Dimensionnement de cheminée industrielle.

Conception et dimensionnement de cheminées et conduits industriels

Experts en simulation CFD (mécanique des fluides), nous dimensionnons les cheminées et conduits industriels. Leur conception est cruciale pour un fonctionnement optimal des installations.

Grâce à des logiciels de simulation CFD avancés, nous modélisons avec précision les écoulements de fluides dans les cheminées et conduits, et analysons les paramètres clés : vitesse de l'air, pressions, températures et concentrations de polluants. Les modèles numériques simulent les conditions réelles de fonctionnement et identifient les problèmes (réduction de vitesse, instabilités, tourbillons), pour proposer des solutions optimisées d'un fonctionnement sûr et efficace.

Quelles règles appliquer pour le dimensionnement ?

Règle de dimensionnement des cheminées de combustion

L'évacuation des fumées de combustion est essentielle (impact environnemental, sécurité et confort des opérateurs). La cheminée agit d'abord comme un aspirateur à fumée : par sa hauteur, elle crée une dépression qui extrait les fumées de la chambre de combustion. Son second rôle est de rejeter et disperser les fumées le plus haut possible pour réduire leur impact environnemental — si le calcul environnemental impose une hauteur supérieure à celle requise pour l'aspiration, c'est elle qui prévaut. La norme NF EN 13084-1 (sept. 2007) recommande une vérification tous les deux ans, d'autant que les cheminées subissent de fortes températures et des attaques acides dues aux fumées.

Principales normes à respecter

• Code de l'environnement : article R224-18 ;
• Arrêté du 2 février 1998, articles 52 à 63 ;
• NF EN 13084-1 (sept. 2007) — cheminées autoportantes, exigences générales ;
• EN 1990 — Eurocodes (mars 2003) — bases de calcul des structures ;
• EN ISO 14122-1 (mars 2017) — moyens d'accès permanents aux machines ;
• fiche technique de combustion.

Calcul réglementaire de la hauteur

La hauteur, exprimée en mètres, dépend des niveaux d'émissions de polluants et de la présence d'obstacles entravant la dispersion. Elle ne peut être inférieure à 10 mètres et est établie par l'arrêté d'autorisation (articles 53 à 56 de l'arrêté du 2 février 1998) ou par une étude des conditions de dispersion adaptée au site.

Où k vaut 340 pour les polluants gazeux et 680 pour les poussières ; q est le débit théorique instantané maximal du polluant (kg/h) ; cm la concentration maximale admissible au sol (mg/m³ normal), égale à cr − co (cr valeur de référence, co moyenne annuelle mesurée).

Correction de la hauteur selon le site

Deux cheminées sont considérées dépendantes si, simultanément : la distance entre leurs axes est inférieure à (hi + hj + 10) m, hi > hj/2 et hj > hi/2. La hauteur retenue est alors au moins égale à la valeur calculée pour le débit massique total. En présence d'obstacles naturels ou artificiels susceptibles de perturber la dispersion, la hauteur est corrigée. Au-delà de la hauteur réglementaire, d'autres critères entrent en jeu : niveau de tirage, pertes de charge, débits de dilution et risque de pollution accidentelle.

L'étude des réseaux industriels par simulation CFD

Les études en mécanique des fluides appliquées aux cheminées sont essentielles à leur bon fonctionnement. Notre expertise CFD couvre :

• Tirage thermique : capacité à évacuer fumées et gaz, selon hauteur, température des fumées et conditions environnementales ;
• Pertes de charge : friction gaz/parois, pression disponible pour le tirage, dimensionnement et matériaux ;
• Érosion due aux poussières des fumées : zones à risque et matériaux anti-abrasion ;
• Dispersion atmosphérique : dispersion des gaz selon la météo locale et la réglementation qualité de l'air ;
• Stabilité structurelle : résistance au vent et aux séismes, renforcements éventuels ;
• Points de rosée : risque de condensation, corrosion ou givre dans les conduits sous pression.

Le dimensionnement de cheminées avec EOLIOS

Notre équipe possède une solide expérience en simulation CFD et une connaissance approfondie des normes en vigueur. Nous prenons en compte tous les paramètres pertinents pour proposer des solutions sur mesure, adaptées à vos besoins spécifiques, avec conseils personnalisés et accompagnement sur tout le processus de dimensionnement. Notre objectif : maximiser les performances de vos installations tout en assurant la conformité aux normes environnementales et de sécurité.

Expertise : pertes de charge & érosion des réseaux

Expertise : ventilation naturelle & cheminées des halls de production