Dépannage d'un chargeur de rinçage

Todd D. Messmer, Processus Schenck | 26 juillet 2022

De temps en temps, nous recevons des commentaires de clients indiquant que leur matériel s'écoule de leurs mangeoires. Il y a plusieurs choses qui peuvent y contribuer ou en être la cause. Dans cet article, nous examinerons certains des problèmes les plus courants associés au rinçage des matériaux.

L'endroit où nous devons commencer notre enquête est avec le matériau lui-même. Le matériau est-il aérable et une fois aéré, se fluidifie-t-il comme un liquide ? Un bon endroit pour évaluer cela est de mesurer l'angle de repos du matériau. Imaginez un tas de matériau assis sur une surface plane. L'angle mesuré entre la surface plane et le pieu formé par le matériau s'appelle l'angle de talus. Des angles de repos plus élevés correspondent à un matériau très cohésif et collé à lui-même. Des angles de repos inférieurs correspondent à un matériau qui s'écoule très librement et pourrait potentiellement être inondable. Les matériaux inondables à faible angle de talus sont plus enclins à s'échapper d'un alimentateur que ceux avec un angle de talus plus élevé.

Les matériaux à angle de repos élevé ont également le potentiel de déborder d'un chargeur. Il existe deux scénarios où les matériaux à angle de repos élevé peuvent inonder. Le premier scénario est connu sous le nom de ratholing (voir la figure 1).

Figure 1 : Exemple de ratholing

Le ratholing se produit lorsque le matériau commence à former un petit vide lors de son évacuation. Le matériau autour de ce vide peut alors s'effondrer sur lui-même et provoquer un problème de rinçage. Il y a aussi le scénario du pont matériel. Comme le phénomène de trou de rat, un pont de matière se produit lorsqu'un vide (dans ce cas un pont) est créé sur la vis d'alimentation. Lorsque ce pont s'effondre, le matériau peut sortir de l'alimentateur. Dans l'un ou l'autre de ces scénarios, un alimentateur avec agitation interne peut être nécessaire pour empêcher le matériau de faire des trous de rat ou de former des ponts (voir Figure 2).

Figure 2 : Agitation interne de l'alimentateur

Cela nous amène vers notre prochain endroit à regarder : remplir les points de consigne. Avec les matériaux de type inondable, nous devons nous assurer qu'un talon ou une tête de matériau est maintenu au-dessus de la vis d'alimentation. Lorsque le chargeur demande une recharge, le matériau entrant aérera le matériau à l'intérieur du chargeur. S'il n'y a pas assez de matériau sur la vis d'alimentation pour amortir cette aération, nous pouvons aérer le matériau existant à l'intérieur du chargeur au point qu'il se fluidifie et s'évacue du chargeur. Il s'agit d'un scénario d'arrêt complet où toute la ligne doit être mise en pause afin que le chargeur puisse être correctement rempli à nouveau. Ce qui est alors recommandé est d'augmenter le point de consigne inférieur jusqu'à un point où il y a une belle cicatrisation de matériau sur la vis d'alimentation pour la protéger de la charge de matériau entrant et fluidifiant le matériau à l'intérieur du chargeur. En d'autres termes, vous devrez effectuer des remplissages plus petits et plus fréquents avec un matériau inondable à faible angle de repos.

Le prochain endroit à regarder est le système de recharge lui-même. Le système de remplissage est-il un système typique de type gravité composé d'un bac avec une valve de remplissage au fond ? Le matériau doit-il tomber sur une longue distance avant d'entrer dans le chargeur ? Une charge de matériau tombant d'une longue distance peut provoquer l'aération et l'évacuation du matériau à l'intérieur d'un alimentateur. Si tel est le cas, est-il possible de rapprocher la vanne de remplissage (vanne papillon ou vanne à tiroir) de l'alimentateur afin que le matériau n'ait pas à tomber aussi loin et cause des ravages en aérant le matériau à l'intérieur de l'alimentateur ? Sinon, vous devrez peut-être installer un déflecteur à l'intérieur de la trémie d'extension du chargeur. Le déflecteur peut être une pièce de cornière positionnée de manière à ce que la pointe de la cornière soit dirigée vers l'entrée de la trémie d'extension du chargeur ou une pièce conique de matériau supportée à l'intérieur du chargeur pour à nouveau déjouer l'impact du matériau entrant dans le chargeur. L'installation de déflecteurs peut être très délicate car ils peuvent également introduire un point auquel le matériau commence à s'accrocher et finit par se bloquer.

Le système de remplissage est-il un système de type pneumatique ou sous vide ? Donnons-nous suffisamment de temps au matériau pour se désaérer après avoir été ramassé et transporté ? Le remplissage d'un alimentateur avec un matériau qui a été aéré lors de son déplacement du point A au point B peut également s'écouler d'un alimentateur. Là encore, un bac de recharge plus grand au-dessus du chargeur peut être nécessaire pour donner au matériau suffisamment de temps pour se désaérer avant d'être introduit dans le chargeur via une recharge (voir Figure 3).

Figure 3 : Bac de remplissage au-dessus d'un chargeur

Le matériau n'est-il rincé qu'à la première recharge ? Remplir une mangeoire avec un matériau inondable pour la première fois peut faire déborder le matériau hors de la mangeoire. Ici, nous devrons peut-être incorporer une tige centrale (voir la figure 4) à l'intérieur de la vis d'alimentation pour combler le vide de l'intérieur de la spirale ou de l'hélice de la vis d'alimentation. Nous pouvons également utiliser une décharge latérale où nous décalons la décharge du matériau pour lui donner un mur ou un embout à surmonter avant qu'il ne soit évacué. Dans les matériaux extrêmement inondables, il peut être nécessaire d'utiliser un piston de décharge pour arrêter initialement la décharge du chargeur pendant le remplissage initial, puis ouvrir la décharge du chargeur le reste du temps.

Figure 4 : Hélice avec tige centrale

Un autre endroit que nous devons regarder est le système de filtration de la mangeoire. Si le chargeur a une chaussette à poussière aveuglée qui ne permet pas à l'air à l'intérieur du chargeur de se déplacer une fois que le nouveau matériau arrive lors d'un remplissage, l'intérieur du chargeur peut devenir sous pression et rincer le matériau. Les matériaux emprunteront toujours le chemin de moindre résistance, donc si une sortie est bouchée (manche à poussière), le matériau trouvera son chemin hors du prochain chemin le plus facile avec le point de décharge du chargeur.

Enfin, qu'y a-t-il en aval du feeder ? Sommes-nous alimentés dans un système de type sous pression ou sous vide sous le chargeur ? Si nous alimentons un système de vide, le vide peut être suffisant pour retirer le matériau du chargeur avant que le chargeur n'ait la possibilité de le peser. Si tel est le cas, nous devrons peut-être étudier l'isolation du chargeur du vide en aval avec un sas rotatif ventilé ou un convoyeur à vis plus petit.

J'espère que ces scénarios vous ont donné des éléments à prendre en compte si vous rencontrez un flux d'alimentation ou une inondation. N'hésitez pas à appeler un ingénieur d'application pour vous aider à dépanner votre système ou, mieux encore, à faire un petit investissement pour qu'un technicien vienne dépanner votre système. C'est un petit prix à payer d'avance pour la perte de revenus due aux temps d'arrêt et au gaspillage de produits.

Todd D. Messmer est responsable des produits de pesage et d'alimentation pour Schenck Process aux États-Unis. Il travaille dans l'entreprise depuis plus de 20 ans dans le domaine de l'ingénierie des applications et de la gestion des produits. Pour plus d'informations, appelez le 262-472-6429 ou visitez www.schenckprocess.com.

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