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Vannes rotatives pneumatiques

Alimenteurs rotatifs à actionnement pneumatique, définition, conception et calcul de capacité

Question ou remarque ? Veuillez nous contacter à l'adresse admin@powderprocess.net

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Résumé de la section
1. Introduction
2. Conception
3. Performances / calcul de capacité
4. Fonction dans le procédé

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Précision : cette page traite des vannes rotatives qui ne sont PAS conçues pour former un sas d'étanchéité. Si vous cherchez des informations sur les vannes rotatives à sas ou les alimenteurs rotatifs, nous avons une page dédiée à cet équipement : cliquez ici Vannes rotatives à sas. La page ci-dessous est dédiée aux conceptions à actionnement pneumatique, qui sont en réalité des vannes papillon modifiées. Faites défiler vers le bas pour plus de détails.

1. Introduction

Les vannes rotatives ne doivent pas être confondues avec les vannes rotatives à sas. Si les premières sont entraînées électriquement, tournent sur 360 degrés et présentent des jeux métalliques serrés pour minimiser les fuites de gaz, les vannes rotatives pneumatiques sont en réalité actionnées pneumatiquement, effectuent une rotation de 180 degrés dans les deux sens et ne sont étanches qu'en position de repos.

Les vannes rotatives permettent un écoulement quasi continu et un dosage des poudres ou granulés. Elles peuvent être utilisées dans divers secteurs industriels :

• Chimie fine : alimentation en poudre
• Agroalimentaire : alimentation en poudre, pour équipements de dosage ou vers une machine de remplissage
• Pharmacie : alimentation en granulés, comprimés

Figure 1 : Principe de dosage d'une vanne rotative

Les vannes rotatives sont utilisées pour le dosage de solides. Ce dosage peut être grossier ou relativement fin.

2. Conception

Les vannes rotatives sont composées des éléments suivants :

• Actionneur pneumatique
• Rotor avec alvéoles
• Boîtier
• Joint adapté au boîtier

Certaines conceptions spécifiques pour un dosage fin comportent en réalité un second rotor intégré dans le rotor principal. Pour un dosage grossier, le rotor principal est activé, tandis que pour un dosage fin, le petit rotor est activé. Il s'agit d'un dispositif volumétrique : le débit réalisable dépend de la taille des alvéoles et de la fréquence de rotation. Le coefficient de remplissage est généralement supposé à 100 %, car le système tourne suffisamment lentement par rapport à une vanne étoilée et qu'il n'y a pas de différence de pression entre l'entrée et la sortie de la vanne.

Le volume dosé pour 1 cycle (180 degrés dans un sens + 180 degrés dans l'autre) est indiqué ci-dessous – cela peut varier légèrement d'un fournisseur à l'autre.

Tableau 1 : Volume de dosage des vannes rotatives par cycle complet (ordre de grandeur)

Diamètre de vanne (mm)	Volume pour 1 cycle (litres)
80	0,09
100	0,26
150	0,88
200	2,09
250	4,09

Le dimensionnement peut être contrôlé en fonction du nombre de cycles/min nécessaires pour atteindre un débit donné. Le calcul ne doit pas dépasser 60 cycles/min.

Les soufflantes Roots sont volumétriques et aspireront toujours un volume d'air

Équation 1 : Estimation de la fréquence des cycles de la vanne rotative pour un débit donné

Avec V le volume d'1 cycle complet de la vanne en litres

3. Performances / calcul de capacité

La vanne est contrôlée en ajustant l'intervalle de temps entre 2 rotations. Celui-ci ne doit cependant pas être trop court afin d'éviter des problèmes mécaniques avec l'actionneur ou le joint.

4. Fonction dans le procédé

Les vannes rotatives peuvent être utilisées comme alimenteurs pour remplacer des équipements de dosage tels que les convoyeurs à vis, les tubes vibrants ou même les vannes étoilées, si le dosage attendu est grossier ou fin, avec un débit modéré et sans nécessiter d'étanchéité à l'air entre deux parties du procédé. L'implantation doit également le permettre – l'étape suivante du procédé étant située directement sous la vanne.

Principales utilisations en procédé des vannes rotatives :

• Contrôle grossier du débit vers un tamis vibrant
• Contrôle grossier du débit vers une ligne de transport pneumatique sous vide
• Dosage fin vers une trémie peseuse
• Contrôle grossier du débit vers une trémie de machine de remplissage