Conversion des silos-tours en béton pour le stockage du grain sec: partie B

Agdex :	732
Date de publication :	12/96
Commande no.	96-194
Dernière révision :	12/96
Situation :
Rédacteur :	H.E. Bellman - Service de génie rural, MAAARO; P.S. Plue - Service de génie rural, MAAARO

Table des matières

1. Introduction
2. Ventilation
3. Manutention du grain
4. Rentabilité
   

Introduction

Cette fiche technique vient compléter la fiche intitulée Conversion des silos-tours en béton pour le stockage du grain sec, Partie A, (commande n^o 96-192), qui traite de l'état du silo, de la résistance structurale, des pressions horizontale et verticale, de l'ajout de cerceaux d'acier, du contrôle de l'humidité, ainsi que du toit, des parois et du plancher.

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Ventilation

Vous trouverez plus d'informations sur la ventilation des entrepôts à grains habituels dans la fiche technique du MAAARO intitulée L'aération des grains, AGDEX 110/717.

Figure 1. Système de ventilation requis pour maintenir un degré d'humidité et une température uniformes dans la masse du grain.

Comme l'indique le tableau 1, une haute colonne de grains oppose une résistance relativement élevée au passage de l'air (pression statique). À partir des données figurant dans ce tableau et des capacités de stockage indiquées au tableau 2, il est possible de choisir un ventilateur qui convienne à la plupart des situations.

Exemple :

• Supposons qu'il faille ventiler un silo de 20 pi de diamètre, contenant 50 pi de maïs sec.
• Le débit d'air est habituellement de 1/10 pi³/min/boisseau.
• On obtient alors un débit d'air = 50 pi x 250 bois./pi x 1/10 pi³ /min/bois. = 1 250 pi³ /min
• Selon le tableau 1, la pression statique = 1,9 po d'eau.
• Il faudra donc choisir un ventilateur pouvant fournir 1 250 pi³ /min, lorsque la pression statique de l'eau est de 2 po.

Comme l'indique cet exemple, il faut une pression considérable pour faire circuler l'air à travers une grande épaisseur de grains. Il est donc très important de tout mettre en oeuvre pour éviter les pertes d'air à travers les murs et autour des portes.

La ventilation, qui sert à contrôler les variations de température et d'humidité dans la masse du grain, peut être réalisée au moyen de conduits bien conçus, incorporés ou non dans le plancher. On peut également utiliser des planchers entièrement perforés, bien que ceux-ci ne soient pas nécessaires, car les silos transformés ne devraient pas être employés pour sécher le grain. De même, il n'est pas recommandé d'utiliser le silo pour le refroidissement « en cellule », à cause du plus grand débit d'air qui serait requis et des limites imposées par la pression statique. À titre d'exemple, pour refroidir le grain chaud provenant d'un séchoir, il faut habituellement un débit d'air de cinq fois supérieur à celui associé à un système de ventilation normal. Une colonne de maïs d'une hauteur de 50 pieds créerait donc une pression statique de plus de 12 pouces, soit une pression bien supérieure à la capacité de la plupart des ventilateurs.

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Manutention du grain

Remplissage

Un des problèmes qui se posent pour le propriétaire d'un silo nouvellement transformé est de décider du mode de remplissage du silo; il doit pour ce faire tenir compte de la hauteur de la structure, de la propension du grain à se détériorer durant la manutention et de la nécessité de maintenir souvent un débit de remplissage assez élevé.

La vis inclinée ne convient qu'aux structures très courtes qui mesurent 40 pieds ou moins. La majorité des agriculteurs utilise pour le remplissage un élévateur à godets ou un convoyeur pneumatique. L'utilisation d'une souffleuse à fourrages n'est pas recommandée pour le grain sec, car cet appareil abîme beaucoup le grain. Les particules fines sont un autre facteur à considérer car, en plus de nuire fortement à l'aération du lieu d'entreposage, ces particules s'avèrent un hôte idéal pour le développement des moisissures. De plus, à mesure que le pourcentage de ces particules augmente, la qualité du grain diminue rapidement.

Il existe une pièce d'équipement spécialisée qui peut être utilisée avec une souffleuse à fourrages pour élever le grain sec sans causer de dommages importants. Il s'agit d'une simple vis hydraulique courte, qui introduit le grain dans le tuyau de remplissage situé juste au-dessus du ventilateur. À cet endroit, le ventilateur ne fait que déplacer l'air, une fonction qu'il exécute cependant avec très peu d'efficacité; cet appareil n'est donc efficace que pour des silos d'une hauteur de 35 à 40 pieds, car sa capacité diminue rapidement pour des silos plus hauts.

L'élévateur à godets est un convoyeur efficace, mais coûteux. Un tel investissement peut être justifié si l'appareil est destiné à de multiples usages, par exemple s'il fait partie d'un centre de séchage de grain ou de fabrication des aliments du bétail (figure 2). Cependant, si l'élévateur à godets ne doit servir qu'au remplissage et à la vidange d'un silo-tour, il serait alors préférable d'opter pour un des modèles de puissance et de capacité moindres qui sont actuellement disponibles.

Depuis quelques années, les convoyeurs pneumatiques gagnent en popularité comme dispositif de manutention du grain, en raison principalement du peu d'entretien qu'ils requièrent et de leur grande souplesse d'utilisation. Même lorsque le silo se trouve à des centaines de pieds du centre de stockage du grain, un convoyeur pneumatique de faible volume peut être utilisé. Si ce convoyeur peut en outre être utilisé pour le remplissage d'autres cellules de stockage, son coût sera alors plus facile à justifier. Il est également possible de louer des convoyeurs tractés, de plus grande capacité et actionnés par la prise de force; ceux-ci s'avéreront souvent la solution la plus rentable au problème de manutention.

Les vis verticales offrent une autre possibilité, bien que moins populaire, pour le remplissage d'un silo. Même si ces vis ne coûtent qu'une fraction du prix d'un élévateur à godets, elles exigent beaucoup d'entretien au niveau des coussinets et des boîtes d'engrenages. De plus, leur capacité n'équivaut qu'à la moitié environ de celle d'une vis inclinée de dimensions comparables, tandis que leurs besoins en énergie sont environ cinq fois supérieurs à ceux des élévateurs à godets de capacité équivalente.

Figure 2. Silo transformé avec élévateur à godets, faisant partie d'un centre complet d'entreposage et de manutention du grain.

Remplissage et qualité

La détérioration du grain (grains fendus, cassés, etc.) pose un problème durant le remplissage d'un silo-tour, en raison de la longueur de chute du grain, en particulier lorsque le silo est presque vide. La situation est encore pire lorsque le grain est introduit dans le silo depuis un tuyau de descente, long ou même de longueur moyenne. Comme le grain se déplace déjà rapidement et qu'il est dans un flot concentré, il n'est pas limité par la vitesse limite de chute qui caractérise un flot de grain dispersé. Il faut donc tenter d'interrompre momentanément la descente du grain et de laisser la gravité le réaccélérer dans un flot dispersé. Divers mécanismes peuvent être utilisés à cette fin, par exemple des ralentisseurs, des boîtes d'amortissement ou des cyclones.

Une autre façon de réduire au minimum les problèmes de qualité liés à la chute des grains est d'avoir dès le départ un produit en bon état. Se référer à la fiche technique du MAAARO, Production et entreposage d'un maïs-grain de qualité, AGDEX 111/736, pour obtenir plus d'information sur les méthodes de séchage qui réduisent au minimum les fissurations.

Vidange

Tous les silos transformés devraient être vidés par le centre. Il n'est pas recommandé de pratiquer un trou dans la paroi inférieure ou à quelque autre endroit plus élevé pour aménager une aire de vidange aérienne, car ceci aura pour effet de déséquilibrer les charges sur les parois latérales. Or toute structure de stockage circulaire est conçue de manière à ce qu'une pression assez uniforme soit exercée sur toute sa circonférence. Si la vidange se fait par le côté, il se créera une pente à la surface du grain et il en résultera un déséquilibre des pressions exercées sur les parois (figure 3); la structure aura alors tendance à l'ovalisation. Par conséquent, l'introduction d'une vis de vidange par une porte latérale pratiquée dans la partie inférieure du silo risque fort bien de causer des problèmes de structure.

Figure 3. La vidange latérale crée un déséquilibre des forces.

Un autre phénomène souvent associé à la vidange par le côté est la formation de « poches ». L'accumulation de particules fines ou de grain moisi peut perturber l'écoulement normal des grains. Si le grain s'écoule seulement depuis un endroit situé directement au-dessus du point de vidange, le long de la paroi, il y aura là aussi déséquilibre des forces (figure 4). La vidange par le centre et par le bas est, de toute évidence, la seule façon de maintenir l'équilibre des pressions sur la paroi.

Figure 4. La formation de « poches » cause un déséquilibre des forces sur la paroi.

La construction d'un nouveau plancher de béton offre la possibilité d'installer une trémie centrale et un tube pour recevoir une vis de vidange sous le plancher. (Si on installe un plancher complètement perforé, il n'est pas nécessaire de placer la vis dans le béton). De plus, comme dans tout autre entrepôt circulaire à plancher plat, une vis balai peut être utilisée lorsque l'écoulement par gravité n'est plus possible.

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Rentabilité

Il y a tellement de variables qui influent sur le coût de transformation d'un silo qu'il est impossible d'avancer un coût typique. Cependant, la liste suivante peut vous aider à estimer le coût total d'un silo particulier.

Les éléments 1 à 6 sont liés à l'état du silo existant et sont donc très variables. En revanche, les cinq derniers éléments s'appliquent à chaque silo et peuvent facilement être estimés.

Les coûts, ainsi que les avantages et inconvénients des autres installations de stockage du grain, doivent être estimés avec soin avant de mettre le projet à exécution. Il est particulièrement important d'évaluer le coût par boisseau, afin de pouvoir faire des comparaisons valables. Dans certains cas, il sera peut-être plus rentable de laisser le silo à ne rien faire alors que, dans d'autres cas, il pourrait être avantageux de le transformer pour le stockage du grain sec.

Liens connexes

• Conversion des silos-tours en béton pour le stockage du grain sec, Partie A

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