Un examen des conceptions innovantes de mélangeurs de poudre

Personnel de solides en vrac de poudre | 19 avril 2023

Avec les applications de traitement à sec et de manipulation de solides en vrac, divers mélangeurs industriels sont souvent utilisés pour obtenir les mélanges requis et peuvent être utilisés pour réduire la taille lors du traitement, de la manipulation et de l'emballage des particules sèches. Quel que soit le type de mélangeur, la qualité et les performances sont essentielles pour atteindre les spécifications de produit nécessaires tout en s'adaptant aux changements du marché. Le faire plus efficacement que jamais est également une exigence, car le coût de l'énergie et de la main-d'œuvre continue d'augmenter.

Les transformateurs de traitement à sec et de manutention de solides en vrac recherchent de plus en plus des mélangeurs dotés de caractéristiques et de capacités de conception qui améliorent les performances, offrent une plus grande flexibilité de style de mélange, limitent les pertes de produit, simplifient les exigences de nettoyage et réduisent les coûts d'investissement et de maintenance.

Pour examiner les avantages de la mise en œuvre des avancées récentes dans la technologie des mélangeurs, nous avons parlé à John Paul, PDG et directeur général de PerMix Tec. Company, Ltd - Amérique du Nord, une filiale de PerMix, un fournisseur mondial d'équipements industriels de mélange et de traitement pour les poudres, les pâtes et les liquides depuis 1954. Aujourd'hui, l'OEM compte plus de 2 000 clients commerciaux dans le monde.

Q : Pour commencer, quelle est la position actuelle de l'industrie sur les conceptions de mélangeurs faciles à nettoyer ?

R : Le nettoyage périodique du mélangeur est essentiel pour maintenir des conditions sanitaires, assurer la qualité du produit et faciliter le changement de production. Entre chaque lot, le mélangeur est éteint, ouvert et nettoyé à fond pour s'assurer qu'il n'y a aucun résidu de matière. Dans des industries comme la transformation des aliments, un praticien SQF peut également tamponner la zone pour confirmer qu'elle est exempte d'allergènes et d'agents pathogènes.

Cependant, certains mélangeurs peuvent être difficiles d'accès et de nettoyage, ce qui augmente le temps et le travail. Dans les mélangeurs industriels modernes, deux caractéristiques de conception innovantes - l'arbre tronqué et la porte d'extrémité en porte-à-faux - sont spécifiquement destinées à simplifier le nettoyage et à minimiser les temps d'arrêt de la production.

Q : Que devons-nous savoir sur les mélangeurs à arbre tronqué ?

R : Bien qu'il existe de nombreux types de mélangeurs, la plupart impliquent une turbine rotative pour mélanger le matériau. L'ensemble agitateur doit donc être monté solidement pour assurer un mélange correct, tout en étant également amovible pour le nettoyage ou l'entretien.

Le défi est que les assemblages d'agitateurs conventionnels sont montés à l'aide d'une bride et de boulons situés à l'intérieur de la chambre de mélange. Cette disposition laisse des crevasses ou des rainures où les allergènes, les agents pathogènes ou d'autres dangers potentiels peuvent s'accumuler et qui sont difficiles d'accès et de nettoyage.

En revanche, avec les mélangeurs à arbre tronqué, l'ensemble agitateur est monté à l'extérieur de la chambre, ce qui élimine ce problème. La conception permet aux équipes de maintenance de retirer efficacement l'ensemble agitateur, de remplacer les joints et de remonter les composants en moins de 30 minutes, maximisant ainsi le temps de production.

Q : Passons aux mélangeurs conçus en porte-à-faux. Qu'est-ce qu'il est essentiel de savoir à leur sujet ?

R : Par rapport aux équipements traditionnels, les mélangeurs conçus en porte-à-faux rationalisent le nettoyage en permettant à l'opérateur d'ouvrir facilement la machinerie et d'accéder aux crevasses et aux zones difficiles d'accès. Certains mélangeurs industriels à grand volume peuvent mesurer 40 pieds de long et 14 pieds de diamètre, suffisamment grands pour être qualifiés d'espace confiné, et donc soumis aux règles de sécurité de l'OSHA lorsqu'une entrée pour le nettoyage est requise.

La plupart des mélangeurs conventionnels sont conçus à l'aide de grands vérins pneumatiques ou hydrauliques situés en haut ou en bas du mélangeur pour faire glisser la plaque d'extrémité vers l'intérieur ou l'extérieur pour le nettoyage et l'entretien. Cependant, les cylindres doublent essentiellement la taille du mélangeur et, lorsqu'ils sont ouverts, l'élément agitateur étendu et la plaque d'extrémité présentent un risque de chute ou de "coup de tête" pour le personnel, ainsi qu'un danger pour les chariots élévateurs. Les composants hydrauliques et pneumatiques augmentent également de manière significative le coût global de l'équipement.

En revanche, les mélangeurs conçus en porte-à-faux éliminent le besoin d'entrer dans un espace confiné dans un mélangeur, tout en améliorant l'accès sans avoir besoin d'éléments pneumatiques ou hydrauliques. Au lieu de cela, les plaques d'extrémité en porte-à-faux s'étendent et pivotent sur une charnière ou un bras, permettant un accès intérieur beaucoup plus grand qu'un mélangeur traditionnel.

PerMix installe les plaques d'extrémité sur des charnières montées sur le corps principal du mélangeur ou sur un autre objet fixe afin que vous puissiez simplement déverrouiller les plaques d'extrémité et les ouvrir. Si un très grand mélangeur est utilisé, l'OEM peut monter une plaque d'extrémité sur un socle de support qui s'ouvre, de sorte que la charnière assure une course continue de l'ensemble du mélangeur.

Lors de l'utilisation d'un mélangeur en porte-à-faux, la plaque d'extrémité peut être verrouillée dans une position spécifique ou autorisée à tourner. Chaque plaque d'extrémité peut être davantage ajustée pour permettre l'ouverture dans des zones étroites ou restreintes. Cela permet une plus grande flexibilité lors du nettoyage puisque vous pouvez facilement déplacer la plaque d'extrémité pour accéder à différentes zones.

Q : Comment la technologie des mélangeurs a-t-elle évolué pour minimiser les pertes de produit ?

R : Les transformateurs de poudre et de solides en vrac s'attendent à une certaine quantité de perte de produit et de résidus lorsqu'ils utilisent des mélangeurs horizontaux. Heureusement, plusieurs options de conception ont été développées pour aider à minimiser les déchets.

Les mélangeurs horizontaux ont tendance à gaspiller une quantité considérable de produit, en particulier lorsque la vanne de décharge est positionnée au centre du mélangeur. Pour minimiser la perte de produit, PerMix utilise une vanne de décharge légèrement décalée.

La soupape de décharge est décalée à un angle de 15°, de sorte qu'elle réduit les résidus laissés dans le mélangeur d'une moyenne de 2-3 % à seulement 1 %. Avec une rotation de type agitation, les poudres créent une pente à l'intérieur du mélangeur qui augmente le débit total.

Les conceptions de porte de soute à bombes peuvent réduire davantage les pertes de produit et les résidus sur les mélangeurs horizontaux. Étant donné que les portes de la soute à bombes peuvent s'étendre sur toute la longueur du fond du mélangeur, il n'y a pratiquement aucun endroit où le produit ou les résidus restent après la décharge par gravité lorsque les portes s'ouvrent. De plus, la conception raccourcit considérablement le temps de décharge, ce qui réduit le temps de lot et augmente la production.

Bien que la plupart des mélangeurs soient de conception horizontale, un mélangeur vertical peut réduire considérablement les pertes de produit. Avec les mélangeurs verticaux, le produit est évacué à 100 %, ne laissant aucun résidu dans l'équipement car tous les produits sont évacués par un seul arbre, alimenté par gravité.

Les mélangeurs verticaux offrent également plus de surface pour le transfert de chaleur, ils peuvent donc être plus efficaces lors du chauffage ou du refroidissement du produit. De plus, les mélangeurs verticaux nécessitent moins d'espace au sol que les unités horizontales et offrent des tailles de lots minimales plus flexibles.

Q : Parfois, la flexibilité dans le style d'agitation du mélangeur est souhaitée. Combien est maintenant possible?

R : Les transformateurs de poudres et de solides en vrac recherchent de plus en plus une plus grande flexibilité dans leurs capacités de mélange pour de multiples raisons. Souvent, ils doivent mélanger des ingrédients de densités ou de viscosités diverses et les systèmes de mélangeurs ne sont généralement pas interchangeables. Les exigences peuvent également changer en raison des demandes des clients ou du marché. Dans tous les cas, les transformateurs ne veulent de plus en plus se limiter à un seul style de mélange sur la chaîne de production. Les sous-traitants, par définition, apprécient également la flexibilité du style d'agitation en raison de la variabilité des besoins de production qu'ils doivent satisfaire à chaque nouveau projet.

En réponse, les principaux équipementiers de mélangeurs développent des mélangeurs qui simplifient le changement de styles d'agitation sans avoir à reconfigurer le plancher de production. Les processeurs peuvent avoir plusieurs styles d'agitation et les changer en fonction de leurs exigences de mélange.

PerMix fabrique également une machine "quatre en un" qui peut être facilement convertie d'un mélangeur à zone fluidisée en un mélangeur à charrue, à palette ou à ruban si nécessaire. En plus de convertir le style d'agitation, le mélangeur est segmenté en deux parties pour permettre de multiples configurations.

Lorsque vous passez d'une pagaie sur un mélangeur de charrue, vous devez également passer d'une conception d'auge en forme de U à une conception tubulaire. Vous pouvez le faire en enlevant les deux côtés. Lorsque vous passez d'un mélangeur à charrue à un mélangeur à panneau, le dessus rond est modifié.

L'OEM a initialement développé la conception de son laboratoire de test pour permettre à une seule machine d'effectuer le travail de ses quatre types de mélangeurs les plus populaires. Après une forte réponse des clients, la société propose désormais la conception quatre en un à diverses industries.

Q : Quelles options sont désormais disponibles pour réduire les coûts d'investissement et d'exploitation des mélangeurs ?

R : Payer moins cher pour un mélangeur industriel est toujours préférable. Malheureusement, les fabricants de composants et les intermédiaires impliqués dans la fabrication, la vente, l'intégration et la maintenance de la plupart des mélangeurs industriels peuvent augmenter considérablement le prix d'achat.

Comme solution, un équipementier de mélangeur organisé verticalement peut réduire le coût global d'un facteur 3 ou même 4x en fabriquant tous les composants en interne, aux États-Unis. Les grands fabricants de mélangeurs peuvent également tirer parti de leur pouvoir d'achat auprès des distributeurs pour bénéficier de remises substantielles en fonction de leur volume, qui se reflètent ensuite dans le prix final.

Des caractéristiques de conception simplifiées peuvent également réduire les coûts. Alors qu'un mélangeur conventionnel à pistons hydrauliques peut coûter de 30 000 $ à 60 000 $ selon sa taille, un mélangeur en porte-à-faux comparable peut coûter moins de 10 000 $.

Les mélangeurs industriels dotés de caractéristiques et de capacités de conception qui améliorent les performances et limitent les pertes de produit sont de plus en plus importants pour les transformateurs de poudres et de solides en vrac.

Cependant, les transformateurs doivent faire attention aux fabricants qui imposent des frais supplémentaires après le devis initial.

Un autre aspect de l'abordabilité est la réduction du coût à long terme de la maintenance et des temps d'arrêt de la production, qui peuvent s'aggraver si les pièces de rechange ne sont pas disponibles ou doivent être commandées avec de longs délais. Pour les grandes opérations multinationales, cela peut devenir un problème si les pièces de rechange nécessaires varient dans la conception ou la fabrication d'une région à l'autre en raison de différentes sources locales.

Les entreprises qui traitent, manipulent et emballent des particules sèches peuvent tirer parti des avancées récentes dans la conception des mélangeurs pour améliorer considérablement leur productivité et leur rentabilité de traitement.

Idéalement, l'OEM fournirait plutôt des composants cohérents et standardisés à n'importe quel endroit dans le monde.

Offrir la même conception d'équipement et les mêmes pièces de rechange réduit le temps d'entretien et de formation et assure une performance de mélange plus constante. Par exemple, les clients multinationaux de PerMix commandent les mêmes composants sur chaque mélangeur, économisant ainsi de l'argent sur les pièces de rechange et la formation.

La qualité et les performances des mélangeurs industriels sont essentielles pour atteindre les spécifications de produit nécessaires tout en s'adaptant aux changements du marché.

Les industries de manutention de poudres et de solides en vrac ont longtemps été considérées comme un marché de matières premières où relativement peu de changements, à l'exception des prix. Aujourd'hui, cependant, les acheteurs et les vendeurs qui traitent, manipulent et conditionnent les particules sèches peuvent tirer parti des avancées récentes dans la conception des mélangeurs pour améliorer considérablement leur productivité et leur rentabilité de traitement.

Pour plus d'informations, envoyez un e-mail à [email protected], appelez le 855-737-6498 ou visitez www.permixmixers.com.

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