dans l'entreprise et son environnement

Silencieux et baffles

2 silencieux cylindriques verticaux, installés en toiture d'usine, réduisent le bruit émis par un cyclone

De nombreux équipements émettent du bruit vers l’environnement, au travers de leurs conduits de prise d’air ou d’échappements, leurs évents de sécurité, leurs systèmes de ventilation ou de refroidissement et leur climatisation.

Quel que soit leur métier, les entreprises sont confrontées au problème du bruit qu’elles émettent dans leur environnement : hottes d’aspiration et filtration dans les cuisines des restaurants, système de ventilation et climatisation de salles de spectacles ou de loisirs, rejet d’air après filtration des fumées dans un atelier de soudage, soufflage des grains lors du remplissage de silos agricoles,  ventilation des cabines de peinture dans les carosseries et les ateliers de peinture industrielle, pour ne donner que quelques exemples (ci-contre, photo de 2 silencieux cylindriques verticaux, installés en toiture d’usine, en sortie d’un cyclone).

Les silencieux cylindriques ou ceux à baffles parallèles permettent de réduire fortement le bruit émis.

Baffles

Matériaux absorbants pour baffles dissipatifs

Les silencieux de type dissipatifs absorbent l’énergie acoustique qu’ils transforment en énergie calorifique. Les matériaux absorbants acoustiques utilisés pour la fabrication du corps des baffles sont généralement des laines minérales (laine de verre ou laine de roche) ou des mousses synthétiques (polyuréthane ou mélamine).
Les laines minérales sont maintenues entre des plaques d’acier trouées ou des voiles de surface en textile de verre.

La matière choisie pour une application dépend des exigences spécifiques, comme la résistance au feu, la plage de température d’usage, l’hygrométrie ambiante, les normes d’hygiène (par exemple développement de germes), l’aspect extérieur, etc.

Les mousses doivent avoir une porosité ouverte pour être absorbantes phoniques ! Outre les mousses de polyuréthane et de mélamine, des mousses de polyéthylène sont aussi utilisées. Malgré leur porosité ouverte, leur propriété hydrophobe permet d’obtenir une étanchéité à l’eau.

On trouve aussi sur le marché des panneaux à base de matériaux naturels: ouate de cellulose, fibres de bois ou laine de chanvre. Certains matériaux de recyclage peuvent aussi être utilisés, comme des fibres de PET produites à partir de bouteilles recyclées.

Silencieux sur entrée d'air, installé en façade

Silencieux sur entrée d’air, installé en façade

Coulisses acoustiques

On parle de coulisses acoustiques lorsque les baffles sont conçues pour être assemblées dans un caisson qui formera un silencieux. Ces systèmes sont utilisés dans les réseaux de ventilation.
Leur performance acoustique dépend des caractéristiques des coulisses : épaisseur, longueur, espace entre les voies d’air et vitesse d’air.

Silencieux rectangulaires ou baffles

Par extension, on appelle aussi baffle acoustique les silencieux rectangulaires formés d’une batterie d’éléments baffles. Des gammes standards peuvent être proposées pour la plupart des applications courantes :

  • Gaines de ventilation et climatisation
  • Cheminée d’extraction
  • Ouïe d’aspiration ou de refoulement
  • Cabines insonorisées
  • Aspirations turbines à gaz
  • Compresseurs, moteurs

Baffles en façade industrielle - rejet d'air d'un atelier de production

Baffles en façade industrielle – rejet d’air d’un atelier de production

Dimensionnement des baffles

Pour optimiser la performance des silencieux, il est fréquent de dimensionner des silencieux adaptés aux situations et applications critiques.

De façon générale, il faut limiter la vitesse de l’air (en entrée ou en sortie) pour éviter de générer des bruits parasites. L’efficacité acoustique dépend aussi directement du volume du media absorbant, donc de l’épaisseur des éléments baffles. Par ailleurs, il faut conserver une section de passage d’air suffisante pour limiter les pertes de charges. En effet, ces dernières pourraient imposer un redimensionnement des ventilateurs et entraîner une surconsommation importante. Par rapport aux sections des conduits d’air traités, les silencieux ont donc des dimensions beaucoup plus imposantes, comme on peut sur l’exemple ci-dessous :

Silencieux à baffles posé en toiture de bâtiment, sur un rejet d'air.

Silencieux à baffles posé en toiture de bâtiment, sur un rejet d’air

Silencieux cylindriques dissipatifs

Construction tubulaire

Dans les silencieux cylindriques, 2 gaines absorbantes cylindriques et concentriques sont intégrées dans un tube généralement en acier. L’air passe dans la chambre de traitement formée entre les 2 couches absorbantes. La longueur est un compromis entre l’atténuation requise et le coût direct (quantité de matériaiux, proportionnelle à la longueur) et indirect (perte de charge due à la longueur).

Application des silencieux cylindriques

Ils sont utilisés surtout pour traiter le bruit des conduites d’air surpressé, des ventilateurs centrifuges, des turbines, des tuyaux d’échappements, …

Silencieux cylindriques sur des conduits de rejet d'air de pompes à vide

Silencieux cylindriques sur des conduits de rejet d’air de pompes à vide

Silencieux cylindiques réactifs

En complément d’une section dissipative du silencieux, on peut ajouter un résonateur de Helmholtz, dit aussi “silencieux réactif”. Une cavité connectée corps principal du silencieux génère un résonance déterminée par ses dimensions et ses tubes de connexion. Le déphasage du signal produit permet de réduire efficacement le bruit pour une ou plusieurs fréquences choisies en fonction des caractéristiques du bruit source.
On parle ici d’un mode actif, par opposition au mode passif de la section absorbante.

Les silencieux réactifs combinent les 2 effets. Ils doivent être calculés et réalisés spécifiquement pour une application.

Silencieux de cheminées

On en équipe par exemple les cheminées de chaufferies. Du fait de leur puissance, les installations de collectivités, d’immeubles tertiaires et industriels sont les premières concernées.
Les silencieux réactifs sont utilisés pour les chaudières bois et gaz autant que celles à fioul.

 Installation d'un silencieux cylindrique sur une cheminée de chaufferie

Installation d’un silencieux cylindrique sur une cheminée de chaufferie

Silencieux de détente

Dans l’industrie, les applications liées au process mettent en jeu la détente de gaz divers, dont azote ou oxygène, outre l’air.

Lorsque des équipements génèrent une détente de gaz, on utilise un silencieux de détente (ou “silencieux de mise à l’atmosphère”) qui comprend une chambre de décompression intégrée avant la chambre absorbante.

L’énergie acoustique dégagée par l’ouverture de la soupape de sûreté passe par un diffuseur avant d’atteindre la chambre de détente. L’onde sonore accompagne ensuite le flux de gaz à basse vitesse dans la chambre de dissipation.

Events de vapeur

La présence de vapeur, par exemple en sortie de soupapes de sûreté, implique quelques modifications :

  • une purge pour évacuer les condensats,
  • le choix de matériaux absorbants phoniques hydrophobes,
  • l’ajout d’un voile résistant à l’eau pour éviter le défibrage de l’absorbant phonique,
  • des traitements appropriés de l’intérieur du silencieux, pour assurer la résistance à la corrosion.

Silencieux sur rejet vapeur site chimique du Pont de Claix

Silencieux sur rejet de vapeur dans un site de l’industrie chimique

 

Copyright et Crédit photos : Delaunay Acoustique

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *