Séchage thermique

Le séchage thermique consiste à éliminer l'eau contenue dans des matières solides, des suspensions ou des granulés par chauffage. L'objectif est de réduire la teneur en humidité à une valeur définie.

Le séchage peut être effectué par Convection, Conduction ou rayonnement ont lieu. On utilise souvent de l'air chaud, de la vapeur, un gaz inerte ou des surfaces chauffées. L'humidité évaporée est évacuée par un flux de gaz.

Le séchage thermique est utilisé dans les industries chimique, agroalimentaire, pharmaceutique, des batteries et des plastiques. Il influe sur la qualité du produit, sa durée de conservation, sa réactivité et son comportement à l'écoulement. Lors de la conception, on tient compte de la température, du temps de séjour, de la teneur en humidité et du transport de matière.

Transfert de chaleur par convection :

Q̇_conv = h · A · (T_s − T_f)

• Q˙conv est le taux de transfert thermique par convection
• h est le coefficient de transfert thermique par convection
• A = surface de transfert thermique
• Ts = température de surface (K ou °C)
• Tf = température du liquide (K ou °C)

Conduction thermique ; loi de Fourier :

Q̇_cond = k · A · (ΔT/δ)

• Q˙​cond​ = coefficient de conductivité thermique
• k est la conductivité thermique du matériau
• A est l'aire de la section transversale
• ΔT est la différence de température entre les deux côtés du mur

Densité de flux thermique :

q = Q̇ / A

• δ = épaisseur de la paroi
• q = flux thermique

Transfert de chaleur par rayonnement ; loi de Stefan-Boltzmann :

Q̇_rad =ε ·σ · A · (T_s^4 - T_sur^4)

• Q˙rad est le taux de transfert de chaleur par rayonnement
• ε est l'émissivité de la surface
• σ est la constante de Stefan-Boltzmann : σ = 5,67×10^(−8) W/m²K⁴
• A est la surface de rayonnement
• Ts est la température de surface
• Tsur correspond à la température ambiante