mig
 

Ah… au fait, l’AF22 est le meilleur rapport qualité prix que je connaisse. Qu’il soit pénalisé par son sac ou sa cartouche filtrants est indépendant de sa qualité intrinsèque !

jef
 

Merci Mig pour ta réponse,Ma charge de travail me permettra facilement de patienter Je confirme ton diagnostique sur le rapport qualité prix de l'aspi AF22 mais je l'étendrais à l'ensemble des machines FELDER. Après 18 ans de services en usage Pro je commence seulement à remplacer quelques courroies.
Bonne continuation dans ton projet d'atelier .

Mig
 

Si tu suis bien mon exposé, tu découvriras que tu vas devoir faire tout en réseau en D200 pour avoir une vitesse d’écoulement d’environ 23 m/s, l’idéal. Ton système et ton cyclone vont fonctionner à plein poumons et à plein rendement optimal.
Felder a d’ailleurs très bien compris qu’en vendant ses premiers AF 22 avec une sortie D160, voire 2 × D120, il ne cherchait qu’à rassurer les amateurs habitués la plupart du temps à du D100 ou D80 certainement effrayés par un matos trop pro. J’ai été moi-même très étonné des réactions de certains lorsque j’ai diffusé mon traité. Heureusement que les pros sont venus à ma rescousse.
Felder propose désormais sans complexe le F 22 avec une sortie en D200, b’en tien don’… fieu !
Attention cependant, en professionnel, tu restes tenu d’utiliser une tuyauterie métal. La moins chère que j’ai pu trouver de qualité plus que correcte est chez Ducomat > ICI. Ca se monte comme un jeu d'enfant sans faire appel à des sociétés d'installation parfois "laborieuses" ou empiriques, mais toujours très chères.
A+

NBG
 

Ce qui est dommage avec cet AF22 c'est qu'ils ne vendent aucun chassis pour mettre 2 manche de filtration. J'ai appelé leur représentant en belgique. il me dit qu'ils ne dont pas ca. Je ne comprend pas trop vu la puissance du moteur, les autres marques montent allègrement a 3, 4 ou 5 filtres!
genre ici
http://www.omaimpianti.com/pro...
ou la
http://www.loewenstein.be/fr/i...
ou encore
http://www.loewenstein.be/uplo...
https://www.toolnation.nl/tend...

Or, c'est pas juste pour avoir plus de manche que le voisin. Il me semble avoir lu que ca faisait vraiment une différence.

NBG
 

Bonjour mig,
JE viens de lire tes 2 articles sur l’aspiration et le cyclone, et je tenais à te remercier pour le boulot. JE suis carrément impressionné par la qualité de ces posts.
A lire celui-ci sur le cyclone, je me pose 2 questions :

  • Je vois que tu as carrément abandonner les filtres sur ton aspirateur. Pourquoi ? N’est-il pas intéressant de combiner les 2 techniques ? C’est une question de facilité de réalisation ou de calcul ? ou juste pour ne plus avoir de filtre à gérer ?
  • Est-ce que le fait d’enlever les filtres et d’envoyer l’air dehors (via le cyclone) ne doit pas etre pris en compte pour le calcul de perte de charge ? ca doit changer quelque chose non ? En fait intuitivement j’aurais dit que c’était meme une forme de circuit de délestage. Mais je n’y connais rien, donc je demande.

Pour la petite histoire, je suis un pro en train d’installer son premier atelier… ca veut dire que je suis complètement fauché et que j’essaye de tout faire moi-même, en meme temps 😊
Suite à pas mal de discussion avec un fournisseur, je suis en train de lorgner vers un modèle assez costaud, le dernier de cette liste :
http://www.omaimpianti.com/pro...
C’est un peu gros, mais je pourrais rapidement être amener à faire tourner 2 machines à la fois, et le plan c’est que des que possible, je m’achète une encolleuse de chant, et il parait que ca demande un sacré débit. (des que possible ca veut dire quand j’aurais les sous !)
Je vois qu’ils font aussi des cyclones, je vais demander un prix http://www.omaimpianti.com/pro...
Avant de te lire, j’avais pensé mettre le cyclone avant l’aspirateur. Parce que :

  • Mon atelier va tourner toute l’année, qu’il fait 9 m de haut, et que ca va déjà me couter un bras à chauffer, donc jeter l’air chaud dehors… bof
  • Il me semble avoir lu quelque part ici https://www.depollunet.net que faire passer l’air dans un cyclone avant l’aspirateur augmentait également l’efficacité des filtres de l’aspirateur

Le plan, c’est qu’à terme je construise une cabane autour de mon aspiration (pour gérer le bruit, les poussières qui passent quand meme, et la norme atex). J’avais imaginé lui faire une sortie d’air vers l’extérieur pour l’été, et une autre qui reviendrait vers l’atelier pour l’hiver. J’espérais trouver un autre type de filtre pour ce cas-là. Si quelqu’un a une suggestion de technique / de type de filtre pour ce faire, je suis toute ouïe !

Mig
 

Bonjour NBG, la route est longue et peut effrayer, mais quel pied quand il n'y a pas de poussière dans l'atelier !

Pour ainsi te répondre:

Je vois que tu as carrément abandonner les filtres sur ton aspirateur

oui, car...

  • pas de filtre à changer, surveiller, decolmater
  • manger plus de poussières au changement des filtres (manipulations) que si tu ne les changeaient pas !
  • laisser passer quand même des fines, même avec les meilleurs filtres classe M, et cela 8 heures/jour/an/vie professionnelle
  • perdre de nombreux pascals en pertes de charge avec filtre neuf, et dix fois plus avec filtre à peine obstrué
  • un atelier pro moyen produit 1,5 à 2 kg de fines par heure, tu devras donc arrêter ton travail et penser à secouer tes sacs toutes les heures, le feras-tu vraiment ?

Est-ce que le fait d’enlever les filtres et d’envoyer l’air dehors (via le cyclone) ne doit pas etre pris en compte pour le calcul de perte de charge ?

Oh, que oui cela change les choses !.. car tu suprimes beaucoup de pertes de charge, ton système "respire" à pleins poumons ! Ce n'est pas du délestage, c'est une sortie unique sans perte de charge en aval du cyclone.

je suis en train de lorgner vers un modèle assez costaud, le dernier de cette liste

Il me semble que tu prends le chemin à l’envers et tu vas aller vers des déconvenues cuisantes !

Etape 1 – tu définis les besoins réels de toutes les machines (colleuse de chants comprise = 800 m3/ environ)

Etape 2 – tu cherches à évaluer l’usage de ces machines à 1, 2 ou N postes en simultané. Tu obtiens un débit global d’aspiration nécessaire

Etape 3 – tu choisis mon aspirateur sur catalogue fournisseur selon tes besoins estimés en prenant + 10% de besoin pour les marges d’erreur

Pour info: si tu veux du solide très efficace pas cher où tu puisses faire tourner sans problème 1 encolleuses + 1 rabot + 1 scie à format en simultané - voir ICI

faire passer l’air dans un cyclone avant l’aspirateur augmentait également l’efficacité des filtres de l’aspirateur

C’est vrai que tu ôtes ainsi les grosses au niveau du cyclone, seules les fines atteignent les filtres, logique !

Problème du chauffage en hiver…

là j’ai moins de bâtons pour te répondre car je ne suis pas un pro et ne fais par tourner l’atelier tous les jours d’hiver. En outre je suis en Bretagne sud et l’hiver est très doux et dure peu. Je chauffe l’atelier avec un poêle à sciure ou bois DEOM 4 (le vrai et c’est toute la différence) proportionné au volume chauffé et mon atelier sera bientôt très bien isolé.
Mon atelier fait actuellement environ 220 m3 chauffé à 17-18°C cet hiver les jours de bricole (2-3/sem). Temp. de départ 8°C si dehors 0-4°C – Montée en chauffe à 17°C en 2h le matin tôt – utilisation aspiration en moyenne 3h par jour – consommation de sciure environ 200 litres (1 sac)
Alors, même si tu as besoin du double de chauffage en puissance, ne produiras-tu pas suffisamment de sciure, copeaux et autres chutes pour te chauffer même si tu aspires plus que moi par jour ? Il existe des version industrielles de ce poele d’occaz sur leboncoin ! et puis viendra le printemps… même si tu habites dans les monts du Jura.
Enfin, le chauffage ce sont des frais de fonctionnement. Cela doit être intégré dans ta facturation à 100%, c'est le client qui paie !

Bon courage, mais je pense que l’économique à tout prix et à court terme coûte toujours très cher à la fin !

Voilà après avoir fait mon petit cador, je te montre ma splendide installation provisoire et mon cyclone en attente de réalisation ...

A+

NBG
 

Merci pour ta réponse.

Pour développer un peu le probleme du chauffage: J4ai 220m² au sol. sur 8,3 à 9,3m de haut. Soit quasiment 2000m3 à chauffer. C'est un entrepot industriel qui n'est pas du tout bien isolé. J'ai passé des heures à boucher des trous pour palier au plus urgent. (échafaudage de 8 m... simple!). Il reste 28ml de "verrière" en plexiglas tres fin que je compte remplacer par un truc un peu mieux, mais ca ne sera jamais un vrai chassis double vitre. apres j'ai 4 mur de 8x14,5m a moitié en bloc béton, l'autre moitié (supérieur) en bloc style platre ou ytong, 5cm d'épaisseur. (c'est pas structurel, c'est des murs de séparation qui ont été monté dans un entrepot bcp plus grand) Un jour, j’isolerai ca. mais ca va pas se faire d'un claquement de doigts.

Pour le moment on chauffait avec un petit canon au mazout 14kw, en tournant non stop il était bien sur incapable de faire monter la température de plus de 2 ou 3 de gré.
Avec le grand froid j'en ai acheté un 2eme parce qu'il faisait 1 degré quand on arrivait le matin. celui la monte a 57kw. Le premier matin on l'a fait tourner 3h. il a brulé plus de 20€ de mazout et on a réussi à atteindre 8 degré.

Sachant que je suis légalement sensé chauffer a 14 degré pour mes (futurs) ouvriers (mais j'ai déjà un apprenti. Franchement je crains que je n'ai pas le choix. Je ne peux pas envoyer tout l'air dehors. En tout cas pas en hiver.

En terme de production moyenne pour un atelier "pro". Franchement c'est tres variable. On est un petite équipe, on fait des trucs tres "sur mesure". On ne fait pas des volumes de dingues non plus.

Est-ce que tu sais s'il y a d'autre option a part les filtres à sacs et le cyclone? Une autre technologie à combiner? Je suis tombé sur ca en fouinant hier

http://be.feldershop.com/fr/Fi...

JE suppose que c'est le truc dont tu parles quelque part dans un de tes articles. Mieux qu'une chaussette, mais toujours le meme principe. Faudrait que je puisse l'adapter sur mon systeme. Ou que j’achète le chassis felder qui va avec.

Pour info, j'ai demandé à mon revendeur le prix du cyclone OMA (voir mon premie commentaire). Il a contacté OMA. verdict. pas de prix, interdit à la vente en belgique, ca ne filtre pas les poussière fines.
CA m'énerve! JE pourrais tes bien le monter avant les filtres, c'est débile!

Mig
 

Ouf ! Effectivement en simple amateur je ne joue pas dans la même cour !!!

Oui, ce sont bien ces cartouches, les seules acceptables en classe M, il faut prendre avec le systeme de decolematage vendu en lot ICI mais il faut les changer quand même. Essayes peut-être de faire une étude d'investissement + coût des consommables sur 10 ans et tu feras comme beaucoup qui trouvaient ça hors de prix, tu prendras ceci par exemple. Regarde mon comparatif coût total/10 ans des sacs / cartouche / cyclone. Tu peux effectivement utiliser un cyclone fait maison (voir mon tuto) sortant à l'extérieur et dont tu détournes la sortie vers l'atelier en hiver vers une cartouche filtrante (changée 1 fois/an)... Mais il y a tant d'autres dépenses à envisager avec pas trop de finances au démarrage... la sécurité et la santé n'ont pas de prix, les sanctions d'infraction sur la sécurité au travail de tes salariés coûtent plus cher qu'un bon système d'aspi.

NBG
 

En fait j'étais entrain d'envisager d'acheter un équivalent du RL 140 de felder. Le MD-90 de chez Riedex. https://www.riedex.nl/uploads/...
C'est plus cher (5090€ htva sans accessoires), mais

  • 3450 m3/h vs 2500 pour le RL 140
  • 22m² de filtration vs 10
    Pour la dépression... j'ai des chiffres tellement différents... et je comprend bien à la lecture de tes articles que ca doit dépendre énormément de comment on calcul.
    JE vois sur le lien que je te donne 1700pa pour la MD 90 alors qu'ici ils donnet 2800 pa!
    http://www.robland.fr/detail-M...
    Sur le pdf que m'a envoyé mon revendeur, ils indiquent 1700 et 2000 en option (moteur plus puissant).
    Sur l'offre d'un autre revendeur j'ai ca

"Puissance d’aspiration majorée – 4 kW pour 3.450 m3/h avec
2280 Pa – niveau sonore : 69 dB(A) + coffret de démarrage direct
avec protection thermique"

Bref, en en reparlant avec mon revendeur, il m'a redirigé vers l'OMA mentionnée dans mon 1er message. PArce que d'apres lui la seule différence entre ces 2 machines (MD-90 et OMA c'est que la MD-90 est aux normes ATEX. Le systeme de filtration serait le meme (des chaussettes).

La je me suis dit que 3000€ de différence pour etre Atex... alors qu'il suffit de faire une cabane ossature bois avec une porte RF30 et que ca revient au meme... JE suis menuisier, je sais faire 3 murs en ossature bois pour moins de 3000€! :)

MAis peut etre qu'il se trompe sur la qualité de la filtration?

Pour la riedex il est indiqué "classe de filtre M". pour la Oma je n'ai pas l'info.

PAr contre je pourrais acheter une OMA plus simple (http://www.omaimpianti.com/pro...) et lui mettre des filtres felder à cartouches dont on parlait. Je serais en classe M, j'ai 13m² par filtre, donc 26m² avec une unité 2 sacs, 39 avec 3 sacs. ca me semble pas mal.

Je vais me renseigner pour le prix.

MAis pourquoi as tu l'air de dire que le RL 140 est tellement mieux que les filtre felder? d’après tes infos ce n'est pas le meme systeme de filtration? Il me semble que oui à première vue. Donc ca impliquerait tout autant de nettoyage et changement de filtre que les autres non?

mbh8358

Bonjour MIG
Je suis en train de me lancer dans la fabrication d'un aspi cyclone;
Je bute sur l'utilisation de la formule pour la calcul de D,
Quand je reprend les memes nombre que vous je n'obtient pas le meme résultat
Auriez vous la gentilesse de me réexpliquer cette formule
Merci pour la réponse
Cordialement

Mig
 

Pardon mbh8358, je découvre quatre mois après votre message.
pour le calcul initial de D, prendre le débit en mètres cubes par heure du ventilateur d'aspiration et le diviser par cinq: on obtient la valeur de D en millimètres.
Exple: un ventilateur de 3150 m3/h donnera un diamètre de corps de cyclone de 3150/5= 630mm que l'on arrondit à la valeur la plus proche trouvée dans le commerce du tuyau Galva préfabriqué soit 600mm.
par la suite, il suffit de multiplier cette valeur de D par les divers coefficients qui permettent de dimensionner les différents éléments du cyclone... et voilà !
sinon, pouvez-vous me communiquer le débit de votre aspirateur (données constructeur) sans aucune charge (sac filtrant, tuyaux, buses...)et je pourrais vérifier vos calculs de dimensionnement des différentes parties.
A+

Mig a publié l'article "Enfin, la conception et la mise en place".il y a 13 jours
gatien

Toujours aussi complet, et intéressant à lire! Merci pour ce didacticiels

gabriel
 

Quant @thierrymig fait quelque chose c'est toujours très soigneusement analysé et étudié. Félicitations c'est ainsi qu'il faut pratiquer. J'ai eu envie d'un aspirateur cyclonique dans mon atelier, et, au vu de la complexité de réalisation ( n'étant pas chaudronnier), le travail du métal ne me captivant pas plus que ça je courrais le risque de n'avoir qu'un brol horrible et innéficace. En fouinant sur le net j'ai trouvé ceci aspirateur cyclone très facile à réaliser le seul travail de métalo étant de couper proprement le couvercle du fût de 200 L. Ce système me donne beaucoup de satisfaction et est très efficace, pas de pale de le trajet des copeaux et sortie d'air vicié à l'extérieur. Voilà mon expérience pour celles et ceux d'intéressés.

Connectez-vous pour ajouter un commentaire.
5 596 vues
26 commentaires

Contenus associés

0 processus
0 fournisseur
Autres pas à pas de Mig 
Voir aussi
Table des matières