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Tamiseurs Rotatifs / Centrifuges

Tamiseurs rotatifs haute capacité pour matériaux solides en vrac (poudres, granulés, pastilles, comprimés, etc.)

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Résumé de la section
1. Introduction
2. Fonction dans le procédé
3. Considérations de conception importantes
4. Impact sur le produit
5. Applications des tamiseurs rotatifs
6. Problèmes courants avec les tamiseurs rotatifs
7. Fabricants de tamiseurs rotatifs

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Les tamiseurs rotatifs sont utilisés dans les industries des solides en vrac pour tamiser les poudres à haute capacité, permettant de laisser passer les produits conformes à travers le tamis et de rejeter les corps étrangers plus grands que la maille. Bien qu'ils soient très efficaces, ces équipements doivent être exploités avec des précautions de sécurité spécifiques. Cette page se concentre sur la conception et le fonctionnement des tamiseurs centrifuges.

1. Introduction

Qu'est-ce qu'un tamiseur rotatif pour solides en vrac ?

Les tamiseurs rotatifs sont composés d'une section d'alimentation, souvent un convoyeur à vis court, d'une zone de tamisage et de deux sorties de matériau : une pour le produit conforme et une pour le produit rejeté.

L'arbre de la vis doseuse se prolonge à travers la section de tamisage et est équipé de longues pales. Ces pales, proches du tamis, déplacent le matériau le long du tamis et forcent le produit à traverser celui-ci. Du côté non entraîné du tamiseur, il ne doit plus y avoir de matériau, seulement d'éventuels corps étrangers qui sont alors poussés vers une goulotte de rejet. Le produit conforme passant à travers le tamis tombe dans une sortie conique vers l'opération unitaire suivante.

Les tamiseurs rotatifs sont très populaires pour le tamisage de poudres à haute capacité dans un encombrement relativement réduit par rapport aux tamis vibrants. Ils permettent également, grâce à la vitesse élevée de leurs pales rotatives, de briser les petits agglomérats de produit.

Le principe de fonctionnement d'un tamiseur rotatif est résumé sur la figure ci-dessous :

Figure 1 : conception typique d'un tamiseur centrifuge

2. Fonction dans le procédé

À quelles fins utilise-t-on les tamiseurs rotatifs ?

Les tamiseurs rotatifs sont le plus souvent placés au début des procédés de manutention des matériaux afin de rejeter les corps étrangers pouvant être présents dans la poudre. Ils permettent ainsi de protéger les étapes en aval du procédé et de garantir la qualité du produit final.

Certaines usines les placent au contraire à la fin du procédé, pour contrôler le produit final. Cela n'est cependant possible que si les caractéristiques du produit final ne sont pas sensibles aux contraintes mécaniques appliquées par le tamiseur rotatif (risque de cassure des particules).

Les tamiseurs rotatifs peuvent désagglomérer les matériaux, si les agglomérats ne sont pas trop durs. Ces machines sont donc parfois conçues et utilisées à cette fin. Il convient cependant de noter que les grumeaux ne doivent pas être trop durs ni présents en trop grande proportion dans l'alimentation. Si c'est le cas, des broyeurs de grumeaux dédiés peuvent être plus adaptés.

3. Considérations de conception importantes

3.1 Tamis / Grille

Les tamiseurs rotatifs peuvent être équipés de tamis en treillis métallique de différentes tailles (les plus petites mailles sont généralement de l'ordre de 1 à 4 mm, certaines applications nécessitant < 1 mm) et peuvent être fabriqués en différents matériaux comme le plastique (nylon) ou l'acier inoxydable.

Il est également possible d'utiliser une grille perforée au lieu d'un treillis métallique, ce qui permet d'avoir une meilleure résistance mécanique et réduit ainsi les risques de rupture du tamis, mais diminue aussi la surface de passage et donc le débit du tamis.

Le choix du type et du matériau du tamis doit être discuté avec le fournisseur et effectué en fonction de l'application (produit, capacité, taille requise).

3.2 Accès facilité

Afin d'inspecter et de nettoyer les tamiseurs rotatifs, des accès sont prévus. Des trappes latérales sont utilisées pour une inspection rapide, tandis qu'un accès frontal, du côté non entraîné, permet d'extraire le tamis et l'arbre (pour certains modèles), facilitant ainsi une inspection et un nettoyage complets des éléments rotatifs, des tamis et du corps du tamiseur. À cette fin, les tamiseurs rotatifs permettant une extraction facile ont souvent un arbre en porte-à-faux.

3.3 Sécurité

Sécurité des opérateurs

Les tamiseurs rotatifs ne doivent jamais être ouverts en fonctionnement : la rotation à haute vitesse de l'arbre et des pales présente un danger. Tous les accès doivent donc être sécurisés par des verrous électromécaniques coupant l'alimentation du moteur en cas d'ouverture. Des protections doivent également être installées à l'entrée du tamiseur et aux sorties (produit conforme et rejet) pour éviter qu'un opérateur n'introduise sa main dans la machine en marche, par exemple en cas de blocage de matériau.

Prévention des explosions de poussière

Étant donné leur rotation à haute vitesse, les tamiseurs centrifuges sont soumis aux risques d’ explosion de poudre. Ces risques peuvent être de différentes natures :

• Étincelle mécanique due à la présence de corps étrangers dans l'alimentation : comme les pales tournent généralement à une vitesse périphérique > 1 m/s, un corps étranger métallique coincé entre le rotor et le tamis pourrait générer des étincelles. Il est assez difficile de l'éviter, car la fonction du tamis est précisément d'éliminer les corps étrangers. Une solution consiste à placer un aimant puissant à l'entrée du tamis pour bloquer les métaux, et à garantir un jeu suffisamment grand entre le rotor et le tamis. L'efficacité d'une telle mesure doit bien sûr être confirmée par une évaluation appropriée des risques d'explosion de poussière.

• Auto-échauffement : En cas de blocage dans le tamis (à la sortie du produit ou à la sortie de rejet), le rotor peut chauffer le matériau piégé dans le tamiseur et provoquer un incendie. Cela doit être évité par une instrumentation adaptée permettant de détecter un blocage : capteurs de niveau dans les deux sorties, ampèremètre sur le moteur pour détecter une résistance excessive du produit aux pales, signe d'un blocage. Les joints des roulements doivent également être pressurisés et la température des roulements surveillée pour éviter toute surchauffe due à un roulement endommagé qui pourrait enflammer le matériau piégé.

Les bonnes pratiques courantes (mise à la terre, utilisation d'équipements électriques certifiés pour le zonage déterminé...) doivent bien sûr être appliquées. Toutes les mesures doivent être documentées dans l'évaluation des risques de l'installation.

3.4 Tamisage en ligne

Certains fabricants ont conçu des versions spéciales de leurs tamiseurs pour être intégrées dans des systèmes de transport pneumatique, sous pression ou vide, en phase diluée. Cela permet de gagner de la place, car le tamis peut être placé le long de la ligne de transport et peut être utilisé pour plusieurs produits alimentant la ligne. Les précautions liées aux explosions de poussière expliquées ci-dessus sont d'autant plus importantes lorsque le tamis est en ligne (évaluation des risques obligatoire).

3.5 Capacité du tamiseur

La capacité des tamiseurs rotatifs dépend fortement du matériau, de l'ouverture de la maille ainsi que de la taille du tamiseur (surface de tamisage). Il existe donc une large gamme de capacités rapportées par les fournisseurs, allant de quelques centaines de kg par heure à 100 t/h.

4. Impact sur le produit

Les tamiseurs rotatifs utilisent des pales tournant à grande vitesse pour faire passer le matériau à travers le tamis. En conséquence, les contraintes appliquées peuvent entraîner une désagglomération des particules dans l'alimentation, ce qui peut être souhaitable (les tamiseurs rotatifs étant souvent utilisés pour désagglomérer les solides en vrac) ou indésirable si cela casse trop de matériaux fragiles au point de leur faire perdre certaines propriétés spécifiques.

5. Applications des tamiseurs rotatifs

Les tamiseurs rotatifs peuvent être appliqués à tout matériau pulvérulent devant être contrôlé pour l'élimination de corps étrangers potentiels :

• Transformation alimentaire : tamisage de farine, de lait en poudre, d'amidon, d'épices, désagglomération de mélanges de boulangerie, de fruits secs, tamisage de sucre
• Produits chimiques : tamisage de cosmétiques, désagglomération de nylon, tamisage de détergents, de phosphates,

6. Problèmes courants avec les tamiseurs rotatifs

Les problèmes suivants peuvent être rencontrés avec les tamiseurs centrifuges :

Tableau 2 : problèmes courants avec les tamiseurs rotatifs

Problème	Cause racine et action
Taux de rejet trop élevé	Taille des ouvertures du tamis trop petite Tamis obstrué Débit d'alimentation trop élevé Le matériau a changé
Rupture du tamis	Tamis utilisé pendant trop longtemps Tamis non inspecté Le tamis s'obstrue, ce qui augmente la pression sur celui-ci

7. Fabricants de tamiseurs rotatifs

Afin d'obtenir des devis et des prix pour des tamiseurs centrifuges, le lecteur peut se référer aux entreprises suivantes :

https://www.palamaticprocess.com/equipement-manutention-vrac/tamis-centrifuge

http://www.stolz.fr/fr

(Notez que PowderProcess.net n'a aucun lien avec ces entreprises)