Quelle est la quantité de dessiccant dont j'ai besoin ? Le guide ultime

Comprendre les dessiccateurs

Qu'est-ce qu'un dessiccateur ?

Les dessiccants sont des produits utilisés pour éliminer l'humidité de l'air afin de minimiser les effets de l'humidité sur les produits. Ils sont utilisés dans presque toutes les industries, y compris l'électronique, les produits pharmaceutiques et les emballages alimentaires. Le gel de silice, les tamis moléculaires, l'argile, l'alumine activée et le chlorure de calcium sont les déshydratants les plus fréquemment utilisés, qui diffèrent par leur efficacité et leur objectif d'élimination de l'humidité. Le gel de silice, par exemple, est très efficace et réutilisable, ce qui en fait un choix populaire pour de nombreuses applications. Les tamis moléculaires permettent un contrôle encore plus précis de l'humidité, ce qui convient aux produits les plus délicats. Savoir ce qu'est un déshydratant et quelles sont ses utilisations peut vous aider à déterminer la quantité de déshydratant dont vous avez besoin dans votre cas.

Types de dessiccateurs et leurs utilisations

Parmi les déshydratants les plus couramment utilisés figurent le gel de silice, les tamis moléculaires, l'argile et le chlorure de calcium. Les sachets de gel de silice sont utiles pour les emballages ordinaires et peuvent contenir jusqu'à 40% de leur poids en vapeur d'eau. Les tamis moléculaires sont particulièrement adaptés à une utilisation dans des conditions où une taille précise des pores est nécessaire, en raison de leur taille uniforme. L'argile bentonite est relativement moins chère et peut être utilisée pour des processus moins rigoureux. Le chlorure de calcium, qui a un taux d'absorption élevé, est utilisé dans les domaines où une absorption rapide et efficace de l'humidité est nécessaire. Il est donc possible de sélectionner le déshydratant le plus approprié en fonction des caractéristiques et des applications de chaque type.

Paramètres clés à prendre en compte pour un calcul précis du dessiccateur

Volume de l'espace à dessécher : La taille de l'espace à déshumidifier est un facteur essentiel qui détermine la quantité de déshydratant à utiliser. Des volumes plus importants nécessitent plus de déshydratant pour absorber efficacement l'humidité et c'est pourquoi des volumes d'air plus importants nécessitent des volumes de déshydratant plus importants. Ce volume comprend également tous les autres matériaux d'emballage qui peuvent accompagner le conteneur. Une mesure correcte du volume du déshydratant permet d'éviter à la fois la surutilisation et la sous-utilisation, qui sont improductives.

Sensibilité du matériau à l'humidité : Il est important de comprendre que la sensibilité à l'humidité varie d'un matériau à l'autre. Parmi les produits sensibles à l'humidité, on trouve l'électronique, les produits pharmaceutiques et certains types d'aliments. Ceci est important pour déterminer le type et la quantité de déshydratant à utiliser, car les différents types de déshydratants ont des niveaux de sensibilité différents. Certains articles peuvent nécessiter des déshydratants plus absorbants, tels que les tamis moléculaires, pour assurer une protection suffisante pendant une longue période.

Environnement Conditions (humidité, température) : Il est donc évident que la quantité de déshydratant nécessaire est influencée par les conditions environnementales telles que l'humidité et la température. L'humidité relative et les variations de température affectent la vitesse à laquelle l'humidité est absorbée. La connaissance de ces conditions permet de sélectionner le déshydratant approprié et la quantité nécessaire pour atteindre les niveaux d'humidité relative requis.

Durée de la protection nécessaire : Un autre facteur qui influence la quantité de déshydratant nécessaire est la durée de protection requise. Des durées de stockage ou d'expédition plus longues nécessitent une plus grande quantité de déshydratant pour maintenir la sécheresse pendant la durée requise. Le calcul de la durée nécessaire permet d'assurer une protection constante contre l'humidité et d'autres facteurs susceptibles de causer des dommages, même si le produit est stocké ou transporté pendant une longue période.

Explication des unités de dessiccation

Définition d'une unité de dessiccation

Une unité de déshydratant est une unité standard utilisée pour exprimer la capacité des déshydratants à absorber l'humidité. Le déshydratant est défini comme la quantité de déshydratant qui a la capacité d'absorber une quantité donnée de vapeur d'eau dans une condition donnée est appelée une unité de déshydratant. Cette normalisation permet de quantifier la quantité de déshydratant nécessaire pour diverses applications tout en garantissant que l'efficacité du déshydratant sera la même.

Normes relatives aux unités de dessiccation (MIL-D-3464 et autres)

Il existe des normes telles que MIL-D-3464 qui fournissent des lignes directrices sur les performances des déshydratants afin de répondre aux normes de qualité et d'efficacité. Selon la norme MIL-D-3464, il doit être possible d'absorber au moins 6 grammes de vapeur d'eau à une humidité relative de 20% et à une température de 25°C dans une unité de dessiccation. Cette spécification contribue à normaliser la production de déshydratants et il est donc plus facile de s'assurer que les fabricants produisent des déshydratants capables d'absorber l'humidité.

D'autres normes et lignes directrices contribuent également à garantir que les déshydrateurs répondent aux normes de performance établies. Par exemple, la norme DIN 55474, largement utilisée en Europe, décrit les méthodes d'essai des sachets déshydratants et l'humidité relative qu'ils doivent atteindre. Les unités déshydratantes sont également testées sur la base de la norme ASTM D3865, qui s'applique aux sachets déshydratants destinés à l'expédition et au stockage.

Le calcul précis des besoins en déshydratant implique la compréhension de divers paramètres et l'utilisation de formules appropriées. La section suivante présente plusieurs méthodes permettant de déterminer la quantité de déshydratant nécessaire dans différents cas de figure.

Méthode 1 : calcul basé sur le volume

Dans les cas où le renouvellement de l'air est limité et où l'espace est relativement étanche, un calcul de base basé sur le volume de l'espace peut suffire à donner une bonne estimation de la quantité de déshydratant nécessaire. Cette méthode repose sur le fait que le déshydratant adsorbera principalement l'humidité de l'air enfermé dans l'espace.

Guide du calcul de volume étape par étape:Guide du calcul de volume étape par étape :

1. Déterminez le volume de l'espace clos : Prenez les dimensions de l'espace en termes de longueur, de largeur et de hauteur, en mètres ou en pieds. Multipliez ces dimensions pour obtenir le volume en mètres cubes ou en pieds cubes, selon le cas.

2. Sélectionnez un facteur de conversion approprié pour l'unité de dessiccation : La consommation de déshydratant est généralement exprimée en grammes par mètre cube (g/m³) ou en livres par pied cube (lb/ft³). Sélectionnez le facteur de conversion correct en fonction des unités de mesure du volume que vous utilisez.

3. Multiplier le volume par le facteur de conversion de l'unité de dessiccation : Multipliez le volume de l'espace clos par le facteur de conversion de l'unité de déshydratant sélectionné pour déterminer la quantité de déshydratant nécessaire.

Formule :

Quantité de déshydratant requise (g) = Humidité relative (%) × Volume de la espace clos (m³) / Taux d'adsorption du dessiccant (g/g)

Considérons un conteneur de stockage d'un volume de 10 mètres cubes. En utilisant un facteur de conversion de l'unité de déshydratant de 20 g/m³, la quantité estimée de déshydratant serait la suivante :

Quantité de déshydratant = Volume × Facteur de conversion de l'unité de déshydratant = 10 m³ × 20 g/m³ = 200 g

Méthode 2 : Calcul sur la base de la surface

La méthode de la surface est la plus efficace dans les cas où l'absorption d'humidité est déterminée par l'activité de la surface, par exemple dans les espaces hermétiques à faible circulation d'air ou pour les matériaux hygroscopiques à grande surface. Cette méthode prend en compte l'étendue de la surface du matériau ou de l'emballage qui doit être protégée de l'humidité.

Quantité de déshydratant (g) = Surface totale (m²) × Facteur de conversion de l'unité de déshydratant (g/m²)

Considérons un conteneur de stockage d'une surface totale de 10 pieds carrés. En utilisant un facteur de conversion de l'unité de déshydratant de 0,02 g/in², la quantité estimée de déshydratant serait la suivante :

Quantité de déshydratant = Surface totale × Facteur de conversion de l'unité de déshydratant = 10 pi² × (12 po/pi²) ² × 0,02 g/in² = 28,8 g

Méthode 3 : Calcul avancé à l'aide de l'EIA-583

Pour déterminer la quantité de déshydratant nécessaire, la formule EIA-583 donne des résultats plus précis et plus complets que les techniques de volume et de surface. Elle prend en compte les variables qui affectent l'absorption d'humidité, y compris le volume et la surface de l'espace clos, l'humidité relative de l'environnement, la durée de stockage, la perméabilité à l'humidité du matériau d'emballage et les propriétés du déshydratant. Cette technique est particulièrement utile dans les applications cruciales où la teneur en humidité du matériau est importante.

M(quantité de déshydratant/grammes) = P (perméance à l'humidité du matériau d'emballage(g/m²/jour/mmHg) )× V(Volume de la espace clos/m³) × t (durée de stockage/jours) × (RH₁ - RH₂)/[100 - (RH₁ × RH₂)/100] × K(g) × F

RH₁ : Humidité relative initiale (%)

RH₂: Humidité relative cible (%)

K : Capacité d'adsorption du dessiccant (grammes d'humidité par gramme de dessiccant)

F : Facteur d'utilisation du dessiccateur (généralement entre 0,7 et 0,9)

Considérations particulières pour les applications sensibles

Pour les projets à haute sensibilité tels que les optiques de télescopes UV ou les moteurs de fusées, même une petite quantité d'humidité peut devenir un problème. Ces applications impliquent souvent des calculs très précis du déshydratant. La meilleure approche consiste à utiliser des tamis moléculaires, car ils sont capables de réguler l'humidité avec une grande précision. Dans des projets aussi sensibles, il est nécessaire d'effectuer plusieurs calculs et d'utiliser un facteur de sécurité plus élevé, généralement 1,5.

Conclusion : Principaux enseignements et conseils essentiels pour l'utilisation des dessiccateurs

La quantité de déshydratant nécessaire dépend de facteurs tels que le volume de l'espace, la sensibilité du matériau, les conditions ambiantes et la durée de protection souhaitée. Les méthodes basées sur le volume, la surface et l'EIA-583 fournissent les résultats les plus précis grâce à des calculs corrects. L'adaptation de l'approche aux différents types de déshydratants tels que le gel de silice, les tamis moléculaires et l'argile garantit que vous répondez aux exigences de votre application. Dans les projets très sensibles, il est toujours conseillé de faire appel à des ingénieurs professionnels afin de garantir la protection des objets de valeur tels que les matériaux et les équipements. Si vous utilisez un calculateur de déshydratant ou si vous effectuez les calculs manuellement, il est toujours conseillé d'ajouter un facteur de sécurité pour tenir compte des conditions réelles.