Ventilation et purification des gaz : conseil de fabrication

[Baptor]

Bonjour
Je suis a la recherche de conseils pour faire une ventilation efficace et si possible une purification des gaz et fumées de façon a ne pas enfumer les voisins.
J'ai la possibilité de récupérer de la tôle d'acier industriel mais ce n'est pas de l'inox : cela peut-il convenir pour la hotte et les conduits d'extraction ?

Je sais qu'il existe des systèmes à effet cyclone : quelqu'un en connait-il le fonctionnement ? Cela est-il faisable artisanalement ?

Il existait à l'époque lointaine des systèmes à eau (passage des fumées dans de l'eau) pour filtrer les poussières et gaz.
Quelqu'un saurait il comment réaliser ce type de système ?

Quel est le volume à aspirer pour ne pas avoir de problème (Forge au coke/charbon) ?
Quelles sont les règles à respecter (dimension de hotte : largeur profondeur par rapport au foyer, hauteur par rapport au foyer) ?

Merci d'avance.

Ps j'accepte tout les documents ou renseignements qui pourrais m'aider dans cette fabrication.

Baptor

[sylvestre]

J'ai travaillé un peu avec un cyclone : c'est efficace dans l 'atelier parce que cela aspire très fort, par contre cela n'épure pas la fumée, et on est très content quand cela s'arrête car c'est extrêmement bruyant. Si cela peut te servir...

[kurillos]

Bonjour Baptor,
Bonjour tout le monde,

Des conseils en la matière, je peux t'en donner quelques uns; j'ai moi-même prévu un système de lessivage des fumées pour ma future forge.

L'acier courant peut être employé, malgré la teneur en soufre dans le charbon et l'inévitable formation d'oxydes de soufre, le lessivage des fumées génère de l'acide sulfurique, mais celui-ci n'attaque pas l'acier.
Je te déconseille l'emploi de l'inox, outre le fait que le coût d'achat et de son soudage est très élevé, il sera attaqué par les nombreux composés pas nets présents dans la fumée. Pour mémoire, 50 ppm (parties par million) d'ions chlorures (soit 0.005%) suffisent à faire fissurer un inox de la série 300, ceux de fournitures courantes.


Le principe est le suivant :
- Emploi d'un tube en acier de la série pétrole, livré en longueur de 6 mètres. Diamètre retenu : 219.1 mm, épaisseur 3.2 mm. Ce tube à une masse linéaire de 17 kg au mètre linéaire.

- Raccordement à la hotte avec deux coudes "3D" (comprendre un coude à 90° doté d'un rayon correspondant à 3 fois le diamètre, les américains les appellent "SR" pour "Short Radius"). L'ensemble horizontal est ajusté avec une pente comprise entre 2° et 5°.

- Côté tube vertical, monté sur la maçonnerie murale par des demi-colliers montés par vis et fixés par une cheville métallique Spit, on installe un diffuseur "plan", dans ce tube, sous forme de casier extractible. Celui-ci a un diamètre de 168.3 mm, c'est un cylindre creux de 30 mm d'épaisseur. Sur la tôle de fermeture de ce cylindre d'une épaisseur de 5 mm, on y pratique une quarantaine de perçages, que l'on taraude soigneusement. La tôle supérieure ne fait que 3 mm, sans perçages aucun.

On y place alors une quantité correspondante de diffuseurs d'eau, qui vont créer plusieurs milliers de gouttelettes.

L'arrivée d'eau se fait par un tube qui se monte sur le côté du diffuseur, et qui passe au travers du tube de diamètre 219.1 de manière étanche.

Cette arrivée d'eau doit être la plus haute possible, pour que les gouttelettes parcourent la plus grande distance possible.

L'extrémité supérieure de la cheminée sera protégé de la pluie par un double cône (un peu en forme de cigare "à jupe") qu'il ne te sera pas difficile de former, j'en suis sûr !

Le coude inférieur qui se monte sur cette cheminée reçoit un manchon cylindrique taillé en "gueule de loup", et soudé de manière étanche. Ce manchon de diamètre 168.3 a une hauteur de 90 mm, auquel on ajoute la matière pour la gueule de loup.

Dans la débouchure du coude inférieur on vient souder une tôle inclinée en V qui empêchera l'eau de refluer vers la hotte, à la manière d'un barrage. Ainsi la partie basse du tube horizontal sera exempte d'eau. L'orientation du V favorise quant à lui le tirage de la fumée. Sur la partie supérieure de ce coude on place une autre tôle déflectrice, toujours inclinée en V qui enverra les gouttes vers le collecteur. Ainsi la partie haute du tube horizontal sera exempte de "larmes". Cette tôle déflectrice supérieure possède des canaux de collecte, ces larmiers ont pour but d'éviter à l'eau de se promener partout au gré du vent.

Le tube de collecte en diamètre 168.3 reçoit une réduction concentrique à souder, de manière à rabaisser le diamètre du collecteur de 168.3 vers un diamètre le plus réduit possible, la norme NF A 49-186 précise que l'on peut descendre jusqu'à 88.9 mm, pour une épaisseur de paroi de 3.2 mm. A cette réduction j'ajouterai une deuxième réduction de manière à atteindre une tuyauterie de 33.7 mm de diamètre extérieur, toujours en épaisseur de 3.2 mm. Cette tuyauterie sera le collecteur final de l'eau, des sulfures et des quelques goudrons cancérigènes qui auront ainsi été retirés de la fumée.

Il va sans dire qu'il faut choisir avec beaucoup de soin les diffuseurs d'eau : plus les gouttes seront fines, meilleures seront les performances atteintes et moindre sera la consommation finale d'eau. Je pense employer des échappements en bronze fritté, analogues à ceux employés en instrumentation pneumatiques pour diminuer le bruit généré par la brusque dépressurisation de l'air comprimé. Ces ensembles sont obtenus par frittage de milliers de billes submillimétrique en bronze, leur résistance à la corrosion est assez élevée, mais ils doivent être vissés / serrés en serrage contrôlé avec une clé dynamométrique précise, sinon on les brise lors du montage. Et on a tout intérêt à réussir le serrage pour maximiser la production de gouttelettes.

Pour empêcher la rouille généralisée des circuits et pour gagner en performances sur le retrait des hydrocarbures polycycliques aromatiques, je verrai d'un bon œil l'usage d'un dégraissant écologique à base d'eau, qui se veut un substitut au trichloréthylène, lui aussi hautement cancérigène. Ce produit assez efficace est ininflammable, non toxique et non volatil, il est très indiqué pour attaquer les graisses, huiles et cambouis. Il est distribué par des droguistes comme Mieuxa, le but serait d'avoir un prix de gros ou un bidon de 20 à 50 litres. Pour une bonne efficacité, je préconise une dilution à 1 volume pur de substitut pour deux volumes d'eau. Pour envoyer ce mélange au diffuseur, l'usage d'une pompe de jardin te permettra à partir d'un simple interrupteur de déclencher ton système de lavage des fumées lorsque ton charbon sera en train de dégazer.

Une autre alternative est de pressuriser un vieux extincteur contenant la solution, à l'aide d'un compresseur d'air, pour une pression comprise entre 3 et 5 bars (ne jamais excéder la pression de service qui est gravée sur le corps de l'extincteur !), et de commuter le circuit avec un robinet à boisseau sphérique au format 1/2" pour une pression normalisée PN40. J'espère juste que ce type de robinet ne sera pas fuyard à ces faibles pressions, mais c'est celui qui offre les pertes de charges les plus faibles.

Pour ce qui est de la collecte des polluants de la fumée et de leur rejet, je pense au mieux que les déchetteries pourraient se charger de l'élimination de ces boues, si ce n'est pas possible je pense que le moins pire serait de les enfouir, mêlées au préalable avec de la cendre issue d'un chauffage au bois. Après tout, les hydrocarbures polycycliques aromatiques (APH) ont été et sont toujours émises en masse dans l'atmosphère, leur dégradation prend plusieurs dizaines d'années. Bien entendu, il faut veiller à enterrer ce type de résidu rendu semi-liquide à l'écart de tout ruisseau, fossé, terrain de ruissellement proche d'une activité de culture.

Si le tirage atteint n'était pas satisfaisant malgré les dimensions généreuses de la fumisterie, il est tout à fait possible d'intégrer dans le tube une à deux hélice de ventilateurs en acier (impératif !) de manière à propulser au dehors les fumées. Cette(s) hélice(s), il vaut mieux l'(es) installer juste au dessus du diffuseur / brumiseur. Quand au moteur, mieux vaut l'intégrer dans un casing et le faire ventiler avec de l'air frais provenant de l'extérieur, les fumées vont certainement attaquer le roulement à bille "frontal" supportant l'axe de l'hélice, inutile d'en faire profiter au passage le bobinage et le reste de la carcasse !

Peux-tu être en mesure de chaudronner toi-même ce genre d'éléments, et de transporter des tubes livrés en longueur de 6 mètres et des tôles d'un format minimal de 2 m par 1 ?

Car rares sont les distributeurs d'aciers qui acceptent de parachever les tôles des clients, n'ayant pas de cisaille guillotine sur le lieu de stockage...


Voilà pour ma vision des choses, j'espère avoir pu répondre à ta question.
Je joindrai sous peu une image, j'ai fait une modélisation en 3D de ce système somme toute assez simple mais qui requiert de quoi découper, mettre en forme et souder ces sous-ensembles avant le montage final...

Bien à vous tous.

[thierry loeve]

Bonsoir.

J'utilise du charbon de bois (fabriqué en France, d'essences françaises) : donc je n'ai pas besoin de dégazage, les faibles résidus ne sont pas polluants dans le sol, je n'ai pas plus besoin d'aspiration qu'un feu de cheminée, je ne pollue pas mon fer, en plus ça sent bon.
L'utilisation du charbon fossile n'a pas été nécessaire durant des milliers d'années sauf depuis quelques siècles de production à outrance. Ceci pour dire que la chaleur dégagée est suffisante pour une production artisanale.
L'acier industriel convient très bien pour une hotte .
Les dimensions sont en général de la taille du plan de forge .
Il faut prendre en compte la manière de chauffer : dans le cas d'utilisation de briques réfractaires modulables, pour créer une sorte de four par exemple , les flammes et les flammèches sortent par les côtés. L'évacuation est alors plus large que si l'on prend seulement l'élévation des fumées à la verticale du foyer .
La hauteur dépend un peu de ce que l'on compte forger il n'est pas nécessaire de la placer trop haut par rapport à la table .
Cependant elle peut être conçue haute avec des panneaux verticaux bas sur charnières pour permettre occasionnellement le passage de pièces importantes.