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Conception de systèmes de stockage et de transport pour un dosage sans problème des solides en vrac

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Selon les exigences du processus, une large gamme de systèmes de dosage, de dosage et de pesage des solides en vrac sont disponibles sur le marché. Il est indéniable que des systèmes de pesage bien choisis fourniront un service sans problème pendant de nombreuses années avec un minimum de pertes de matières premières en raison de mesures incorrectes.

Par Süleyman Salihler, directeur général, Polimak Process Solutions Inc.

Suleyman Salihler

Süleyman Salihler, directeur général, Polimak Process Solutions Inc.

En général, les utilisateurs finaux se concentrent sur la détermination de la configuration appropriée des systèmes de dosage. Par conséquent, les systèmes de stockage et de transport qui fournissent la matière première aux systèmes de dosage sont généralement ignorés ou négligés.

Comme il est essentiel de réaliser la configuration la plus appropriée pour un budget minimum et un retour sur investissement rapide, ces systèmes doivent être étudiés de manière approfondie.

Systèmes de stockage de matières premières

Les principaux points à prendre en compte sont les suivants:

  • Quelle quantité de matière première doit être stockée sur le site?
  • Comment les matières premières doivent-elles être stockées?
  • Comment les matières premières doivent-elles être transportées du stockage au système de dosage?
  • Comment protéger le système de dosage des perturbations des systèmes de transport?


La quantité de matière première à stocker sur un site dépend du débit de la chaîne de production, de la logistique de livraison des ingrédients, de l'emplacement du site et du budget d'exploitation. Les matériaux secs en vrac peuvent être stockés dans des silos, de petites trémies temporaires, des octabins, des sacs et des GRVS / grands sacs.

Les silos et les grands sacs sont généralement préférés pour les ingrédients principaux pour la facilité d'utilisation. Si elles sont transportées par un camion-citerne ou dans un sac de doublure, les matières premières sont directement transférées dans des silos de stockage avec un minimum d'effort. Si vous êtes amené dans de grands sacs, il devrait y avoir un système pour décharger les gros sacs et remplir les silos.

Des questions se posent à propos de la manutention des gros sacs:

- Les gros sacs doivent-ils être stockés dans un entrepôt pendant un certain temps?

- Les silos doivent-ils être remplis dès que possible?

- Y a-t-il assez de place dans l'entrepôt?

- Comment les gros sacs doivent-ils être manipulés? Par exemple, par chariot élévateur ou pont roulant?

- Qu'en est-il des problèmes de sécurité?

Les directeurs d’usine doivent faire très attention à répondre à ces questions.

La question suivante consiste à déterminer le système de décharge à grand sac. Les systèmes de déchargement de big-bag sont utilisés pour le déchargement en toute sécurité des big-bags et le remplissage des silos. La capacité de transport des déchargeurs à gros sac est un aspect très important ici.

Les équipementiers indiquent généralement la capacité des systèmes de transport entre le déchargeur à gros sac et le silo, mais l’efficacité de l’opérateur est beaucoup plus importante. Le temps total de manipulation d’un grand sac inclut la livraison du grand sac depuis l’entrepôt, son levage, son placement dans le déchargeur de grand sac, le déliement ou la découpe du bec de décharge, l’attente du déchargement du produit et son retrait du sac vide. Par conséquent, la sélection d'un système de déchargement de gros sacs doit être faite avec soin.

Les mêmes questions se posent pour les ingrédients apportés dans des sacs ou des octabines. Il existe une large gamme de systèmes de vidange de sacs et d'octabines connectés à des convoyeurs pneumatiques ou mécaniques sur le marché. L’intégration de ces systèmes doit également être étudiée en détail afin d’obtenir une production sans problème.

En plus des silos de stockage de grande taille, de petites trémies temporaires peuvent également être utilisées pour le stockage. Ces trémies sont généralement préférées si la capacité totale d'une installation est relativement faible. Encore une fois, les systèmes de chargement de ces trémies doivent être conçus en conséquence.

Systèmes de transport

Tous les systèmes de dosage et de dosage incorporent une perte de poids et / ou un gain en unités de poids. Ces unités ont généralement des trémies sur le dessus pour stocker temporairement l'ingrédient. Des systèmes de transport mécaniques ou pneumatiques sont nécessaires ici pour transférer les ingrédients des silos, des sacs, des big bags ou des octabins.

La capacité des systèmes de transport doit être déterminée avec soin pour fournir le matériel nécessaire chaque fois que nécessaire. Ensuite, nous examinons les détails des calculs pour trouver un moyen simple de déterminer la capacité de transport appropriée.

Examinons un système de dosage simple comprenant des unités de perte de poids et de gain de poids (Fig. 1.) Il existe deux ingrédients principaux remplis dans la trémie de gain de poids, qui sont ensuite transférés dans le mélangeur. . Et deux ingrédients mineurs directement introduits dans le mélangeur. Le mélange commence une fois que tous les ingrédients sont chargés dans le mélangeur.

Figure 1. Disposition d'un système de dosage
Figure 2. Chronogramme

Le système fonctionne comme suit (Fig 2.):

> Le mélangeur commence à mélanger les matières premières du lot précédent.

> Ingrédient principal 1 est introduit dans la trémie de pesée (gain de poids).

> Ingrédient principal 2 est introduit dans la trémie de pesée (gain de poids).

> Le système attend que le mélangeur ait fini de mélanger, puis évacue le produit mélangé.

> La trémie de pesage décharge les ingrédients 1 & 2 avec les ingrédients mineurs 1 & 2 simultanément dans le mélangeur. Le cycle se termine.

> Le nouveau cycle commence, le mélangeur recommence à mélanger.

Par conséquent, la durée totale d’un cycle de dosage et de dosage peut s’écrire comme suit:

(T = temps consommé, Q = quantité)


1 cas:

Si (Tmélange + Tmixerdischarge) <(Tmajor1 + Tmajor2) et Thopperdischarge < Tminor2 et Tminor1 < Tminor2

Tcycle = Tmajor1 + Tmajor2 + Tminor2


2 cas:

Si (Tmélange + Tmixerdischarge) <(Tmajor1 + Tmajor2) et Tminor1 < Thopperdécharge et Tminor2 < Tdéchargement

Tcycle = Tmajor1 + Tmajor2 + Tdéchargement


3 cas:

Si (Tmajor1 + Tmajor2) <(Tmélange + Tmixerdischarge) et Thopperdischarge < Tminor2 et Tminor1 < Tminor2

Tcycle = Tmélange + Tmixerdécharge + Tminor2


4 cas:

Si (Tmajor1 + Tmajor2) <(Tmélange + Tmixerdischarge) et Tminor1 < Thopperdécharge et Tminor2 < Tdéchargement

Tcycle = Tmélange + Tmixerdécharge + Tdéchargement


Tmajor1, Tmajor2, Tminor1, Tminor2 sont les temps nécessaires pour terminer le dosage de chaque ingrédient.

TLe déchargement de trémie est le temps nécessaire pour décharger la trémie de pesée.

Tle mélange est le temps nécessaire pour mélanger toutes les matières premières.

Tmixerdischarge est le temps nécessaire pour décharger le mélangeur.


Dans une large gamme d'applications, le dosage peut être effectué pendant le processus de mélange. Certains matériaux peuvent être mélangés en premier et certains additifs peuvent être ajoutés pendant le fonctionnement du mélangeur. Il faut également du temps pour stabiliser les trémies de pesage après le remplissage ou le déchargement. Les calculs doivent être effectués en conséquence.

Nous pouvons maintenant calculer le temps disponible pour remplir chaque trémie d'ingrédients. Par exemple, le temps disponible pour remplir une trémie avec un ingrédient est:

Tremplissage1 = Tcycle - Tmajor1

La capacité d'un système de transport peut être calculée comme suit:

Capacité = Qingrédient1 / Tremplissage1

Qingrédient1 est la quantité de matière à utiliser dans un lot.

À titre d'exemple; si 50kg de carbonate de calcium (CaCO3) et 100kg de PVC doivent être utilisés dans un processus de mélange;

T remplissageCaCo3 correspond aux minutes 5 et TdépôtPVC correspond aux minutes 8; Tcycle correspond aux minutes 12

Capacité d'un système de transport CaCo3 = 50kg / 5min = 600 kg / h

Capacité d'un système de transport en PVC = 100kg / 8min = 750 kg / h


Nombre de cycles = 60min / 12min = 5 cycles / heure

= Cycles 120 / jour

Si l'usine exécute 24 heures par jour:


Consommation quotidienne de CaCo3 = 120 x 50 = 6.000 kg

Consommation journalière de PVC = 120 x 100 = 12.000 kg


En supposant que CaCo3 soit livré par des camions-citernes en vrac 25, un camion de CaCo3 suffit pour les jours de production 4.2. Il y a donc un besoin de livraison par camion tous les jours 4. Un silo d'une capacité de 25 est requis pour cette opération.

Il devrait y avoir une certaine réserve dans le silo pour éviter toute perte de production en cas de retard dans les opérations logistiques. Par conséquent, la capacité en tonnes 30 donnera environ un jour de temps supplémentaire. Selon les conditions du site, les directeurs d’usine pourraient décider d’acheter des silos de plus grande capacité afin de réduire le trafic de camions.

Si le PVC est introduit dans des sacs de grande taille 500 kg, il sera nécessaire de manipuler les grands sacs 24 par jour. À ce stade, il existe deux options pour la manipulation du PVC: Premièrement, les stations de déchargement de big-bag pourraient être directement connectées à un système de dosage afin que le PVC puisse être transféré directement des big-bag aux trémies (Fig. 3.).

Un opérateur doit placer un gros sac plein sur l'unité de déchargement et retirer les gros sacs vides toutes les heures. La capacité du convoyeur installé entre le dispositif de décharge du grand sac et le système de dosage serait de 750kg par heure, comme indiqué ci-dessus.

L'autre option consiste à connecter une station de décharge de gros sacs à un silo de stockage et à utiliser des convoyeurs à capacité supérieure, par exemple 6 tonnes par heure. (Fig. 4.) Les big-bags 12 doivent être déchargés par heure et deux heures de chargement suffiraient pour la production quotidienne. L’importance de déterminer la capacité du silo en PVC est la même que celle du carbonate de calcium.

Figure 3. Déchargeur Big Bag connecté au système de dosage
Figure 4. Big Bag Discharger Connecté au silo

Les sacs de petite taille ou les sacs sont largement utilisés pour les ingrédients mineurs. Ces sacs sont généralement conservés à proximité des systèmes de pesage, afin que les opérateurs puissent remplir les trémies manuellement en cas de besoin. Un bon système d’automatisation doit avertir l’opérateur avant que la trémie ne soit vide. Par conséquent, des capteurs de niveau ou des équipements similaires sont nécessaires pour surveiller le niveau de produit à l'intérieur de la trémie.

Prévenir les erreurs

Pour que la pesée se déroule sans problème, tous les équipements situés en amont et en aval doivent être isolés du système de pesage.

Les points suivants doivent être pris en compte:

  • Les vibrations mécaniques provenant des systèmes de transport doivent être isolées. Des accouplements flexibles, des amortisseurs de vibrations peuvent être utilisés, la ligne de production doit être conçue en conséquence.
  • L'effet de la pression atmosphérique est un autre problème. Les matériaux en poudre peuvent être chargés par des systèmes de transport sous pression ou sous vide. Toute différence de pression entre le système de pesage et l'équipement connecté peut entraîner des erreurs de mesure. La ventilation de l'air et l'utilisation d'une connexion flexible entre les chambres diminueraient les effets négatifs de la pression atmosphérique.
  • Le port d'entrée de la balance ne doit pas absorber la charge que la balance tente de peser. Il est important de vérifier comment le matériau est chargé sur la balance. Bien qu'une bonne balance compense les erreurs causées par une charge décentrée, il est recommandé de répartir la charge de manière uniforme.
  • Les systèmes de stockage et de transport doivent être nettoyés facilement en cas de changement de recette. La conception mécanique de ces systèmes doit être effectuée en conséquence.
  • Les câbles électriques connectés, les flexibles d'air comprimé et les utilitaires similaires doivent être soumis à une tension minimale.
  • Composants les plus importants des systèmes de pesage, les capteurs de pesage sont conçus pour compenser les variations de température, mais il existe des limites de température minimum et maximum pour les capteurs de pesage. Le maintien de températures de l'air relativement constantes éviterait les erreurs de lecture.

Atteindre un dosage optimal

La configuration et la sélection du système sont généralement déterminées par le budget et le retour sur investissement fournit la justification pour la sélection du fournisseur et de l'équipement.

Un large éventail de solutions d'ingénierie est disponible sur le marché et les responsables d'installation doivent choisir les solutions les plus appropriées en termes d'extensibilité et de flexibilité.

La résolution d'un problème technique n'est pas une option pour ce type d'investissement. Une bonne étude détaillée au début permet une croissance future et de nombreuses années de service sans problème.

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