Limites dans la sélection du chargeur

Scott Miller, consultant, Solids Handling Technologies Inc. | 04 août 2023

Le chargeur constitue une sentinelle finale pour les matériaux sortant d'un bac. Les performances du bac dépendent de cet appareil. Pour que le distributeur fonctionne correctement, il doit fonctionner à l'unisson avec le bac, ce qui nécessite une conception appropriée des deux. Les mangeoires sont disponibles dans une large gamme de tailles, de types et de styles. De plus, le doseur peut remplir une gamme de fonctions au-delà du dosage du matériau à un certain débit.

Avec une telle dépendance à l’égard de cet appareil, la sélection peut être difficile. Dans de nombreux cas, il peut exister plusieurs options pour un chargeur qui fonctionnera. À mesure que les priorités changent, nous pouvons arriver à une source différente. Cependant, les types d'alimentateurs possibles ne sont pas illimités. Une mangeoire doit gérer le solide en vrac qui lui est présenté, et tous les solides en vrac ne sont pas identiques.

Le chargeur doit imposer une sorte d’ordre au matériau. Cela nécessite souvent une capacité à contenir le matériau et un certain type de mouvement : le chargeur doit contrôler le matériau. Pour y parvenir, le dispositif s'appuie sur des éléments tels que le poids du matériau, les forces mécaniques, les vibrations, un certain type d'injection d'air ou une combinaison de ces éléments. Selon le matériau, ces facteurs peuvent ne pas tous être réalisables.

Prenons par exemple une poudre de très faible densité évacuée d’un bac vers une vanne rotative à passage direct. Il n'est pas rare qu'avec un matériau comme celui-ci, ce style d'alimentation ne voit que peu ou pas de décharge de produit. Les vannes rotatives à chute nécessitent que le matériau agisse sous la force de son propre poids pour tomber dans les poches de la vanne rotative, puis retombe du côté refoulement, agissant sous la force de la gravité. Cela peut s'avérer peu pratique pour un matériau très léger, en particulier à des vitesses de rotation plus élevées où le rotor sert en quelque sorte de ventilateur. Le problème vient de la très faible densité apparente du matériau, ainsi que de la nature imperméable de la poudre.

Prenons comme autre exemple un solide en vrac avec des particules beaucoup plus grosses et une densité apparente plus élevée qui tente d'utiliser un fond de bac fluidisé pour l'alimentation. L'approche de l'aération, où de faibles quantités d'air sont admises à travers une surface perméable, peut bien fonctionner pour la poudre précédente, mais serait inefficace ici. Ces particules plus lourdes sont très perméables et permettent à l’air de traverser le lit de produit sans qu’aucune décharge ne se produise. Ici, le problème dépend des vides entre les particules, de la taille des particules et de la densité des particules.

Prenons enfin l'exemple d'un produit très collant qui adhère aux surfaces et est évacué par une alimentatrice à plateau vibrant. Les mangeoires vibrantes vibreront selon une course et une fréquence distinctes pour réaliser le mouvement du produit le long de l'auge. Pour un produit hautement adhésif, une accumulation peut se produire sur la surface, rendant le contrôle du taux difficile avec, parfois, seulement une fine couche supérieure en mouvement (voire pas du tout). Le principe du dispositif d'alimentation repose sur une série de petits « lancements », au cours desquels le produit est « jeté » encore et encore vers l'avant jusqu'au point de décharge. Lorsqu’un produit adhère au bac, cela devient, au mieux, une tâche difficile. Ici, le problème est fonction de la forte adhérence entre le solide en vrac et la surface de l'auge.

Aucun des types d'alimentateurs ci-dessus n'est mauvais, mais dans chaque cas ci-dessus, il existe une inadéquation entre les caractéristiques du matériau et le dispositif d'alimentation. La méthode que le chargeur cherche à utiliser dans chaque cas est inefficace en raison de la nature du matériau. Il convient de noter qu’il existe des innovations uniques pour de nombreux dispositifs d’alimentation. Ces fonctionnalités permettent dans certains cas d’utiliser un chargeur qui autrement ne fonctionnerait pas. S'éloigner d'un distributeur particulier ou s'écarter de la conception standard nécessite des connaissances ; à la fois la façon dont le chargeur interagit avec le matériau et la façon dont un matériau spécifique à portée de main réagira.

Scott Miller fournit des services de conseil à Solids Handling Technologies Inc. depuis 2016. Pour plus d'informations, visitez www.solidshandlingtech.com.