Une régulation de débit optimisée dans de transport pneumatiques

Pour de nombreux secteurs industriels, le transport pneumatique apporte plusieurs avantages. L’absence de pièces mobiles et la polyvalence du système figurent parmi les plus importants. Il est toutefois essentiel que ces systèmes soient correctement monitorés, afin de conserver l’efficacité du transport et la qualité du produit en transit. Fournir des systèmes de commande performants nécessite une compréhension à la fois de la technologie et du process industriel lui-même.

Tony Brennan, Responsable Segment de terrain, Gaz chez Bürkert, nous explique les avantages du transport pneumatique et les moyens d’en tirer parti au maximum.

Les process industriels modernes sont soumis de manière générale à une pression croissante visant à réduire les coûts et à améliorer la fiabilité et la productivité. Lorsque ces process incluent un transport pneumatique, il existe des possibilités d’améliorer la conception et la polyvalence des installations existantes aussi bien que les nouvelles.

Les principaux avantages du convoyage pneumatique ou par le vide par rapport à un transport mécanique sont les suivants :
• Maintenance réduite grâce à l’absence de pièces mobiles.
• Environnement opérationnel plus performant sans poussière grâce à une conception entièrement fermée.
• Haut niveau de flexibilité du parcours de transfert.
• Possibilité de réaliser des transformations physiques ou chimiques pendant le processus de transport.
• Capacité de transporter des matières sensibles à l’air au moyen d’un gaz inerte comme l’azote afin de prévenir l’oxydation.

Optimiser le débit de transport

Le processus de transport des matières implique souvent des changements de destination. Par exemple lorsqu’un récipient de stockage est plein et que le produit est redirigé vers le réceptacle suivant. Le volume d’air présent dans le système de transport est essentiel pour maintenir le produit en suspension. L’ajustement du volume requis est obtenu en régulant le débit d’air en conséquence, ceci évite également une usure inutile des canalisations ou une détérioration des matières transportées.

La même chose s’applique aux changements apportés au produit lui-même ; cela implique également un ajustement particulier du débit afin d’assurer le maintien d’une vitesse d’air adapté et par conséquent de l’intégrité du produit. Cependant, la manière dont l’air est introduit dans le système de transport peut avoir un effet significatif sur la conception du système et les besoins en énergie pour le faire fonctionner.

Les solutions classiques de type « blow pot » permettent de créer des systèmes utilisant plusieurs points d’injection d’air afin de fournir un débit uniforme dans l’ensemble du système. L’accroissement des niveaux de commande et de contrôle par ordinateur permet de livrer des installations nouvelles dont les besoins en énergie, qui représentent une part importante des coûts d’exploitation, sont beaucoup plus faibles.

Améliorer la productivité

La clé de la gestion des besoins en énergie, et des coûts qui en découlent, réside dans la mise en place d’un système de commande capable de réagir aux variations du volume interne du système de transport en maintenant un débit d’air optimal. Cette approche a permis aux industries de passer de systèmes en régime stationnaire à des systèmes en régime transitoire. La possibilité de faire fonctionner une installation avec des produits de qualité variée sans interrompre le processus à cause de conduites bouchées permet d’améliorer considérablement la productivité de l’installation et de réduire le coût total d’exploitation.

L’implémentation d’un tel système nécessite un régulateur de débit d’air capable d’évaluer en continu les besoins du système et d’envoyer des informations en retour pour la gestion des compresseurs. L’intégration de ce type de régulateur dans un système de convoyage pneumatique qui offrait peu ou pas de contrôle par le passé peut s’avérer challengeant.

Pourtant, les évolutions récentes dans la gestion des données en réseau, la connectivité et les microprocesseurs de commande, ont été annoncées comme la révolution de l’industrie 4.0 et de la télé opération (Internet of things). Les progrès dans les techniques de conception et la réduction globale des coûts ont donné lieu à une augmentation exponentielle du nombre de technologie disponible pour la mesure et le contrôle des process industriels.

Appliqués à l’industrie du convoyage pneumatique, ces innovations permettent de mesurer en continu le débit massique des matières et d’ajuster le débit d’air à l’aide d’algorithmes informatiques pour les maintenir dans une plage optimale. En outre, ces données peuvent être collectées et analysées de manière centralisée pour s’assurer que l’installation continue de fonctionner au meilleur de ses performances.

Efficacité maximale

Parmi les solutions possibles pour obtenir des performances accrues, une concerne la mise en place d’un contrôleur (PID) équipé d’un capteur de débit, d’un régulateur de process et d’un élément de commande, le tout regroupé en une seule unité. Ainsi, cette conception compacte et flexible permettrait d’installer facilement une régulation de débit afin d’assurer la gestion précise des compresseurs.

Bürkert, spécialisé dans le développement de solutions spécifiques, fournit des systèmes de régulation de débit pour une large variété d’applications. Nos récentes solutions répondent parfaitement aux exigences liées à la création d’un système de commande autonome tout-en-un pour le transport pneumatique. Le régulateur de débit type 8750 apporte une solution permettant de réduire les coûts d’exploitation et d’améliorer la productivité grâce à une meilleure gestion des compresseurs.

La vanne à siège pneumatique compense les fuites d’air à travers la vanne rotative qui introduit les matières solides dans le flux de transport. Le type 8750 peut enregistrer la courbe de fuite de débit de chaque vanne rotative. Ainsi pour n’importe quelle pression d’entrée, le régulateur sait combien d’air supplémentaire il est nécessaire pour compenser la perte en air du système.

Le système de régulation de débit se compose d’une vanne de régulation pneumatique à siège droit ELEMENT (type 2301) et d’un régulateur de process compact (type 8693) avec deux transmetteurs manométriques (type 8323). Ces composants sont fournis sous forme d’un système monté ne nécessitant pas de débitmètre séparé. En utilisant la différence de pression à l’intérieur de la vanne et la densité ainsi que la température données du fluide, il est possible de calculer le débit nominal. Le débit volumétrique peut ensuite être ajusté en modifiant la course de la vanne de régulation. Celle-ci sert de plaque à orifice pour relier les conduites de manière à ce que l’installation soit directe ; ainsi, la chute de pression est beaucoup moins importante qu’avec d’autres configurations.

Créer des systèmes de régulation de débit peut être une tâche complexe, surtout dans certains secteur industriels exigent ou à risque. Les normes à respecter lors de la conception et de la construction des infrastructures de transformation peuvent être très strictes. Depuis 70 ans, Bürkert conçoit et installe des systèmes de régulation de débit dans ces secteurs et dans bien d’autres encore ; nous avons ainsi acquis une connaissance approfondie des exigences requises pour obtenir des résultats optimaux.

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