Amelioration et Aggrandissement d'un Plan de Sechage de Grain Sur Une Ferme Cerealiere

(1)

par

rapport . soumi s pour le cours

3

36 -

4

90 .

-fiars

1

9

84

-··fACT)OlrALD _,ollege of ~-~CGILL UiTIIJE~SITY Ste Anne de Bellevue, Quebec H9X l CO

(2)

La production avant consid~rableEent a1~enent&e d e~uis l a

r;rand~_r et de reor.c:aniser l e s:vsteme existaJ1_t ds faGOn , l . . -, , l ' '

e_l5lner ~es pr oo e0es e~ en accrol re .. t l ~a capacl~e. ' , .

et l P_~"-.J.=< G_Pf'al_~-'- l·t:-_~~ c1_11 _lA S_- ' .. _,l-ctv~_'-''"'1_- 8 _'-'PY'_~_. -"'_>:Jlac" _~ _{.,_;} _' e·l _•Q_:.._{1 ..}' _'-'Vt~C-"(:"_Cl<:1-, _{_:_}'];:::)-_{l_._,}_{__}_{( : v}--.+- -, - C· .0-1 -. ' - -,...._..,. · , ~~--.-l.. c ' _; . ..! ' ... rJ:. .- -actuel lo.

0rain hu\rli de ai .. 1si au 'une cel lul e de stoc Z:.EV-::e o rf)nl e:-:_e __ -:a:..rs .. Se nouvcau systene neut absorber 160 tonnes ~a~ ~o1r et

stocLer 1500 tonnes 'Jar an. ~Je cou.t cie tout ccci 8

f

e

_2

ve

a~)proxircativenent a_ ··; 50 ,000 •

. uors du design final , l 'e:-:1pl acement d 'un cr i bol e :pou· le

net tO,-age dU grai_n aiD Si que deS pOSSi bili t es cl I e.[;,~TcU_r_!_iSS2r~en

t S

futurs ont ete envisages.

Pour que ce syst~~e travaille au ~aximum de capacite , l e changement du sechoir est fortement r-ecommande.

(3)

r ue to a consi der able increase in production curing tb~ last six years, it beco'11es i Lportant to reorganize and t o i l:!prove t he existing systec1.

By studing the actual plan, the required ca: acit~es , .anQ taking into account future requi rements , a final solution

·was proposed •.

~n t he ne ~ desi gn , .t1o el evators , a ·aiting silo ror ~2t

gr·ain and a silo for storage .1·ere added. ~.Lose cle~·::ents

i n c r e as e t l e s t or ag e c a p a c it y t o

1

5

0 0 t on n e o EL _cl t }} S> 6 r .~----:.1-: ~

c a.) a c it t o

1

6

0 t on ne s p e ~.. day •

The cost of t hose modificatio:r.s is esti!: ated as

5

0

000

In the final design , sufficient place has been kept to be able to install a grain cleaner and others storage silos

(4)

Je tiens personnellement ~ remercier taus ceux oui ~ 'ant

aides lors de la realisation de ce pro jet.

Plus particulierement man conseille de pr ojet les professeurs cu cours Gi lles B0l0.uc G.S.'! ""JaP:havan ·~ . s Brou_,~hton la c or.1pagni e " Le s Eq u -1. ~oem en t s .wa})lan t e et :S?vosoues " ~es parents et t aus mes a0i s

(5)

·

---t.--:--~ ]1.

-l SJ

3

(6)

---C

hapitre

::-! ... ·'-' -"

I

_-

_Introduction

---II

-

Obje

ctifs---Ill

-

?

evue

d

e

Litterature

---l _L 2 3

IV

-Capacit~s

et

Fo

nctionne

rn

ent

du

Sy

ste

m

e Actuel

---

7

V

-Proble~es

R

elatifs

a

u

Syste~e

Actuel

---

12 VI

-~onsi{erations

d

e

~

esi

gn

---

1

4 l

_

..

I

a

nutention

du

G

raj

n

!i

u

r-

.

ide

---

14

2

~-ran

ut

en t ion

uu

Gr

ain

C

ha.ud

---

15

3

~

'

an

ut

en

t

ion

d u

r--r

ai

n

~~

e

fro

j

d

t

---

l

7

4 S

k

a

0

e du

G

rain

S

ec

---

1

8

5 S

hoix des

~le~ents---

1 q

1_II

_-

_F

_ondations

_R

_equ

_is

_es

_---

₂₂

l

~ondations des - Sl~vateurs---

23

2 ?

on

d

at

ion

de

la

Cellule

de

S

to

c

k

a

g

e

---

23

3 Fondations de

l

a

S

tructure---

2

4 \

II I

-

Evaluation

des

C~out

s

---

· ---

25 IX

-

D

iscussion---

2

8 X

-

C

onclusion---

31

VT ~, ~, ~2

(7)

2 _<C'₎_-c'

_r

_{u c T-u}

'

_{r e}

d

_e

_..:>r•

_u

_~·_-₎_f

_{o r}

t d

_e

l _{_}_a r_.!.'-·

_r

_e

, _r_~. ..., ,-l

e

- -- ----

_)

o

3 H

auteur des

El~vateurs---

3

8

-Plan

?

inal

---

L~2

(8)

.?

i

g

ure

1

-

,:.;ys

ro

t

e

'

m

e

~'"ctuel

---

ll

2

-

SysteEl

e

F

i

na

l

---

21

3 -

Sechoir

et

S

ilo

.

S

u

re

love

---

₃₆

I

H

autc;u

r

des

·

2 1ev at

eurs

₃₈

(9)

---Le

but de ce pro jet est d 'accroitre l'efficacite et la capacite d' une installati on de sechage et de stockage de cereales sur une ferme se situant au

185

4

Chemin du

~leuve, Les 8edres.

Le complexe existant fut construit en

1

9

78.

Sa capacite etait basee sur une production t otale de

200 hectares. Il fut modi fi e en 1980 pour permettre de secher le mais par dryeration et ainsi obteni r du g~ain

.e :. eilleure quali t e

a

un pri x i nferieur.

A l'heure actuelle , l a surface cultivee s' el~ve

a

350 hectares ce qui represente une aug~1Bntation de 75·-~ en s··_x a _s •

Le syst~me actuel n~cessite done des modi ficati ons i mportantes de fac;on ~ re-duire la manutention,augmenter la capaci te

de sechag~ et de stockage. Ces modificat ions doi vent per

-mettre de travailler au maximum de capacite sanR qu' aucun

probl~me ne surgisse en cours de route.

La recolte etant une periode de stress i mportante aussi bien du point de vue materiel qu'humain , la simplicite d' utilisation , l'accessioilite ainsi que la durabilite

(10)

_

I

.

OBJ:SCT

I

F.S

Les principaux objectifs de ce projet sont

- l) ' et u die r le f 0 n c t i 0 nn em en t d u s y s t e r"l e

actuel pour en ,§duire les uoints ~ cor~i~e~.

De definir les problemes du systeme ainsi

que la. c~use de ces pr oblemes.

e prO~OSer un design eli~inant les Drob

-l~~es et adapte_ am besoins de la ~rod1ction

act ue lle de la err.'!e tout en con si.d e~ an.t

les f turs besoins possi, les.

~ e donner une ~valuation des c ~ts ~e la

(11)

_ ans nos r~gions~ le mais est toujours r~colt~ ~ un taux

d'humiaite assez eleve. Avant de le stacker, i l est j nperatif de le s~cher.

I l existe de nombreuses methodes de sechages. Le choix

de l'une de ces m~thodes, lors de l'installation d'une ferme est tres i mportant.

I l est necessaire de connaitre les capacites de sechage

requises, le coat initial de l ' investissement , l e coat de

l'energi 8 ainsi que les futurs besoins en expansion.

Parmi l es diff~rentes methodes de sechage ~ on retrOJVe

1 e s s y s t em e s

a

0 ass e t e l!' fl~ rat u r e d 0 n t le t e r:l !) s de sec hag e

est assez long et les syst~mes ~ air chaud dont la denande en ~nergie est assez i mportante.

Les systemes ~ basse temp~rature sont des cellules ~ fond perfore munis de ventilateurs equipes d'unit~s de chauffage. La temperature de ·l'air sechant le grain ne doit pas etre

tres

haute done les unites de chauffage n'ont pas ~ etre tres grosses. ~ans ce systeme, la cellule de sechage sert aussi de cellule de stockage. Cette methode est tr~s dep en-dante du climat. Si l ' a i r exterieur est froid , i l faudra plus de temps pour s~cher le grain. En fait, cette methode

~'est pas tres recommand~e pour notre climat car la saison

(12)

Parmi les m~thodes. de s&chage ~ air chaud, on retrouve aeux

principes g~n~raux. Les syst~mes ~ fourn&e (batch) sont

constitu~s, la plupart du temps, d'une cellule

a

fond

perfor~ munis de bruleurs et de ventilateurs assez puissants

pour clauffer l'air de 120 ~ 160 G~.

Ces cellules peuvent etre munis de vis pour m~langer le grain et ainsi la capacit~ de l a fourn~e ~eut ~tre

Il est ~ noter que la ca~acit~ d 'un tel syst~0e est ~~nendPnt

du nombre de :ourn&es que l'on peut faire nar ~ou~.

Le grain r&colt& doit ~tre stock& en attendant de passe~

dans le sec~_oir car le s~cha e n 'est -oas contiLu.

Ce genre de s~cnotr prend oeaucou:-o -le -]_ace et ceo t_i_~e

une ;-__ anutention assez i:-:1-JOrtante.

Jne autr~ ~~thode de S~Chage

a

air C~ aUQ consist e en l~

s~choir

a

flot continu. Le te~ns de s~cha~e eRt ? SS8Z CO l~t . 1 , d , .

rna _s a o_er__an _e en energle est c on s j_ d & r ab le •

Le grain passe d an s u n s ~choir o

u

de l ' air c ha u f f ~ 8_

210 ~est propuls& ~ haute vitesse. Cet air nasse au t av ~~s en capte une partie de l 'eau p1is 1 . •

s e u J s s • 'll e

dans l I a ·_r envj_ronnant. Une grande partie de l I en_ergie est

alors nerdue. Jusqu 'ici, l e grain ~tait . aussi refroidi

clans le s&choir. A la sortie du s~choir, le grain pouvait

(13)

--..._ ~our ame ' l ' 1orer l ' e ff' 1cac1 e ' t ' ' ener ge ' t ' laue des sechol_rs de

type continu une nouvelle n.ethode fut deveJoppee.

Au lieu de refroidir le grain dans l e sechoir , celui c·~

est refroidi dans une cellule prevue

a

cet effet. ~ et t e m

e

.

t h 0 de eSt aD p ell

e

e 11 dry e I' A. t i 0 l1 :r •

Compare au sechage traditionnel, le sechage en dryeration

permet d'obtenir un produit de meilleure qualite et d 'accrojtre

la canaci te des sechoi rs tout en reduisant l es bcsoins energetiques. Le p.rincipe de sechage en dryeration consiste

a

sechcr l e

grain jusqu'~ une teneur en eau de

1

6 a

1

9

~.

~e sechage est fait par un sechoir ~ air chaud tra~itionnel.

Le grain n 'est 9aS r efroi dit par le secnoir.

I 1 sort c hau d J. ~oou r et r e transfer e d an s un e. c ell u le de re f -roidisser:.ent

a

plane her per fore . Le grain repose pendant une periode variant de

8 a

10 heures(periode de ressuyaGe) avant

d'etre ventile. (/._A.Sabbah;G.H.Foster;G.C.Haugh and R.I·-~.Feart 1972 Lorsque le grain passe dans le sechoir, i l se forme un ecart

de teneur en eau i mportant entre l e coeur et la surface d~

grain. La periode de ressuyage permet d 'uniforniser cette t eneur en eau qui sera alors eliminee sous forme de vapeur par la

ventilation. Le taux de ventilation recommende est de

6 a

12 litres par sec onde par metre_ cube de grain.

(14)

Ce proc~d~ permet d'~liminer les

3

~

5

derniers points

d'humidit~. Ces points sont les plus couteux en sechage

traditionnel. Il en r~sulte une ~conomie importante en temps de s~chage ainsi qu'en ~nergie.

Selon certain~ etudes americaine~ ce proced~ permetterait d '~conomiser

25 %

d 'energie et d'accroitre la capacite d 'un

s~choir de

40%.

Le grain ainsi obtenu est de meilleure qualit~ car i l n'est pas soumis aux variations de temperature tr~s

(15)

La r&colte se fait avec une Moissonneuse batteuse International modele six rangs 1460.

D~pendan~ent . des conditions de r~colte , i l est possi bl e

de ramasser jusqu'a l l tonnes de mais par heure.

La machine peut travailler de 10 a

15

heures par jour quand le

s~choir peut absorber la production. Les l imites du systeme

actuel ne peroettent en fait d'absorber que 110 tonnes par ~our.

Le mais est transporte de la moissonneuse batteuse

jusq_u 'a la ferme par t rois r emorques de 14 ,12 et

8

tonnes chacune. La aistance entre ~es char:.ps et l a ferr:.e etant

assez courte, i l n'y a pas d 'attente pour vider la tremie de la batteuse.

Le n ais l•umide est vide sur une platefor .. te de bet on d 'environ

30

metres carr~. Cette plateforme est entour~e sur trois

faces d'un mur de

1.

9

metre de haut; ce qui donne une capacit~

de stockage de grain humide d'environ 40 tonnes.

Lorsque la plateforme est pleine, i l est necessaire d 'avoir

un tracteur equipe d'une pelle avant pour pousser le grain

au dessus de la vis d'alimentation du sechoir. Cette vis

de huit pouces de diametre ce trouve dans l'un des coins de la plateforme. sa mise en marche est commandee par la vis

(16)

superieur e du sechoir. Son debit actuel est d 'environ

27

tonnes par heur e. ,_~ette vis doit continuel le nent etre ali ment ee en grai n Sin On l e SeC hoj_r SI arret

e

Il faut done pousser du grain environ toutes les deux heur es.

Le sec hoir est un Farm ?an

r:

l·

7

S

1

8

E (continuous nul tistage) Selon l'humidite du grain recolte, i l peut absorber de

3 .

3

~

6 .

7

t onnes par heure. Ces debits sont donn~s pour du grain

non refr oidi.

~omme l ' indique l ' abrevi ation sur l e numero du s&choir ,

le syst~me est continu , mul tist age. n retrouve trois cycl es

de

90

boisseaux chacun durant de

2

0

~

40

·ninutes.

Lal gre l es cycl es ,une alimentation continue est necessaj_re

pour co-npenser l e tassement du grain l ors du sechage.

Cette compensation se fai t automatiquement par la mise en

marche de la vi s d 'alimentat ion.

Le dernier cycle se vide en

2.

4

5

minutes; ce qui donne un

debit de

50

tonnes par heure. Ce debit est i nstant ane et

pourrai t et re redui t en modifiant les poulies d ' entrain8P1en t

de la vi s de fond du sechoir .

Le sechoir se vide dans une fosse d'environ

2.5

tonnes o~ se trouve une vis commandee par un interrupteur ~ membrane.

Cette vis se met done automatiquement en marche quand l e

sechoir se vide. De la~ le grain arrive dans l'elevateur ~uis

dans les cellules de refroidissement. Ace stade, le grain est encore chaud et contient de

19

~ 20 % d'humidite. ·

(17)

Cette chaleur permettera d 'evaporer le reste d 'eau_ se trouva.nt

dans le grain.

Les deux cellules de refroidissement contiennent de 110

a

120 tonnes chacune. Elles sont equipees d'un plancher

perfore et d'un ventilateur axial de 14 pouces de diaMetre

propulse~par un moteur de un cheval.

Le debit d'air est d'environ huit litres par second par

metre cube de graino Actuellement, la recolte se fait au

r y t hi:" e de u ne c el l u le de re fro i d i ss em en t par

.i

our •

Lorsqu 'une cellule est remplie

a

moi tj_e,. la ven tj __ lrJ.t ion

com~ence. Ceci donne environ 10 heures de r essuyaBe pour l e

fond de la Cellule "9Ui S de 10

a

11 heurcs d.e Ventil ati on

pour le reste. Avec un sechoir de type continu, i l est dtf

-ficile d'appliquer integralement le principe c,e dryer ation.

En fait, le systeme actuel permet de reduire la teneur en

eau du grain de 19%

a

14% sans problemes.

Lorsque refroidi, le grain est vide par une vis de six

pouces de diametres debitant approximativement 35 tonnes

par heure.

En

fait, i l faut trois heures pour vider la cellule.

Le grain est achemine vers 1'elevateur d'ou i l est vide

par gravite dans les cel1u1es de stockage.

Ces ce11ules contiennent 300 tonnes chacune.

Deux de ces cellu1es sont equipes d'un plancher perfore

et d'un ventilateur axial de 18 pouces de diametre sur moteurs

(18)

est

n

.

un

ie

d

'un

canal

d

e ve

nti

lation

en for

m

e

d

'

Y

,

d

'

un

ventilateur axial

d

e 1

8 p

ouces de

diam~tre

et

d

'un

~oteur

de

d

eux chevau

x

.

C

es cellules servent

g

enerale

m

ent qu'au stocka

g

e

m

ais

occasionnelle~ent ,

on

peut

y

refroidir

d

u

g

rain

e~ d~b t

(19)

~

_·

I

#

4

t /

:

_

J/

\

\,

#

I \ \ \

~

'

_·

)

₇

'

I

_{; /}

/ / / / / / / / / / elevateur , / I /

/

I

'·

\._1",

/

/ /

~

3

I ' / / V 2 / <, ... '.

~

/

,/ .

.

I

/.

~/

I

'-, ; / / Jj / ' ,. / f \ ' / / f l \ . reception / du grain J -if.

3

: -;-~ :::'i gure l: systeme actue1 I j

/

(20)

J P~OBLEi·-:ES RELATI?S AU SY.STEt·,~E A~TT_T t~L

La

capacite

d

u syst

_

e

m

e actuel n 'est

que

de

110

tonnes

·o

ar-jour.

· C

et t e limit e est lie e

· au

man

que

de place

de st oc

kage

du gr

ain

hu

m

i

d

e.

Ar~;

dix heures de travail, le sechoir n'a absorb&

en

m

o

y

en

que

50

tonnes alors

que

la

mac~ine

en

a recolt&

de

l

OO

~

110.

I

l

y

a

done une

accu

mu

lation

de

50 ~ 60

tonnes

d

e

gr

ain

hu

· n

i

d

e.

En

viron

40 to

nnes

sont

su

r

la

p

lat

efor

rJ

e et le

reste

nono~olise

les

re

m

orques.

I

1

n

'y

a

done

p

lus

~oyen

d

e l

'"'

acener

le

m

ais

~la fer~e.

La

m

oissonneuse

doit

alors

s

'

ar

_

3 ter

.

P

our

eli::~iner

les

40 tonnes se trouvant

sur

la

Tl

lat

efor

r-

"

.

c

il faut

c

o

r:

_pter huit

heures

soit

auatres

int

er

ve

ntions

i'JOJ.~

n

ousser le

gr

ain

au dessus

de

l

a

vis.

P

e

ndant

ce

t

e

m

ps

,l

e

g

rain

n'est

pas ~

l'a

brj

c

es inte

np

er

:ies

.

Apres

ces

huit

h

eures,

il

.

reste encore

de

10

a l l

tonnes

d

ans les

re

m

or

q

ues.

Un

e fois

que

tout est

s&che, il faut,

tant oue

l'elevateur

est

disponible ~

vi

de

r

la

cellule

de

refroidisse~ent

aui

a ete

rernlie

la veille.

L

'elevateur s

er

vant

~

deux

fonctions

a

la fois

,

soit vi

ci_e

r

le

sechoir et

le

s

c~ll~les

de

refroidisse

me

nt,

i

l

faut ar

-r~ter

l

e sechoir

trois

heures

n

ar

~our ~our

vi

de

r

les

cel

l

ules

.

r:ttout

le

s.yste

n

e

c

on

ver

ge

vers

c

e

L.~r1e

elevat

eur qui

se tr

ou

v

e

(21)

p

as le cas.

E

n

effet, le

g

rain

qui

D

asse

dan

s

ce tuyau

est

chaud et

d~gage

beaucoup

d 'humidit~.

J

ette

hurnidit~

for

m

e

de la condensation sur les

_

_{parois du tuyau et il se}

_for

_m

_e

des

b

ouc

hon

s

de

g

rain.

C

es

bouchons

p

euvent

~tre

source

de

(22)

VI

L

a surfac

e

cultivable est

de

350 hectares

.

D

e ces 350

hectares,

250 sont se

m

es en

m

ais

et

le

reste

est

se

m

e en

avoine,

orge

,

ble soja

ou

sarrazj

_n

selon les

annees.

Se basant

sur une

p

roduction

m

ini

m

u

m

de

si

x t

onnes

p

ar

h

ectar

e

, il

faut pou

voir s

tacker 1500 tonnes

p

ar an

.

En

g

e

nera

l,

une

p

artie

du

m

ais

est

ve

ndue

p

ar

co

ntrat

a

la recolte

.

C

ette

p

a

rt

ie

corres

p

on

d

en

ge

neral

aux

~r&vi~iors

d

e

SUr

2?

1Us

p

our 1

'a

nnee

.

Le

s cere ales

autre

q'Je

le

I'L

ais

sont

ven

due

s avant

2_e

r;

.

oi

s

d

'

octoore

})

OUr

li

be

r

er

l

e

s si

_

os

.

1

~-~anutention a~-gr~in

hu·-

t

i

d

e

L

e

co~ plexe

d

evrait

p

ouvoir fournir le

d

&

b

it

journalier

d

e

la

n

oissonneuse batteuse

,

soit

anproxi~at · ve~ent

d

e

1

0 a

ll tonnes

p

ar

heure

pour

de

s

journees de

15 heures

• Il

est

ev

ident que

le sechoir

ne peut

absorber

· unc; telle

quanti

te

de

grain

~:1ais

i l est envisag

e

de

le

c

h

an

g

er

d

' j

c

i

p

eu

.

C

ette decision n

'e

tant

p

as

en

core

pr

i

s

e

,

l

e

p

rojet

c.

oit

acco

mm

oder l

'

ancien secho

i

r et

~tre

adapte

a

un

sechoir

d

e

p

lus

g

ran

de

ca

n

acite

.

Le nouveau

.sechoir

serait un

ifert

e

c

66

00 .

S

on debit est

de

7. 5 tonne

s

~)ar

heure

pou

r

du

r:

aj

_

s

d

e

30 %

d 'hu~jd:te

non refroidt

.

C

'est

un

syst~~e

conti

nu

· Avec

un

d

ebtt

moy

en

de

7.5 t/h,

i l

y

a une accu

r!u

lat

io

n

de

2.5 a

3 .

5 t /

h

so

j

_

t 52

.

5 t

Dar

jour

.

Une

solutton

n

ratj

_oue

(23)

de faGOn ·continue par gravite •

Une autonomie de

6

heures de sechage sans manutention se~ble raisonnable. Il faut done un silo d'environ

66.2

m3 .

(6

H

x7.5

t /H

I

.68

t/m3

a

26 %

RH)

Il resterait alors une remorque de

7.5

tonnes

a

secher le

matin. Ces

7.5

tonnes sont gardees prur remettre le sechoir

en marche au debMt de la journee en attendant que la m

ois-sonneuse batteuse ait remplie la premiere remorque.

Tout le mais humide et recolte est

a

l'abri car la remorque peut etre mise dans le hangar.

En placant un silo au dessus du sechoir, i l est i mperatif

d 'avoir un elevateur pour le rempl ir .Cet .elevateur sera alir ente par la vis de

8''

qui sert actuelleoent

a

remplir le sechoir. Cette vis debit

27

tonnes par heure •

Une fois le silo rernpli , cet elevateur pourra eventuellement servir

a

vider les cellules de refroidissement. Un debi t de

35

tonnes peut alors etre necessaire.

2 Hanutention du grain chaud

a

la sortie du sechoir. La v~dange actuelle du sechoir se fait

a

un debit de

50

tonnes par heure (instantane). On ne peut installe un elevateur debitant

50

t/h mais on peut reduire la vitesse de vidange et en augmRnter le temps egalement • Ce debit sera reduit

a

25

t/heure. Le grain chaud doit etre rapidement achemine vers les cellules de refroidissement.

(24)

Etant donne que l'elevateur principal est utilise pour vider

les cellule.s de ref~oidissement et qu: ' i l se trouve trop

loin de l'une de ces cellules i l faut soit utiliser l '

elevateur de remplissage du sechoir soit ajouter un autre

elevateur. En fait avec· un sechoir totalement continu,

la premiere solution n'est pas p9ssible car le grain coule

sans arret et l'elevateur ne serait alors plus disponible

pour remplir la reserve de grain humide.

Ilne reste plus que la derniere solution qui consiste ~

rajouter un troisieme elevateur. Ce_uici ne servira qu'~

vider le sechoir. Il dev ra. etre assez haut pour que le

grain se vide sans problemes dans les cellules de refroidis

-sement.A ce niveau, i l est i mportant de remarquer qu'en

augmentant la capacj te de sechage ~ 160 tonnes par jour'

i l risque d'etre necessaire de rajouter une troisieme eel

-lule de refroidissement. Actuellement ,il faut une cellule

par jour et i l faudra alors trois cellules en deux jours.

Pour cette annee s ' i l le faut une partie du refroidissement

se fera dans les plus grosses cellules. Cependant, la place

....

d'une autre cellule de refroidissement est quand meme

prevue.

Pour des raisons economiques, l es deux elevateurs peuvent

etre jumeles. Ceci reduit les frais d'installation le nombre

de cables necessaire le hombre d'echelles et le nombre de

(25)

Avec la nouvelle regie des grains au Quebec,une classifi cation

de~qualite risque d 'etr e instauree.I l faut done prevoi r

l'emplacement d'un crible pour nettoyer le grain.

Le criblage peut etre fait soit avant soit apres le sechage.

Avant le sechage, le criblage est de moins bonne qualite

car la poussiere colle au grain, les dechets ne peuvent

pas etre stockes car leur taux d 'humi dite est trop haut

et finalement, lors du sechage~ d'autres dommages peuvent

etre causes au grain.

Vfalgre tous ce.s.i nconvenient s on ret rouve quelques avantages. Le sechage se fait mieux car le grain est pl us uni forme et par ·ce fait, le sechage ctevrait coGter moi ns cher.

Apres le sec hage et le r efroidissemen t l a poussj_ere est

facile a elimi ner les grains casses peuvent etre stockes et vendus pour l ' a l imentation du betai l ou des vol aill es .

Les cribles sont plus efficac~ avec du grain sec.

Le crible devra done se situer entre les cellules de ref

-roidissement et celles de stockage. Il est a note que l e

crible ne sera pas place cett e annee mais i l faut t out

de meme prevoir de pouvoi r l'alimente~ A cette fin ,on pour

-ra utiliser l'elevateur de remplissage de grain humide car

i l ne sert p~s continuellement. Pour cette annee, l e syst~~e de vidange du grain re froidi. rest era t el qu ' i l est.

(26)

La c apaci te to tale ·de stockage j_nc luan t l es c ellule-s de refroidissement est de 1200 t onnes •. Il suffi_t done d$

ra~·outer une cellule de 300.tonnes pour attejndre l a canacite

desiree. Cette cellule doit avoir un D~ lancher n~ erfore et

un venti lateur suffisamment puissant pour permettre de

ref-r oidir si necessaire au cas ou les deux cellules ne suffiraient

pas~ ~n selectionnant une cellule identique au trois autres ,

on peut utiliser la meme vi s de balayage lors de la vidange. Le diametre requis est alors de 27 pieds.

Le choix de l'emplacement de cette cellule est assez restrei.nt

car elle doi t etre ~45 m~tres minimum du terrain du voisin ,

•

elle doi t etre assez pres de l 'elevateur ~rincipal pour

pouvoir la vider et la r emplir par celui ci et i l faut aussi garder une ouverture vers cet elevateur pour eventuell ement

(27)

- Cellule de stockage du grain hurnide

Le volume requis -est de 66.2

m3

;

la place disponible pour

installer ce silo est assez restreinte. Son diam~tre ne

doit pas depasser 4.3 __ m. La compagnie Vesteel Rosco distribue un silo de 4.2 m de diametre et de 67.4 m3.

sa hauteur hors tout est de 7.62 m et son poi~ est de 1543 kg

- Structure de support du silo

-

·

ve silo doit ~tre suspendu au dessus du sechoir.

Les hauteurs de sechoir sont de 5.18 ~ pour le /ertec et de

4.2 m po~r le Iarn ?an ~.:s l8e. Pour avoir une bonne d

is-tribution du grain dans le sechoir, celui ci sera ali mente en

trois points differents sur sa longueur.

Un angle de 45~ etant requis pour du grain humi de et la

longueur du sechoir etant de 5 m, i l faut un espace de

5/4 Tan45°= 1.25 m entre le sechoir et le distributeur de la celluleo (schema et calculs Appendice #2)

La hauteur de la structure est done de 1.25+5.18=6.43 m

Le sechoir sera sureleve d 'environ 30 cm pour permettre

de vider directement dans l'elevateur.

Une structure de 6.7 m (22') sera done necessaire.

Il est possible d'acheterdes structures fabriquees speci-alement sur mesure pour cet usage.

(28)

-

C

apacite et

hauteur

d

es elevateurs.

(

ft

pp

en

dice

#

3 )

La hauteur

des

deux

elevateurs

doit e

t

re

res

p

ective

ment

de

1

9 .

5 ru

9 t res

pour

la

re

m

p

lis sage et la vi

d

an

g

e

d u

se

c h

o i r •

Les

capacites

doivent

etre

de

27 tonnes

p

ar

heure

p

our

le

remplissage du grain

humide

et de

25 tonnes

pour

la vidan

g

e

du

sechoir si le

debit est reduit

d

e

m

oitie.

La

compagnie

Farmatic

vend un

modele

d'elevateur serie

J

2 dont

les

hauteurs de decharge

sont

de

20.-~- •

E

n

ajoutant

un

d

ist-ributeur ,les

hauteurs

de

decharge

sont

de

1

9 .

5

r.~ •

L

es

debits

m

axi

m

u

rr1

de

ces elevateurs sont

de

37.5 tonnes

de

m

ais

(

1500

boisseaux)

o

k

ar

heure.

.

D

our un debit de

27 tonnes

p

ar heure, en considerant

que

l'elevateur est

charge du

cote

d

esce

ndant de

la

courroi

e

,

il

faut un

m

oteur

d

e

m

i

ni

m

u

m

3.5 hp

.

si l'un

des

elevateur sert

a

vider

les cellules

de

re

froidis

-se

m

ent

il

faudra

au

g

m

enter

la

puis

sance

d

e

son

m

oteur

pour pouvoir

debiter

35 tonnes

par heure. Il faudra

alors

4.5 hp minimum.

(29)

/ I ~ \ \

I

i nouvelle

i

,

-cellule

_____..

~

' /

l

de stockage , ;/ / / / / /

I

(

'· ' -~-·

-a

fond conique I I

,,

11 11 1 future cellule

,I,_ -- ...- ---- ~de re froidissemen t

-,-__

(30)

TII

Les

cara

c

terj

_

st

iq_ue

s

du so

l

ne s

o

nt

p

as con

nues

.

Sepend

a

nt

,

on

p

eu

t tro

u

v

er

l

a

pres

s

ion

que

pe

u

t

sup~orter

le sol en calculant les

p

ressions act

u

elles e

xe

rcee

s

p

ar

les c

ell

u

l

es

quand

elles so1t

p

leines

.

E

tant donne qu'en 6 ans, ces cellules n'ont

p

as bou

g

ees,

on

p

eut raiso

nn

able

m

ent

a

ss

u

m

e

r

que

c

e

t

te

pression

calc

u

l

ee

est securitaireo

P

re

ssi

on exer

c

ee

p

a

r une

g

rosse

c

ellu

l

e

:

-

rr:

ass

e

d

e la ce

l

lu

l

e

L~4

73 kgs

-

m

asse

de

ra

in

456 m

3 x

.

75 t/

m

3 (b

le

)

3 1+

2 tonnes

· -

m

asse

d

e

beton

*densite

: 2.

4 t/

~3

*epaisseur

: •

4 m

2

*surf

ace:

6

1.

36 m

61.36x.

4 x2.

4 =58.

9 tonne

s

(31)

Poids des ~l~vateurs: 2650 lbs chaque

1204 kg

poids des cables et des tuyaux (valeur assum~e )

1000 kg

surface de b~ton requis: (l204+1000)9. 8l /64800=.34 m 2

La surface minimum requise est de .34 m2 par

~l~vat

eur

.

Pour de~ f~cilit~s d 'entretien autour des ~l~vateurs ,une

dalle d 'au mains l m2 sera

install~e

(par

~l~vat

eur)

Une ~paisseur de .4 m semble raisonnable.

Volume de

b~ton

:

• 8

m

3

-2 Fondation de la cellule de stockage suppl~mentaire

Cette dalle de b~ton sera similaire

a

celle existant sous

les autres cellules.

surface:61.36 m 2

~paisseur: • 4 m

(32)

m

asse de la cellule

1530

kg

masse de

la structure

10 tonnes

(valeur assu

m

ee

)

masse de grain

-

67.4 m

3 x. 75 t

1 m

3 50.55 tonnes

masse de beton

surfacex2.4x epaisseur

Assumant

que

l 'epaisseur

de beton requise est

de

.7

m

on

peut

trouver la surface

necessaire

p

our

que

la

p

ressio

n

au sol

ne de

p

asse

pas 64

.8

k

_

T/ m

2 (

l.53+1

0+

50 .55

+(

2.

4 x.7xS

)) 9

.81

=

64 .

8 x

S

~

n

resolvant

cette

e

quation, on trouv

e

S

=

12 m

2 Il faut done une surface de beton de 3

m

2 p

ar

p

i

e

d

de

la

structure.

Volume de beton: 8.4

m

3

(33)

- cellule de stockage supplementaire

l silo 27x7 Ni de-Coor We steel =;osc o complet

.l plancher per fore l ventilateur 3 hp

l transition 18''

l vis de dechargement 8'' 2 sorties

TOTAL: 9330.00 1867.00 746.00 305.00 992.00 13240.00 ::

- cellule

a

fond coni que pour le st ockage du 8rain humide

l silo conique 145 A5 ~~steel osco complet 3200.00

(echelles,prises d 'ai r ••• )

l structure de support boulonnee 3600.00

( l 4 'xl4'x22' )

(34)

- elevateurs de remplissage et de vidange du sechoir

2 elevateurs Farmatic J2 66 ' de haut

2 entrainements

a

chaine

2 plateformes de service

2 kits d'accessoires

-(echelles,distributeurs)

2 noteurs 4.5 hp 575 volts

11 tuyaux galvanises 6' 'x20'

accessoires de fixation des tuyaux

(coudes,attaches,boites d'a~ortissement •• )

1 kit d '~ttache ct 'elevateur

(uoteaux d 'ancrage,cables ,tendeurs •• )

12_350. 00 1100. 00 930.00 1236,·00 600.00 1870.00 5160.00 16?6. 75 TOTAL: 24922.75

3

- fondations 35

m

3

de bet on 24 ,_Pa 2738. 60 ( 81. 75 ,p par

m

3

.iron )

fer de renforcement 500.00

(35)

•

A cela i l faut a jouter le prix de la pose, la location d ' une grue pour installer les ~l~vateurs,la locati on des cries pour monter les silos.

location de la grue

main d'oeuvre

(20

%

)

500 .

00

·~,:

9640.00

~

Le cofit total une fois mont~ devrait @tre approxi mativement

de:

58341.

65

$

r emarques: les prix des ~quipements ont ~t~ four nis par

la compagnie"Les ~quipements Laplante et L~lfesque Ltge".

Certains changements peuvent se produire d 'ici la const ruction. Le prix du b~ton a ~t~ fourni par la compagnie"~1ironn.

(36)

IX

T)I .SS T .SSJ QT·.

Tant que le sechoir ne sera pas change, le debit maximum

(base sur 5t/h) ne sera que de 120 tonnes par jour.

Cependant, i l ne sera plus necessaire d'alimenter le sechoi r

toutes les 2 heures. La manutention est reduite et un seul

homme peut rouler les remorques tout en s'occupant du

sec-hage sans problemes.

Un trop plein sera installe sur la cellule de grain humide pour eviter d 'embourber l'elevateur.Ce trop plein ira d

irec-tement sur la plateforme du grain humi de. Ceci per mettera.

de laisser ~archer la vis du grain humide sans que perso~ne

n 'ait

a

i ntervenir en cas de surcharge du sil o.

I l sera toujours necessaire de verifier le niveau des cellules

de refroidissement ?OU~ changer l'orientation de la goul otte de l'elevateur

a

temps. Cette operation devrait correspondre

a

la fin de la vidange de l'une de ces cellules.

En changant le sechoir, i l est difficile de savoj_r si deux cellules de refroidissement seront suffisantes. Avec un

debit ~ournalier de 160 tonnes, le temp• 4 s entre le remn• l issag- e

et la vidange d'une cellule ne sera que de 16 heures au lieu de 24. Il sera nrobablement possible de finir le re f-roidissement dans I. ''une des cellules de· stockage.

Ace niveau i l est i mportant de remarquer que le ressuyap-e,

le refroidissement et le stockage de grain dans l a meme

(37)

8 X

t er

j_

e U r et ant f r

0 j_ cl ,

i l

Se

f

0

r

r:1 e

de

la

C 0

n

den

S

at

i 0

n

SUr

la

p

ar

o i

de

la

c ell

u le •

C:

et t

e

c on

den

s at

j_

on

n

'

e s

t

-c

as

e

l

i r j

n

_

e

p

ar

la

ventilation et

le

g

raj

n

q

o

iss

it

.

D

e

p

lus, l'hu

m

idite

finale du

gr

ain

n'est

p

as

unifor

m

e.

I

l

se

for~-t~e

des

c

o

lo

nne

s

de

g

rain

Ci

onc

l

a

t

eneur

e~-

e2u

est superieure

~

la

m

oyenne et ces colonnes risquent

d

e

p

ourrir

• O

n

p

eut

observer

ces col

onnes

lors

d

e la

vi

d

an

g

e

de

c

es c ellules. 11

--'

e.st

done

i

mp

ort ant

d

e

transv as

er

c

e

g

ra

in

daqsune autre cellule.

J

eci

unifor~ise

l'hu

m

i

d

i

te

d

u

~rain

et les

p

a

rois

d

e la

c

el

l

ule

d

e

refroi

d

isse

m

ent

De

uve

nt

alors

secher.

Si

l'on veut

stacKer

du

g

rain

aans

l '

une

de

ces cellules, il est

co

n

seille

de

m~langer

ce

~rain

e

n

le

p

assaDt

en

circuit fer

m

e

d

ans l'elevateur.

C

es

cellules

d

oivent

e

tre

vi

d

ees les

p

re

m

ier

es avant

que

la

c

h

aleur

du

p

rinte

rnp

s n'active

la

m

oisissure.

L'interieur de

ces cellules

devrait

etre

p

rote

g

e contre la

co~osion.

L

!hu

m

idite et la fer

m

entation

du

g

rain

sur

les

p

arois

(

s

p

eciale

m

ent

~la

base

)

corrode facile

m

ent l'aci

er

d

es

tales

m

e

m

e si elles sont

g

alvanisees.

L

ors

d

e la revue

d

e litterature,on

a

pu

voir

que

l

e

p

rinci

p

e de dryeration necessite

une periode

d

e ressuya

g

e

de

8

~

10 heures

avant

de

ventiler.

C

eci ne

peut etre

a

p

-plique

integralement avec un sechoir continu.

Le grain du

fond et le grain du haut de la cellule de refroidisse

m

ent

ne sont pas sou

m

is au

meme

traitement.

(38)

Avec

le

s~choir

actuel,

pour

un

d~bit

moy

en

d

e

5 t/h,

la

cellule est

re

mp

lie

a

moiti~

p

uis

la ventilation

co

:Jm

ence.

L

e

r~sultat

est

tres satisfaisant

r1

ais cela

m

archera

t

'il

avec un

V

ertec?

O

n retrouve

une

d

iffere

nce

i

rnp

ortante entre

-

le

V

e

rtec et

L2

far

m

fan

C

l<

Sl8E.

Le

__:~ .F.

se vide par cycles de

90 boisseaux

(

2.25 t).

C

ette

m

asse

de

g

rain chaud se refroidit

m

ains

~ite

que

si

1 'on

a

, co

mm

e

dau

s le

c9-s

du V

ertec, un

flat continu

d

e

7.5 tonnes

n

ar

heur~ ~a

te

1

p~rature

f

i

nale

du

gra~n

ar-r

=l

v·~

d

an s

1

a c e

11

u

1

e risque

d

'

et

re

p

lus

bass

e

q u

'

a

v

e

c

1

e

?

ar

L?

an

.

L~

d

issi

p

atio

n

d

e

chaleur

au

tr

avers

~e l'~l~vateur

et au travers

ctu

tu

y

au

Q

e

d~charge

risque

d

'etr

e

p

lu

s

im~ortante

.

p

our

une

p

l

us

p

etite

n

asse

d

e

g

rain.

Cependant,

la

d

istance a

parcourir entre

le

s~choir

et

la

cellule a

~t~ r~duite,une

vis a

~te

su

pp

ri

n

ee et la lo

n

g

ueur

de

chute

est

p

l

us

courte.

L

e

r~sultat

final

est

d

ifficile

a

pr~dtre

et seul un essai

nous donnera

une

reponse exacte.

~₁fin,

tl

faut

souligner

que

ce

p

ro

j

et sera realise cet

ete.

C

ertains

points tels

que

le

crible

la vi

d

an

g

e

d

es

cel-lules

de refroidissement

p

ar

l'~levateur

et la vis

de

vi

dang

e

entre la derniere cellule de stockage et

l'~l~vateur

ne

seront

pas

m

odifies ou

install~s

cette annee.

P

our l'instant, le

nettoyage du grain

n'est

p

as

n~cessaire

et le

march~

des

cribles n 'est

· pas encore tres

d~veloppe

(39)

x ~

Les l i_nd_tes du nouveau syste;-"!e sont pour l 'inste,nt 1e f;ec

-hair. En changeant le s~choir, la moissonneuse batteuse

pour la r ec ol t e sera l:linir.iser et c ec j_ Der'·,~et t era de l abours

:.-1 e s t err e s d an s d e 1~~ e j_11 e u res c on d it ion s a van t 1 ' hive r • I

Dans c e n ouveau c o~-;~Tilexe , la manu t e:n_ t ~on du ;~rain sst s-i_l""

-·olifi~e' la c.istance parcourue ~ar 18 grain clans l cs vi_s

est r~6uite done i l devrait y avoir 0 , 0 /

molns ce ~raln c~sse .

-'-'es de.'Tats causes a 1 p:rain nav- l es ~1&vateu~s sont :':L·:_:i_;··es

compar~s aux vis.

Il reste ~ savoir si le refroidissecent neut se fai~e dans

deux cellules seulement. Seul un essai permettera ci.e connaj_tre

la solution de ce point. Il est ~ noter que l es ventilateu~s

de c es c ellules peuven t et re c hang~s pour des l!'10deles plus

puissants. On pourrait alors augmenter le temps de ressuyage

et diminuer le temps de ventilation.

Enfin, i l faut mentionner que ce projet est r~alisaole

(40)

XI

R

EF

ER

ENCES

.A. Sabbah;

G

.

H

.

F

oster;

C

.

G

.

H

au

gh

an

d

~

.

c

.

P

eart

Eff

ect

of te

mp

erin

g

after

dry

i

n

g

on cooli

n

g

shelled corn.

T

ransaction

ASAE

1972

vol

I

p

a

g

e

763 -

L

.

Audet

;

J •

Lamon

ta

e;

ne

~valuation

de

la rentabilite

du secha

g

e

n

d

ryeration co

:

:lp

are au

secha

g

e

tra

d

iti

on

n

e

l

realise c

h

ez

!:·'r 1'..,.

G

a

g

non

L

'

A

ca

c.

ie

P

ro

j

et

.!:'.,~TE_,D.C.1-~0

E

nergie

,

~:ines

et ressou

r

c

e

s

:

a

n

a

r

1 a

.

-

Agr.

Eng y

earboo

k

o

f

standards

1

9

83 p

a

g

e

.

3

0

5

i~1_J_S_P

₁₃

_planning

_gr

_ain,

_fe~d

_handling

Evaluating storage

m

ethods

p

a

g

e

10

C

onveyors

p

a

ge

64 -

P

ublic

at

ion

5002

Agr

• .

V:

at e

r

ial

s

H

an

d

li

ng

I

-

-anual

part

2 section

2.3 Ag

r

C

anada

(41)

Appendice #1

- Debit des ventilateurs de refroidissement:

Caracteristiques des ventilateurs

PRESS ION pouce:s d' eau 0.5 .1.0 1.5 2.0 125 250 375 500 DEBIT cfm 3800 3300 1600 800 litres/ sec 1790.0 1554.3 753.6 376. 8

Jalcul de la pression quand les cellules sont pleines:

(refi3Agr ~ng yearbook of standards 1983 p 305)

P/L. = a

Q

2_/ ln(l+bQ·)

P= difference de pression (Pa)

L= epaisseur de grain (m)

a,b constantes de grains

Q= debit d'air(m3/sm2) pour le mais, a=2.06 104 b=30.7

Les cellules font 19 pieds de diametre , la hauteur de grain

(42)

C

orrection de

perte

de

pression

au travers

du plancher:

C

ette perte de pression

peut

etre compensee

p

ar

un

e

hauteur

de

grain

equiva1ente

_.~imension

des trous du plane h

e

r: 2

mm

de dia

m

etre

D

ensite d

e

s trous: 70 trous

· /

2

500 mm

2 Pourcentage

d'ouv

e

rtur

e =

70~ PI~

i

2 /2500

= 8.8

·%

Hauteur de

gr

· ain equivalent

=

0.08 m

L=

5o8

+

.08 =5.88

m

P

=

(

2.06 1

04 Q

2 /ln(l+30.7

Q

))Y5

o

88 "_

ebit d'air

=

CJ.-~surface

au so1x. 1

000 pression

Q.

debit d'air

P

a

m3/m 2s

1itres/s

-

-625

.080

2

106.9

500 .068

1799.0

375 .055

1461.6

250. .041

1080.3

1

2

5 .0

2

4 .

626.5 valeurs

m

esurees

On

_{peut done determiner le debit actuel en traqant une courbe}

de caracteristique des ventilateurs et les distributions

de pressions

e

n fonction des

debits

pour 5.88

mde grain

(43)

( Pa) 500 375 250 / 125

_.

_/

/ / / 0 500 1000

I

/. cellule ~/

//

ventilateur 1500 debit (1/ s ) 2000

Le point d'inte~stion dffi deux courbes donne le debit actuel

du ventilateur qui est de 1220 litres par secondes pour un volume de grain de 5.8x26.34= 152.77 m3