5 choses à savoir sur un tamis centrifuge

Comme son nom l'indique, le tamis centrifuge (également appelé tamis rotatif) fonctionne sur le principe des forces centrifuges pour tamiser les poudres et les granulés.

En général, il y a une entrée et deux sorties, l'une pour les poudres de taille inférieure ou non conforme et l'autre pour les particules de taille supérieure ou les contaminants étrangers. L'entrée et les sorties sont décentrées, contrairement aux tamis vibrants dont l'entrée et la sortie principales sont généralement alignées. Lorsque le matériau est introduit dans l'entrée du tamis, une petite vis sans fin pousse les poudres en vrac dans la zone de tamisage de forme cylindrique.

Des pales à rotation rapide fixées à l'arbre d'entraînement central font tourbillonner les poudres à l'intérieur du filtre. Le tamis est soutenu par une cage qui peut être retirée pour l'entretien et le remplacement du tamis. Lorsque les pales tournent, les particules de poudre sont projetées contre le tamis. Toutes les particules qui sont plus petites que l'ouverture de la maille s'échappent par le tamis, passent par la trémie de décharge et sont acheminées vers le processus en aval. Tout ce qui est surdimensionné est transporté sur la longueur du tamis jusqu'à ce qu'il sorte par l'orifice de rejet.

Il existe différents types de conceptions de tamiseurs centrifuges. Certains sont en porte-à-faux, avec deux paliers situés du côté du moteur du cribleur industriel. D'autres ont un palier à chaque extrémité pour supporter l'arbre d'entraînement. Dans les deux cas, l'extrémité supérieure de la machine présente un espace réglable qui permet aux rejets de tomber plus facilement ou d'être retenus plus longtemps sur le tamis pour augmenter l'efficacité du tamisage des poudres. Les assemblages d'entraînement peuvent également varier du style boîte à engrenages, courroie ou entraînement direct. Des joints de purge d'air sont souvent utilisés sur les roulements pour empêcher la poudre de pénétrer dans le logement des roulements. Les tamiseurs rotatifs sont limités à un seul écran à la fois ; ils ne peuvent donc effectuer qu'une seule fonction à la fois, par exemple le tamisage de sécurité, le scalpage des particules surdimensionnées ou le dépoussiérage des fines.

Tamisage de sécurité - Le tamisage de sécurité est l'une des applications les plus courantes des tamis centrifuges. Qu'il s'agisse d'un processus pour l'industrie alimentaire, chimique ou pharmaceutique, la nécessité de fournir des barrières de sécurité entre l'entrée d'un processus et le reste de l'équipement de production en aval est essentielle. Les matières premières peuvent souvent transporter des objets dangereux invisibles, tels que des pierres et d'autres types de matériaux de rebut. Si ces corps étrangers pénètrent dans votre processus et entrent par exemple en contact avec un broyeur à impact grande vitesse, le résultat peut être catastrophique.
Les tamis de sécurité utilisent souvent une maille très grossière afin que la poudre de qualité puisse facilement passer à travers le tamis mais que tout ce qui est plus gros et qui ne devrait pas être dans le processus puisse être attrapé et éjecté en toute sécurité.

Scalping - Le scalping consiste à retirer du processus jusqu'à 5 % de l'extrémité supérieure de la courbe de distribution granulométrique. Il s'agit probablement de la deuxième application de criblage la plus courante dans les processus de production de matériaux en vrac. Les industriels peuvent vouloir garder un contrôle étroit sur l'extrémité supérieure de la courbe de distribution des particules. A titre d’exemple, un fabricant de poudre de mélanges de boissons va souhaiter s’assurer que son produit est complètement soluble dans l'eau. S’il constate que son broyeur ne peut pas obtenir 100 % de son produit dans une plage de distribution acceptable, il devra alors utiliser un tamiseur pour écrémer 1 à 5 % de l'extrémité supérieure de la courbe. Une fois que la poudre passera à travers le tamis, les particules surdimensionnées seront recyclées dans le broyeur industriel pour un second passage.

Classification - La classification des poudres porte souvent sur la séparation de plusieurs morceaux de poudre par l'utilisation de plusieurs tamis. Les tamiseurs à plat sont généralement utilisés pour ce type d'application.
Un bon exemple ici est celui des engrais agricoles comme les poudres de chaux. Un tamiseur à plat peut utiliser plusieurs étages avec plusieurs tailles de tamis pour créer différentes qualités du même produit. Notez que, comme les tamiseurs centrifuges ne peuvent utiliser qu'un seul écran à la fois, on ne les trouve généralement pas dans les applications impliquant une classification multigrade. Cependant, il est possible d'utiliser des tamiseurs centrifuges en tandem pour créer différentes qualités de matériau.

Dépoussiérage - Avec un examen et une conception très soignés, il est possible qu'un tamis centrifuge serve uniquement à retirer les poudres trop fines du flux de production. Dans ce cas, tous les bons matériaux sont immédiatement acheminés le long du tamis et sortent par l'extrémité des excédents/rejets vers le reste du processus en aval. Le tamiseur utilise un écran sous-dimensionné pour éliminer la poussière fine de la courbe de distribution du matériau.

Le principal mécanisme de tamisage est constitué de palettes rotatives qui tournent pour créer une force centrifuge qui projette la poudre contre le panier de tamisage environnant. En général, les palettes tournent à une vitesse de 600 à 800 tours/min, selon la marque et la taille du tamis rotatif. Cette action de rotation peut en fait créer une faible force d'impact sur les particules à tamiser.

Par conséquent, il est possible d'utiliser un tamis rotatif pour aider à briser des agglomérats mous qui pourraient être facilement séparés manuellement.

Un bon exemple serait le sucre cristallisé qui a été conservé au sec pendant une longue période. Souvent, dans ce scénario, le sucre peut former des grumeaux de compression qui sont généralement très friables et faciles à briser. Dans ce cas, un tamiseur centrifuge peut servir deux objectifs en un (tamiser et briser les morceaux). Les tamis plats (ou tamis vibrants) ne sont pas en mesure d'accomplir cette tâche puisque la poudre ne fait que rouler ou rebondir sur une surface à mailles plates. Veuillez noter cependant que si vos agglomérats de poudre nécessitent l'impact d'un marteau pour être brisés, un tamis centrifuge ne peut pas fournir une force suffisante pour briser ces types d'agglomérats de poudre plus durs (généralement liés à l'exposition à l'humidité).

Les tamis centrifuges peuvent être conçus pour des applications d'alimentation par gravité ou par pression.

Dans le cas d'alimentation par gravité, le centrifugeur est beaucoup plus diversifié dans les applications qu'il peut servir (c.-à-d., sécurité, scalpage, classification et dépoussiérage). En revanche, dans les lignes de transport sous pression, son utilisation est limitée au seul tamisage de sécurité. En raison de l'utilisation de la pression, le tamis doit être suffisamment grossier pour permettre aux particules de poudre de passer facilement à travers l'ouverture de la maille. Si l'on tente d'utiliser un tamis rotatif pour, par exemple, une application de scalpage dans une ligne de transport pneumatique, la pression ferait que les particules de taille proche aveugleraient les mailles du tamis, envoyant la bonne poudre par l'extrémité de rejet.

Il est donc primordial de savoir si le tamis sera intégré dans une ligne de transport pneumatique ou d'alimentation par gravité. La conception du tamiseur de matières sèches sera différente dans les deux applications et doit être conçue et fabriquée de manière appropriée. Il est également important de noter que les tamis centrifuges destinés aux lignes de transport pneumatique ne peuvent être utilisés que dans des applications en phase diluée et jamais en phase dense. En effet, un tamis en ligne a ses limites quant à la pression qu'il peut supporter. La phase diluée utilise une pression élevée et une faible vitesse pour transporter le matériau le long de sa ligne. Un tamiseur est limité à une pression de 0,82 bar. Si cette pression est supérieure, les joints se briseront et créeront un désordre poussiéreux dans votre zone de travail.

Les éléments de conception d’un tamis peuvent changer en fonction de l'industrie concernée. Par exemple, un tamiseur centrifuge utilisé pour le criblage du dioxyde de titane (TiO2) sera d'une conception complètement différente de celle d'un tamiseur utilisé dans un processus pour des ingrédients pharmaceutiques actifs (API).

Ces différences peuvent inclure des types d'acier distincts pour la fabrication (acier doux ou acier inoxydable 316), différentes finitions de grains (grenaillage standard ou polissage miroir) et différents rayons de soudure pour une meilleure nettoyabilité. Les palettes rotatives peuvent comprendre des raclettes réglables pour définir la tolérance de l'écart entre le tamis et les palettes afin d'augmenter l'efficacité de l'effet centrifuge.

De par leur fabrication, différents types de tamis existent. Le plus courant est le nylon, et s'il peut être utilisé, il doit l'être. La maille en nylon est flexible et peut effectivement créer un effet anti-blanchissement grâce aux mêmes forces centrifuges responsables du tamisage des poudres. Les autres types de tamis sont le fil tissé, le fil à coins et les plaques perforées. Ils présentent tous des avantages et des inconvénients : le fil métallique cunéiforme offre le pourcentage de surface ouverte le plus élevé, tandis que la tôle perforée est la plus durable (pour les particules plus grossières), mais présente le pourcentage de surface ouverte le plus faible. Les grilles métalliques telles que les grilles tissées et les grilles cunéiformes ne sont pas flexibles, elles ne sont donc pas anti-éblouissement, mais si elles sont fabriquées en acier inoxydable ferritique 430, elles peuvent être retenues par des aimants de sécurité sous le tamiseur en cas de défaillance de la grille. Ceci n'est pas possible avec les tamis en nylon.

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