Matelas Dévésiculeurs

Les matelas dévésiculeurs sont des internes de coalescence composés de plusieurs couches superposées d’un tricot ondulé réalisé à partir de fil d’inox ou des matelas en matière plastique. Ces matelas sont utilisés pour épurer un effluent gazeux des particules liquides qu’il contient.

Il existe plusieurs catégories de matelas. Elles sont différenciées par leurs surfaces spécifiques exprimées en surface de contact par unité de volume (m2/m3). Les principales catégories fabriquées par KEMPRO sont les suivantes :

D150- D200- D270- D350- D450

Matelas PPH

 

Principe de fonctionnement

Les particules de liquide entraînées par l’effluent gazeux et qui pénètrent dans le matelas ont plus d’inertie que les molécules de gaz. Dans les changements de direction imposés par la présence de nombreux obstacles constitués par les fils du tricot, les gouttelettes heurtent les fils et finissent par s’agglomérer sur ces fils en les mouillant jusqu’à ce qu’elles forment des gouttelettes d’une taille suffisante pour qu’elles tombent entraînées par leur propre poids.

Efficacité

L’efficacité des matelas dévésiculeurs
s’apprécie en mesurant la taille minimum
(en micron) des gouttelettes retenues à plus de 99,5 %, en supposant que les conditions de fonctionnement soient remplies.

Type	D150	D200	D270	D350	D450
micron	10	8	5	3	2

 

L’efficacité indiquée ci-dessus n’est effective que si un certain nombre de précautions sont prises lors du fonctionnement :

 

Conditions de fonctionnement

-   Vitesse optimale :
la vitesse du gaz au travers du matelas doit être comprise entre deux valeurs, la vitesse minimale et la vitesse maximale, calculées à partir de l’expression suivante :

avec,

k = 0,14 m/s         (pour V max)

k = 0,11 m/s         (pour V calcul)

k = 0,035 m/s       (pour V min)

où,
rL = masse volumique du liquide aux conditions de fonctionnement (kg/m3)
rG = masse volumique du gaz aux conditions de fonctionnement (kg/m3)

-   Taux de liquide :
le rapport des débits volumiques réels liquide/gaz doit être suffisant pour mouiller le matelas ; il doit dépasser 10-5 . Si tel n’est pas le cas, il convient de procéder à un arrosage du matelas.

De plus, le débit spécifique liquide ne doit pas dépasser une valeur limite dite d’engorgement exprimée en l/m2.h qui est évaluée à l’aide de l’expression suivante :  

-   Hauteur de désengagement :
la veine fluide doit être bien répartie sur l’ensemble de la surface du matelas de façon à éviter les passages préférentiels. Pour ce faire une hauteur minimum est à respecter au-dessus (Hsup) et au-dessous (Hinf) du matelas. Ces hauteurs peuvent être exprimées en mètres à partir des expressions suivantes en fonction du diamètre du matelas (D en m):

Matelas inox 316L

 

Perte de charge

Au passage du gaz, le matelas crée une perte de charge ∆p très faible. Elle peut être estimée (en mm d’eau) à partir de l’expression suivante en fonction de la vitesse du gaz V (en m/s) et de sa masse volumique rG (en kg/m3), ce, pour des matelas d’épaisseur 100 mm (hauteur suffisante pour assurer le service) :

             

Fig. 2 : Valeursdek1

Matelas métallique type D350

 

Montage et mise en œuvre

Les matelas dévésiculeurs sont livrés en éléments permettant leur introduction par le trou d’homme du séparateur. Pour assurer leur maintien, ils sont équipés d’une armature métallique constituée généralement de deux plats sur champ de 25 mm de haut prenant le matelas en “sandwich” lorsqu’elles sont reliées entre elles par des ronds (en général de 6 mm) traversant le matelas dans toute son épaisseur.

Les différents éléments constituant le matelas sont placés les uns contre les autres. Compte tenu de leur taille légèrement plus importante que celle du séparateur, les éléments sont mis en place en comprimant latéralement le matelas pour assurer une parfaite homogénéité de l’ensemble.
Tous les éléments sont fixés sur leur support avec du fil d’inox ou des crapauds.