Les systèmes de transport par aspiration pour les poudres et les matériaux difficiles à transporter comportent un point de départ et un point d'arrivée, et il est essentiel d'éviter les dangers tout au long du parcours. Voici 10 conseils pour concevoir votre système afin d'optimiser le déplacement et de minimiser l'exposition à la poussière.
La technologie de convoyage par aspiration est une méthode propre, efficace, sûre et respectueuse des opérateurs pour déplacer des matériaux en usine. Associée au convoyage par aspiration pour la manutention de poudres et de matériaux difficiles à transporter, elle élimine le levage manuel, la montée d'escaliers avec des sacs lourds et le déchargement salissant, tout en évitant de nombreux risques. Découvrez les 10 principaux conseils à prendre en compte lors de la conception d'un système de convoyage par aspiration pour vos poudres et granulés. L'automatisation des processus de manutention des matériaux en vrac optimise leur déplacement et minimise l'exposition à la poussière et autres dangers.
Le transport sous vide contrôle la poussière en éliminant le ramassage et le déversement manuels, et en transportant la poudre dans un processus fermé sans dispersion de poussière. En cas de fuite, celle-ci se produit vers l'intérieur, contrairement à un système à pression positive qui fuit vers l'extérieur. Dans le transport sous vide en phase diluée, le matériau est entraîné par le flux d'air avec des rapports air/produit complémentaires.
Le système de contrôle permet le transport et le déchargement de matériaux à la demande, idéal pour les applications de grande envergure nécessitant le déplacement de matériaux en vrac depuis de grands conteneurs tels que des big bags, des conteneurs IBC, des wagons et des silos. Cette opération s'effectue avec une intervention humaine minimale, réduisant ainsi la fréquence des changements de conteneurs.
Les débits de livraison typiques en phase diluée peuvent atteindre 25 000 livres/heure. Les distances de livraison typiques sont inférieures à 300 pieds et les diamètres des conduites peuvent aller jusqu’à 6 pouces.
Pour concevoir correctement un système de transport pneumatique, il est important de définir les critères suivants dans votre processus.
Dans un premier temps, il est important de se renseigner sur la poudre transportée, notamment sur sa masse volumique apparente. Celle-ci est généralement exprimée en livres par pied cube (PCF) ou en grammes par centimètre cube (g/cc). Il s'agit d'un facteur clé pour le calcul des dimensions du récepteur sous vide.
Par exemple, les poudres plus légères nécessitent des récepteurs plus grands pour éviter qu'elles ne soient exposées au flux d'air. La masse volumique apparente du matériau influe également sur la taille de la ligne de convoyage, qui détermine à son tour le générateur de vide et la vitesse du convoyeur. Les matériaux à masse volumique apparente plus élevée requièrent un transport plus rapide.
La distance de transport comprend des facteurs horizontaux et verticaux. Un système typique « Up-and-In » assure un levage vertical depuis le niveau du sol, acheminé vers un récepteur via une extrudeuse ou un alimentateur à perte de poids.
Il est important de connaître le nombre de coudes à 45° ou 90° nécessaires. Le terme « courbure » ​​désigne généralement un grand rayon de courbure, généralement 8 à 10 fois le diamètre du tube. Il est important de noter qu'un coude à courbure correspond à 6 mètres (20 pieds) de tuyau linéaire à 45° ou 90°. Par exemple, 6 mètres (20 pieds) verticalement, plus 6 mètres (20 pieds) horizontalement, et deux coudes à 90° représentent une distance de transport d'au moins 24 mètres (80 pieds).
Pour calculer les débits de transport, il est important de prendre en compte la quantité de matières transportées par heure (en livres ou en kilogrammes). Il faut également préciser si le processus est discontinu ou continu.
Par exemple, si un processus doit livrer 2 000 livres/heure de produit, mais que le lot doit livrer 2 000 livres toutes les 5 minutes, cela équivaut en réalité à 24 000 livres/heure. La différence est de 2 000 livres en 5 minutes contre 2 000 livres sur une période de 60 minutes. Il est important de comprendre les besoins du processus afin de dimensionner correctement le système et de déterminer le débit de livraison.
Dans l'industrie des plastiques, il existe de nombreuses propriétés différentes des matériaux en vrac, ainsi que des formes et des tailles de particules variées.
Lors du dimensionnement des ensembles récepteur et filtre, qu'il s'agisse de distribution par flux massique ou par flux en entonnoir, il est important de comprendre la taille et la distribution des particules.
D'autres facteurs doivent être pris en compte, notamment la fluidité, l'abrasivité et l'inflammabilité du matériau, son hygroscopicité et la compatibilité chimique potentielle avec les tuyaux de transfert, les joints, les filtres ou les équipements de traitement. Certains matériaux, comme le talc, dégagent des fumées et présentent une forte teneur en particules fines, nécessitant une surface de filtration plus importante. Pour les matériaux non fluides à grand angle de talus naturel, la conception du réservoir et de la vanne de refoulement doit être adaptée en conséquence.
Lors de la conception d'un système de distribution par aspiration, il est important de définir clairement comment le matériau sera reçu et introduit dans le processus. Il existe de nombreuses façons d'introduire du matériau dans un système de convoyage par aspiration, certaines sont plus manuelles, tandis que d'autres sont plus adaptées à l'automatisation – toutes nécessitant une attention particulière au contrôle de la poussière.
Pour un contrôle maximal de la poussière, le déchargeur de big bags utilise une ligne de convoyeur à vide fermée et la station de vidange des sacs intègre un dépoussiéreur. Les matériaux sont transportés de ces sources à travers des récepteurs de filtration puis dans le processus.
Pour concevoir correctement un système de convoyage sous vide, il est indispensable de définir le processus d'approvisionnement en matériaux en amont. Il convient de déterminer si le matériau provient d'un doseur pondéral, d'un doseur volumétrique, d'un mélangeur, d'un réacteur, d'une trémie d'extrusion ou de tout autre équipement servant à son déplacement. Tous ces éléments influent sur le processus de convoyage.
De plus, la fréquence de sortie des matériaux de ces conteneurs — qu'elle soit discontinue ou continue — influe sur le processus de convoyage et sur le comportement des matériaux à leur sortie. En d'autres termes, les équipements en amont ont un impact sur les équipements en aval. Il est donc essentiel de bien connaître la source.
Il est particulièrement important d'en tenir compte lors de l'installation d'équipements dans des usines existantes. Un système conçu pour une utilisation manuelle peut ne pas offrir suffisamment d'espace pour un processus automatisé. Même le plus petit système de convoyage pour la manutention de poudres nécessite une hauteur libre d'au moins 76 cm (30 pouces), compte tenu des exigences de maintenance pour l'accès aux filtres, l'inspection des vannes de purge et l'accès aux équipements situés sous le convoyeur.
Les applications exigeant un débit élevé et une grande hauteur libre peuvent utiliser des récepteurs à vide sans filtre. Cette méthode permet à une partie des poussières entraînées de traverser le récepteur, puis de les recueillir dans un autre conteneur filtrant mis à la terre. Une vanne de détartrage ou un système de surpression peuvent également être envisagés pour répondre aux exigences de hauteur libre.
Il est important de définir le type d'opération d'alimentation/de remplissage : par lots ou en continu. Par exemple, un petit convoyeur déversant son contenu dans une trémie tampon relève d'un processus par lots. Déterminez si un lot de matériau sera reçu par le biais d'un alimentateur ou d'une trémie intermédiaire, et si votre système de convoyage peut supporter une augmentation soudaine du débit.
Une autre solution consiste à utiliser un doseur ou une vanne rotative pour introduire directement le matériau dans le processus, par exemple en mode continu. Le matériau peut également être acheminé vers un récepteur et dosé à la fin du cycle de transport. Les applications d'extrusion utilisent généralement des procédés par lots et en continu, le matériau étant introduit directement à l'entrée de l'extrudeuse.
Les facteurs géographiques et atmosphériques sont des éléments importants à prendre en compte lors de la conception, notamment lorsque l'altitude joue un rôle prépondérant dans le dimensionnement du système. Plus l'altitude est élevée, plus le volume d'air nécessaire au transport du matériau est important. Il convient également de tenir compte des conditions environnementales de l'usine et du contrôle de la température et de l'humidité. Certaines poudres hygroscopiques peuvent présenter des problèmes d'expulsion par temps humide.
Les matériaux de construction sont essentiels à la conception et au fonctionnement d'un système de convoyage sous vide. L'accent est mis sur les surfaces en contact avec le produit, souvent en métal ; le plastique est proscrit pour des raisons de contrôle de l'électricité statique et de prévention de la contamination. Votre matériau de traitement sera-t-il en contact avec de l'acier au carbone revêtu, de l'acier inoxydable ou de l'aluminium ?
L'acier au carbone est disponible avec divers revêtements, mais ces derniers se détériorent ou se dégradent à l'usage. Pour la transformation des plastiques de qualité alimentaire et médicale, l'acier inoxydable 304 ou 316L est privilégié – aucun revêtement n'est nécessaire – avec un niveau de finition spécifique facilitant le nettoyage et évitant toute contamination. Le personnel de maintenance et de contrôle qualité est très attentif aux matériaux de construction de ses équipements.
VAC-U-MAX est le premier concepteur et fabricant mondial de systèmes de transport sous vide et d'équipements auxiliaires pour le transport, le pesage et le dosage de plus de 10 000 poudres et matériaux en vrac.
VAC-U-MAX peut se targuer de plusieurs premières, notamment le développement du premier venturi pneumatique, la première technologie de chargement direct pour les équipements de traitement résistants au vide et la première trémie tubulaire verticale comme récepteur de matériaux. De plus, VAC-U-MAX a développé le premier aspirateur industriel à air comprimé au monde en 1954, fabriqué dans des fûts de 55 gallons pour les applications de poussières combustibles.
Vous souhaitez en savoir plus sur la façon de transporter des poudres en vrac dans votre usine ? Visitez VAC-U-MAX.com ou appelez le (800) VAC-U-MAX.