Flexiplant®

31/03/2016

Unité de mélange horizontale sans contaminations croisées

Les installations  de production de produits hautement formulés sont soit des unités de mélange de type « horizontal », soit de type « vertical » (appelées communément « tours de mélange »).

Ces deux principes d’installation possèdent leurs propres avantages et inconvénients, qui peuvent avoir des impacts directs sur les performances économiques de l’unité de production tout au long de sa durée de vie.

Conception horizontale

Les silos de charges sont placés au sol et souvent à l’extérieur du bâtiment. Quant au mélangeur, il peut être positionné soit au sol, soit à environ 4 mètres au-dessus de la ligne de conditionnement en fonction des contraintes de hauteur du bâtiment. Contrairement au système vertical où la gravité permet à la matière de s’écouler naturellement des éléments de stockage jusqu’au mélangeur, le système de convoyage devient un élément clé des installations horizontales. Selon le lieu d’implantation de l’installation, on choisira un mode de transfert soit pneumatique, soit mécanique.

L’un des gros inconvénients de l’installation horizontale est la contamination croisée occasionnée par les systèmes de convoyage, qu’ils soient pneumatiques ou mécaniques.

Les systèmes mécaniques comme les vis, les élévateurs à godets ou les convoyeurs à bande sont difficiles à nettoyer et à entretenir pour conserver r la même la productivité.

Les systèmes pneumatiques, quant à eux, ne sont pas forcément adaptés au convoyage de produits collants, colorés, fragiles ou très abrasifs. Certains matériaux peuvent avoir tendance à coller aux parois des tuyaux de convoyage, contaminant ainsi les batches suivants. Les contaminations peuvent également être causées par le système de filtration situé en bout de ligne de transfert, installé sur la trémie de réception..

Le système de transfert pneumatique présente un autre inconvénient majeur, celui d’être un très fort consommateur d’énergie :  pour transporter les matières, une quantité très importante d’air comprimé est requise.

La différence de consommation énergétique entre une installation munie d’un système de convoyage mécanique et celle équipée de transfert pneumatique est un ratio de 7 (75kW pour le système pneumatique contre 10 kW pour le système mécanique).

Pour obtenir un fonctionnement optimal, un système de transfert pneumatique peut aussi nécessiter des adaptations de réglages en fonction des matières transportées (contrôle de la pression différentielle, ajustement du flux d’air) et un entretien réalisé par un  personnel hautement qualifié. En effet, une utilisation non adaptée et un entretien insuffisant peuvent entrainer une baisse de productivité, et une hausse des coûts opérationnels, en raison notamment de la détérioration prématurée du réseau de tuyauterie.

Conception verticale ou gravitaire

Dans les tours de mélange, les silos de stockage des charges sont situés en partie haute du bâtiment, et les matières s’écoulent par gravité jusqu’au mélangeur. Ce concept permet de limiter les contaminations croisées et la consommation d’énergie.

De part ses atouts, le système vertical implique des coûts d’investissement plus élevés en raison de la taille et de la masse de la structure métallique, qui peuvent être considérablement impactées par les contraintes climatiques et sismiques du lieu d’implantation.

L’autre inconvénient du modèle vertical est son manque de flexibilité et d’évolutivité, par exemple en cas de besoins de nouvelles matières premières stockées ou d’augmentation de la capacité de production. Il est en effet très difficile d’ajouter des silos supplémentaires de charges, de trémies d’additifs, ou une nouvelle ligne de mélange complète, à moins que l’extension ait été anticipée lors de la phase de conception et de dimensionnement de l’installation.

Le mode de construction verticale présente également des accès plus difficiles aux différents équipements pendant la phase d’installation, mais également lors des opérations de maintenance.

 Flexiplant

Flexiplant_frCompte tenu de la demande croissante des fabricants de produits formulés pour des unités de production flexibles et modulaires, leur permettant d’adapter rapidement leur outil de production aux évolutions du marché, Actemium Saint-Ėtienne Process Solutions a développé un nouveau concept d’installations de formulation et mélange de produits pulvérulents : la Flexiplant, avec un design évolutif et modulaire.

Ce nouveau concept présente de nombreux atouts. Le volume de structure métallique est limité à la plateforme des additifs et à la plateforme du mélangeur, et la hauteur maximale de la Flexiplant varie selon les besoins d’utilisation de 9 à 12 mètres (sans les silos des charges). Tout ceci réduit significativement le coût d’investissement.

La Flexiplant permet aussi de limiter les coûts opérationnels grâce à son système innovant de convoyage mécanique composé d’un carrousel et d’un skip.

Contrairement aux systèmes de convoyage mécaniques traditionnels, comme les vis et les élévateurs à godets, le système de transfert des matières de la Flexiplant élimine les risques de contamination croisée.

D’autre part, contrairement aux transferts pneumatiques, le système de convoyage mécanique de la Flexiplant consomme très peu d’énergie. En raison de sa simplicité et de sa robustesse, le système de transfert est également très facile à utiliser, et demande peu d’entretien. De part sa conception, il permet également de réduire les temps de cycles de production (plusieurs séquences en temps masqués) et d’augmenter les taux de productivité.

Un autre atout de la Flexiplant est la précision de dosage. Les trémies pesées des charges et des additifs sont complètement indépendantes de la plateforme métallique sur laquelle se trouve le mélangeur. Elles ne sont donc pas exposées aux vibrations générées par celui-ci lors de son fonctionnement.

Afin de garantir un environnement propre durant le fonctionnement de l’installation, le système de transfert, le carrousel, et les trémies mobiles, sont reliés à un système de dépoussiérage centralisé très efficace.

La Flexiplant peut être équipée d’un système de contrôle-commande comprenant la solution logicielle MES PRODOSE et d’un système de supervision. PRODOSE est un logiciel de gestion dédié aux unités de dosage et mélanges de type « batch », en utilisant des recettes variables, et allie souplesse, convivialité et puissance.

Afin de répondre à la demande du marché, les délais de livraison et de temps de montage de la Flexiplant ont été considérablement réduits, tout en garantissant la qualité reconnue mondialement des installations d’Actemium Saint-Ėtienne Process Solutions. Les modules de la Flexiplant sont en effet pré-montés, pré-câblés et pré-testés dans les ateliers de fabrication avant expédition en containers.

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