UNITE PILOTE DE RAFFINAGE

UNITE PILOTE DE RAFFINAGE
MATECH-EUROPE

UNITE PILOTE DE RAFFINAGE
Nos unités pilotes de raffinage se compose d’un raffineur simple disque 12’’ avec un
carter spécialement conçu pour la mesure aussi précise que possible des pertes à vide.
Un cuvier mélangeur de 450 à 600 litres fait également office de pulper. Une pompe à
vitesse variable AHLSTAR APP 32-65 doit assurer le débit optimal sollicité par le raffineur
quelle que soit la composition fibreuse et sa concentration de 25 à 50 g/l.
Un échantilloneur automatique permet de minimiser les erreurs inévitables engendrées
par la distribution de l’état de raffinage de la pâte au sein de l’unité pilote de raffinage.
Une recirculation est également prévue pour pallier à ces problèmes d’homogénéité. Un
chauffe-eau de 500 litres permet de définir la température de la pâte au début du
raffinage.
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La tuyauterie est calculée afin de limiter les pertes de charges et d’assurer une pression
de 1,5 bars à l’entrée du raffineur quel que soit le débit de 5 à 30 m3/h et le degré de
raffinage de la pâte.
Les vannes automatiques et le contrôle de la vitesse de la pompe permettent de
maintenir constante la pression d’entrée et le débit dans le raffineur.
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Nos pilotes sont parfois montés
chez nos clients lorsque ceux-ci
disposent déjà d’une partie du
matériel tel que le pompe ou le
pulper par exemple. Dans ce cas, le
raffineur est simplement contrôlé
dans nos ateliers avant expédition.
FIBROLOGIC est testé sur le site
industriel.
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Nous vous dévoilons
ci-contre le plan
synoptique d’une de
nos unités pilotes de
raffinage
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LE RAFFINEUR
Le capteur de mesure d’entrefer
Le carter
Le capteur de contrôle de l’entrefer
Le capteur de mesure de la
force axiale
La courroie crantée de transmission
Le moteur de contrôle de l’entrefer
à vitesse variable.
Le châssis
Le moteur principale de 50 KW
Le système de réglage de la tension
de la courroie de transmission.
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m
( t)
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LE RAFFINEUR
La théorie cinétique du raffinage est basée sur la mesure
de la force axiale et l’application ensuite de la formule
fondamentale ci-dessous (voir nos formations).
P
0 ( t)
F ⎞ P R ( t)
P ⎛ ⎛ h Fn
− n h n − R
− P =
⎜
⎟ =
⎜
h .
.
0
0
ξ ⎝ Fn
⎠ ξ ⎝ Fn
0
n
⎞
⎟
⎠
Le capteur de mesure de la
force axiale
L’intérieur du carter en acier
inoxydable entièrement usiné.
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Cône de rinçage de la vanne
de prélèvement.
Pot d’échantillon de 4 litres.
Moteur d’entraînement.
Le châssis
Les temps de prélèvement
des échantillons doivent
impérativement être calculés
par un logiciel ad hoc afin
que l’ensemble des 5 x 5
mesures des énergies
spécifiques relatives à
chaque échantillon pour
l’analyse complète d’une
composition fibreuse forment
une matrice parfaitement
conditionnée.
L’ ECHANTILLONNEUR
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L’ ECHANTILLONNEUR
Vanne de contrôle du débit
de recirculation
Tuyauterie de recirculation
Vanne de prélèvement
Alimentation en eau de rinçage
après chaque prélèvement.
Armoire de contrôle en mode manuel.
L’échantillonneur
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Les entrées eau chaude
et eau froide
Les retours de la recirculation
et du circuit principal
La cuve en acier inoxydable
Le presse étoupe
Le moteur d’entraînement à
vitesse variable.
La sortie vers la pompe et
le raffineur
LE CUVIER MELANGEUR
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LE CUVIER MELANGEUR
Le couvercle
d’introduction des
feuilles de pâte.
Les alimentations en
eau avec les compteurs
de volume, les capteurs
de température et les
vannes de contrôle.
Cuvier mélangeur en
cours de montage avec
à l’intérieur ses lames
de déflocculation.
Le chauffe-eau
L’arbre sur lequel est
fixé l’hélice à 5 bras.
La sortie du cuvier
mélangeur avec sa
vanne d’ouverture.
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ARMOIRE ELECTRIQUE
L’armoire électrique contient tous les
éléments de puissance et les régulateurs qui
sont contrôlés par un boîtier électronique
situé dans la salle de contrôle avec
l’ordinateur. Le programme FIBROLOGIC est
chargé dans l’ordinateur et c’est lui qui via le
boîtier électronique (non représenté ici) va
gérer en phase complètement automatisée
l’exécution des essais de raffinage et le calcul
de tous les paramètres relatifs à une étude
d’optimisation industrielle.
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LES ESSAIS
Avant expédition, l’unité pilote est testée. Une composition fibreuse est entièrement
étudiée afin de vérifier la cohérence des résultats et quantifier les niveaux des erreurs
relatives calculées par FIBROLOGIC. Les différents tests représentent une semaine de
travail au moins en présence des ingénieurs qui seront responsables ensuite de l’unité
pilote de raffinage.
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Contrôle du parallélisme
entre le rotor et le stator
avant le montage des
garnitures.
LES ESSAIS
Les 6 jeux de garnitures livrés avec l’unité pilote de raffinage
sont tous rôdés avant la réalisation pour chacun d’entre eux
d’au moins un essais de raffinage complet.
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EMBALLAGE ET EXPEDITION
Après les nombreux tests, le pilote est
emballé puis placé dans un containeur.
Il est ensuite déchargé sur le site
industriel et raccordé en eau, air et
énergie. Nos ingénieurs se rendent
ensuite sur le site industriel du client
pour refaire en sa présence les tests
recommandés.
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Il n’y a rien de magique, que se soit chez nos
clients en Corée du sud, USA, Afrique du
sud, … ou chez nous en France, l’accueil est
toujours très convivial. Nos unités pilotes
sont conçues pour l’obtention de résultats
industriels fiables et nos clients l’ont très
bien compris.
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Avec une unité pilote de raffinage il est désormais possible de tracer
des diagrammes de caractéristiques papetières qui peuvent ensuite
être transférés aux unités industrielles de préparation de pâte à
papier. Cette technique permet d’optimiser des compromis de
caractéristiques papetières et de réduire de manière notable les
eur de coûts énergétiques, Rupture ainsi que (m)=f(Déchirure(mN)SEL)
les coûts induits par l’utilisation de
certains adjuvants a/b chimiques. =1.00 gama* 30 ° =
5686
5586
5486
1.22Ws/m 1.13Ws/m
5386 1.31Ws/m
1.04Ws/m
5286
0.95Ws/m
5186
5086
4986
4886
4786
0.86Ws/m
4686
0.77Ws/m
4586 Longueur de rupture en
4486
4386
4286
4186
fonction de l’indice de
déchirure pour une
géométrie des garnitures
0.68Ws/m
4086
3986
3886
et une composition
fibreuse bien déterminées.
0.59Ws/m
3786
0.50Ws/m
455 475 495 515 535 555 575 595 615 635 655 675
Le même compromis de
caractéristiques obtenu
cette fois à partir de
raffineurs de laboratoire.
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Résultats
donnés par 4
raffineurs de
laboratoire.
Résultats
donnés par 4
raffineurs de
laboratoire.
Résultats
industriels Résultats
industriels
Pâte 1 Pâte 2 Pâte 3
Résultats
donnés par 4
raffineurs de
laboratoire.
Classification en fonction des raffineurs
de laboratoire. Les résultats sont
différents des résultats industriels.
Résultats
industriels
Classification universelle en fonction
des géométries des garnitures et des
charges spécifiques d’arêtes de
référence.
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Une unité pilote de raffinage permet de donner des résultats
industriels à condition que les essais soient réalisés en toute
rigueur. Une raffineur simple disque permet d’éviter l’obtention de
résultats erronés liés à la position du rotor dans le carter. Un
raffineur 12’’ est la taille minimale à partir de laquelle l’erreur relative
sur la détermination des pertes à vide est acceptable. Une capacité
de 450 litres est la capacité minimale requise pour établir avec des
logiciels ad hoc les corrections engendrées par les problèmes liés à
l’homogénéité imparfaite de l’ensemble. Le raffineur doit
impérativement être contrôlé en puissance effective, ce qui implique
la mise en place de nombreux capteurs à partir desquels l’on peut
estimer la viscosité dynamique de la composition fibreuse en
fonction du temps de raffinage. La mesure de l’entrefer et de la force
axiale donne des éléments complémentaires relatifs à la fiabilité de
l’ensemble. FIBROLOGIC gère tous ces paramètres en temps réel.
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