Centrifugeuse à sacs extractibles : Spécifications techniques

Si vous devez traiter des matériaux difficiles susceptibles d’obstruer un tamis ordinaire ou de s’agripper au tissu filtrant, vous avez besoin d’une solution équipement conçue spécifiquement pour relever ce type de défi opérationnel. C’est précisément dans ce cas qu’intervient la centrifugeuse à sac extractible. Vous pourrez la trouver dans les catalogues produits sous des désignations de série telles que PLD. Ce type d’équipement est conçu pour une seule finalité principale : assurer, cycle après cycle, une séparation complète des solides, sans défaillance. Dans des secteurs tels que la transformation chimique ou la pharmacie, laisser un résidu (« heel ») de matière après chaque cycle peut poser des problèmes pour le lot suivant, qu’il s’agisse de contamination ou d’une réduction de l’efficacité du filtre. C’est pourquoi une compréhension approfondie des caractéristiques techniques d’une centrifugeuse à sac extractible est essentielle pour sélectionner le modèle adapté à votre procédé. Dans cet article, nous mettrons en lumière les spécifications les plus importantes.

Principes de conception et dimensionnement du panier

La centrifugeuse à sac tiré est conçue autour du tambour ou de la cuvette. Ce composant tourne à grande vitesse afin de séparer le liquide du matériau solide. L’un des premiers critères pris en compte par les clients est la taille de la cuvette. Huada, par exemple, propose différentes tailles adaptées aux divers volumes de production. Sur la fiche technique, vous trouverez le diamètre de la cuvette ainsi que son volume de travail. Il va de soi qu’une cuvette plus grande offre une capacité de volume de travail supérieure pouvant être traitée en un seul cycle. Cela est effectivement vrai ; toutefois, des volumes plus importants ne sont pas toujours adaptés en fonction de la taille des lots ou de l’espace au sol disponible. Le volume de la cuvette est indiqué en litres et détermine systématiquement la capacité maximale de solides pouvant être traités en un seul cycle. Cela aura bien entendu un impact direct sur votre débit, ce qui rend impératif d’adapter cette capacité à vos objectifs de production.

Charge maximale et capacité en solides

Outre la taille du panier, vous devez tenir compte de la capacité de charge maximale. Cette valeur est généralement indiquée en kilogrammes. Elle représente le poids total du matériau solide que la machine peut traiter en une seule opération. Cette capacité ne dépend pas uniquement de l’espace physique disponible dans le panier ; elle tient également compte de la résistance structurelle de l’arbre, des roulements et du moteur d’entraînement. Une surcharge d’une centrifugeuse endommage l’appareil, provoque des problèmes mécaniques et peut entraîner une défaillance prématurée, avant la durée de fonctionnement prévue.

Pour une centrifugeuse à sac extractible, la capacité en matières solides est une caractéristique importante, car l’objectif principal d’une telle centrifugeuse est de libérer entièrement le gâteau de solides. Vous devez évaluer si la machine peut accueillir le volume et le poids des solides produits par votre procédé à chaque cycle de fabrication. Si vous produisez des cristaux denses et lourds, un panier de 100 litres sera probablement capable de contenir un poids nettement supérieur à celui qu’il pourrait contenir si vous traitiez une poudre légère et aérée. Il est donc essentiel de rechercher la caractéristique qui précise la plage de densité des solides ou le poids moyen du gâteau pour lequel la machine est conçue.

Vitesse et force centrifuge

Un autre aspect important à prendre en compte est la vitesse de rotation du panier. Celle-ci est généralement désignée sous le nom de vitesse de rotation et s’exprime en tours par minute. Toutefois, la valeur la plus importante pour les opérations de séparation est la force centrifuge, habituellement appelée « force G ». Il s’agit de la force qui pousse le fluide à travers le tissu filtrant et les matières solides contre la paroi du panier. Dans la plupart des cas, la fiche technique indique la force G maximale que la machine est capable de générer.

Des matériaux différents nécessitent des forces centrifuges (Gforce) différentes. Par exemple, un cristal grossier et bien drainant peut se séparer efficacement à une vitesse plus faible, tandis qu’un matériau fin et visqueux exigera une force centrifuge beaucoup plus élevée pour atteindre un état sec. Dans une centrifugeuse à sac de bonne qualité, l’entraînement comporte un composant à vitesse variable, permettant à l’utilisateur d’ajuster finement les tours par minute (tr/min) afin d’atteindre le point optimal pour le produit concerné. Idéalement, les caractéristiques techniques doivent indiquer une plage de vitesses, car plus cette plage est étendue, plus la machine permettra de traiter une grande variété de matériaux avec le même équipement.

Surface filtrante et type de tissu

En tant que centrifugeuse filtrante, la surface de filtration constitue l'une des spécifications les plus importantes. Elle indique la surface totale du tissu filtrant perméable aux liquides. Plus la surface de filtration est grande, plus le cycle de filtration est rapide, ce qui donne des gâteaux plus secs. Le document de spécifications indiquera le type de tissu filtrant compatible avec la machine, ainsi que ses dimensions, afin de guider le choix du remplacement approprié.

Dans une centrifugeuse à sac extractible, le tissu filtrant est conçu de manière à pouvoir être tiré ou séparé de la paroi du panier durant la phase de déchargement. Ce système est désigné sous le nom de mécanisme d'extraction du sac. Les spécifications peuvent détailler le fonctionnement de ce mécanisme, qu’il soit mécanique ou hydraulique, ainsi que son incidence sur la surface de filtration effectivement utilisable. Idéalement, on recherche une conception qui préserve une surface de filtration importante tout en permettant l’évacuation complète des solides à la fin du cycle.

Puissance du moteur et système d’entraînement

Aucun de ces phénomènes ne se produit sans moteur. La puissance du moteur d'entraînement principal est exprimée en kilowatts. Cela indique la puissance dont dispose la machine pour faire tourner à grande vitesse ce lourd panier rempli de solides humides. Avec un moteur plus puissant, le panier peut tourner plus vite et supporter une charge plus importante. Toutefois, un moteur plus puissant coûte également davantage ; il convient donc d’en choisir un dimensionné de façon adaptée à vos besoins, et non simplement le plus puissant disponible. Il s’agit là d’un choix rationnel.

En complément du moteur principal, certaines centrifugeuses à tirage de sac sont équipées d’un système hydraulique ou d’un moteur séparé dédié au mécanisme de tirage du sac. Il s’agit d’un élément fondamental des caractéristiques techniques. Vous devez vous assurer que ce système fournit une énergie suffisante pour séparer de façon fiable la toile et évacuer le gâteau, notamment si votre matière est excessivement tassée. Les caractéristiques techniques peuvent inclure la pression hydraulique ou le couple du système d’évacuation.

Matériaux de construction

Les spécifications des parties mouillées comprennent généralement les matériaux utilisés pour fabriquer la machine ; ces matériaux sont essentiels au bon fonctionnement de la machine. La majorité des pièces utilisées dans les applications chimiques et pharmaceutiques sont fabriquées en acier inoxydable, bien que la nuance d’acier puisse varier. L’acier inoxydable 316L est une nuance couramment employée dans ces applications en raison de sa bonne résistance à la corrosion. Des aciers inoxydables duplex de nuance supérieure, ainsi que d’autres alliages alternatifs tels que le titane et l’Hastelloy, sont utilisés pour lutter contre la corrosion dans des environnements chimiques plus agressifs.

Les matériaux utilisés pour fabriquer le panier, le boîtier et les autres composants avec lesquels le flux de procédure entre en contact doivent être indiqués sur la fiche technique. L’objectif principal de la machine est de résister à l’environnement chimique présent à l’intérieur, tout en garantissant que l’extérieur reste exempt de rouille. Cette machine doit également rester en dehors de tout contact avec votre produit afin d’éviter toute contamination. Il est également utile de connaître au préalable le type de finition appliqué aux surfaces de la machine, notamment dans les applications sanitaires. Les surfaces polies et lisses sont moins propices au développement de bactéries et, par conséquent, plus faciles à nettoyer.

Systèmes de contrôle et d'automatisation

Les centrifugeuses à sac extractible modernes sont plus sophistiquées que jamais. Elles utilisent des automates programmables et nécessitent un certain niveau d’automatisation. Une centrifugeuse à sac extractible doit répondre à des spécifications techniques incluant certaines des fonctionnalités suivantes : écrans tactiles pour une utilisation simple et des diagnostics facilités par les techniciens ; la possibilité d’enregistrer plusieurs recettes pour différents produits ; et même une automatisation de certaines opérations, telles que le lavage du sac et l’extraction du sac pour le déchargement.

Les centrifugeuses à sac extractible entièrement automatisées permettent de réduire les coûts de main-d’œuvre et d’uniformiser les résultats pour chaque lot. Les systèmes de commande sont également intégrés à des dispositifs de sécurité tels que des capteurs de vibration, des capteurs de température sur les roulements, ainsi que des systèmes de verrouillage empêchant tout accès pendant la rotation de la centrifugeuse.

Dimensions et exigences d’installation

Enfin, assurez-vous que la machine pourra être installée dans votre usine. Les dimensions globales de longueur, de largeur et de hauteur constituent des mesures critiques. Vous devez non seulement tenir compte de l'encombrement au sol de la machine, mais aussi de l'espace nécessaire pour ouvrir les portes et accéder aux panneaux lors des opérations de maintenance. En outre, le poids de la machine, à vide comme en charge complète, est essentiel pour planifier la charge admissible du sol et éventuellement les fondations requises.

Les exigences d'installation comprennent également les équipements auxiliaires. Quel type d'alimentation électrique nécessite-t-elle, et quelle est la tension et le nombre de phases ? Nécessite-t-elle une alimentation en air comprimé pour les vannes ou le mécanisme de traction des sacs ? Faut-il prévoir une alimentation en eau de refroidissement pour les joints d'étanchéité ou le système hydraulique ? Bien définir ces points dès la première étape vous évitera bien des complications par la suite.

Conclusion

Lorsqu’il s’agit de centrifugeuses à chargement par le haut, vous devez prendre en compte le procédé pour lequel vous allez les utiliser, les matériaux dont elles seront constituées, la force gravitationnelle (G-force) appropriée pour sécher les matériaux, la taille adéquate du panier en fonction de votre lot, ainsi que les dimensions globales et les matériaux de construction de la machine. L’entraînement, le système de filtration et les systèmes automatisés constitueront autant de détails techniques de la machine que vous devrez examiner si vous souhaitez disposer d’un partenaire fiable dans votre chaîne de production, et non simplement d’un équipement supplémentaire. Grâce à leur vaste expérience — comme celle des fabricants tels que Huada — et à la diversité de leurs conceptions, notamment la série PLD, ces entreprises sont particulièrement bien placées pour résoudre ces problèmes et concevoir les produits mentionnés ci-dessus. Une bonne compréhension des spécifications techniques vous aidera grandement à simplifier vos interrogations.