Presque toutes les industries à travers le monde ont besoin, à un moment ou à un autre, de manipuler des matériaux en vrac au cours du processus de production. La fabrication de vêtements, de café, de matériaux de construction, de produits alimentaires, de véhicules automobiles et de tout autre produit de consommation moderne implique le traitement de matériaux en vrac. Cependant, le traitement de ces matériaux pose souvent de nombreux défis, c'est pourquoi les ingénieurs de procédés encouragent vivement les fabricants à effectuer des tests en laboratoire avant de modifier ou d'intégrer de nouveaux équipements dans les systèmes de manutention et de traitement des matériaux. En raison de l'importance des matériaux en vrac dans de nombreux produits, il est essentiel de maximiser l'efficacité opérationnelle. C'est pourquoi le Carrier Process Equipment Group (CPEG) a développé son laboratoire de pointe et ses équipements de test en ligne, qui aident les entreprises à résoudre leurs problèmes de traitement.
Laboratoire personnalisé CPEG et équipement de test en ligne
Simulant les conditions d'exploitation réelles, les essais en laboratoire de CPEG fournissent aux fabricants des données leur permettant de rationaliser les processus de manutention des matériaux. Notre laboratoire personnalisé et notre équipement d'essai en ligne comprennent des outils de diagnostic avancés supervisés par des ingénieurs experts en traitement, qui évaluent les résultats et donnent des conseils sur les questions liées au traitement des matériaux. Il existe de nombreuses raisons de procéder à de tels essais avant la production.
Les avantages offerts par le laboratoire personnalisé et les équipements de test en ligne de CPEG comprennent :
- Permettre aux entreprises d'expérimenter de nouvelles conceptions d'équipements et de méthodes de traitement avec des investissements en capital moins importants.
- Les accords de confidentialité mutuelle garantissent la protection de tous les procédés brevetés, recettes ou autres secrets commerciaux.
- Améliorer les inefficacités des systèmes existants.
- Fournir des données dans des conditions simulées pouvant être extrapolées afin d'évaluer les résultats avant la production à grande échelle.
- Horaires flexibles pour ceux qui ont besoin d'utiliser les installations.
- La validation des exigences garantit qu'un système de traitement dispose de l'équipement nécessaire pour exécuter correctement une application.
Le laboratoire CPEG permet également aux équipes de visiter les lieux et d'assister aux essais en personne, tandis que des vidéos sont disponibles lorsque l'inspection sur place n'est pas possible.
Caractéristiques des matériaux
Les matériaux doivent être évalués en fonction de leur fragilité, de leur densité apparente, de leur fluidité, de leur résistance à la chaleur, de la distribution granulométrique, de leur viscosité et d'autres propriétés physiques afin de concevoir un système de traitement efficace. Le laboratoire personnalisé et les équipements de test en ligne de CPEG aident les fabricants à analyser ces caractéristiques des matériaux afin de garantir la fiabilité des solutions de traitement, tout en identifiant des traits spécifiques tels que les flux de traitement à travers des équipements spécifiques.
Les tests permettent de déterminer des caractéristiques telles que :
- Densité apparente : dans un système de traitement, les données relatives à la densité apparente permettent de déterminer la taille des composants, notamment le type d'entraînement et la puissance nécessaire pour alimenter le système en matériaux.
- Teneur en humidité : la quantité d'humidité présente dans un matériau a un impact direct sur les flux de processus, affectant des facteurs tels que l'énergie, le temps de rétention et les températures requises au sein du système de traitement, dans lequel des commandes et des capteurs peuvent être intégrés afin d'ajuster le traitement en temps réel.
- Distribution granulométrique : l'analyse de la distribution granulométrique d'un matériau permet de définir l'activité du catalyseur, la conversion chimique, les prétraitements, la réduction de taille et d'autres aspects d'un système de traitement.
Une analyse de ces propriétés et d'autres propriétés matérielles est utilisée pour aider à déterminer la taille de l'équipement, la fluidité, la capacité maximale et d'autres aspects des capacités du système.
Conception des équipements
Les systèmes de traitement fiables et efficaces doivent tenir compte d'une multitude de facteurs lors de la conception des équipements, pour lesquels le laboratoire personnalisé et les équipements de test en ligne de CPEG ont été initialement conçus. Divers facteurs de conception entrent en jeu, car ils doivent garantir la cohérence du produit sans entraîner de dégradation ou d'autres effets néfastes.
Les aspects liés à la conception des équipements comprennent :
- Pollution atmosphérique : la gestion des poussières et autres contaminants est importante pour respecter les diverses exigences réglementaires et normes industrielles en matière d'émissions, avec l'ajout de filtres à manches, d'équipements de lavage humide et d'autres composants utilisés pour réduire la pollution atmosphérique.
- Dégradation des matériaux : empêcher la dégradation des matériaux en vrac est un objectif clé des ingénieurs de procédés, qui mettent à profit leur expertise pour fabriquer des équipements dotés de qualités distinctives afin de minimiser la dégradation.
- Flux de matériaux : L'aspect le plus critique du traitement des matériaux en vrac est peut-être la manière dont le produit circule dans le système, car des goulots d'étranglement peuvent se former lorsque le flux de matériaux est mauvais.
- Temps de rétention : La durée pendant laquelle les matières sont conservées dans un équipement spécifique au sein d'un système de traitement influe sur certains aspects du traitement ; par exemple, cela peut garantir que les matières sont chauffées pendant une durée spécifique à une certaine température afin d'éliminer suffisamment d'humidité.
- Température : L'équipement doit tenir compte des températures en fonction de l'application et du type de matériau traité, car les températures ont souvent une incidence sur des aspects tels que les flux de processus ou la qualité des produits.
Les matériaux de construction utilisés pour certains équipements doivent parfois être capables de résister à des températures extrêmes et à d'autres aspects du traitement. De plus, les machines doivent répondre à certaines spécifications de conception afin d'optimiser les flux de processus et d'atténuer les problèmes tels que la formation de ponts ou de cavités.
Tests en laboratoire
Les systèmes de traitement des matériaux en vrac nécessitent une ingénierie appropriée pour garantir une disponibilité maximale. Le laboratoire personnalisé et les équipements de test en ligne de CPEG permettent d'éviter les goulots d'étranglement dans la manutention des matériaux ou d'autres inefficacités. Lorsque les machines ne sont pas conçues correctement, les systèmes de traitement peuvent ne pas fonctionner à leur plein potentiel. À ces stades précoces de la conception, les tests permettent de valider les théories de traitement dans des situations réelles tout en minimisant le coût des erreurs éventuelles.
Tester de nouvelles conceptions d'équipements, ainsi que de nouveaux processus, permet aux fabricants d'obtenir rapidement un retour sur investissement. Le coût des tests est insignifiant par rapport aux coûts liés à une évaluation inadéquate des matériaux, des équipements et des processus. Des tests approfondis des machines et des systèmes conçus à cet effet, des instruments de diagnostic puissants et la compilation de données en temps réel contribuent à faciliter l'efficacité des opérations de manutention des matériaux.
Étude de cas sur les équipements de test en ligne et les laboratoires personnalisés CPEG
Une entreprise de renommée internationale spécialisée dans la sécurité des athlètes a mis au point une formule brevetée pour un produit biologique à base de bois destiné à remplacer le gazon artificiel en caoutchouc utilisé sur les terrains de sport. Cette conception brevetée améliore l'adhérence afin de réduire les risques de blessures pour les athlètes et diminuer la chaleur dégagée par le gazon. Le produit a été commercialisé en 2019, fruit d'une collaboration entre un groupe d'ingénieurs, d'horticulteurs, de laboratoires d'essais sportifs, d'universités et d'autres experts en sciences du sport.
Fabriqué à partir d'une espèce de pin cultivée de manière durable dans le sud des États-Unis, le laboratoire sur mesure et l'équipement de test en ligne de CPEG ont aidé l'entreprise à développer un gazon artificiel rentable et durable, à la fois respectueux de l'environnement et fabriqué localement. Le processus comprend onze étapes qui conditionnent le remplissage organique en vrac pour créer le produit breveté. Le laboratoire a testé le matériau avec l'équipement de traitement CPEG afin de développer le système de manipulation le plus efficace.
Ce système comprenait les équipements CPEG suivants :
- Échangeur de chaleur pour matériaux en vrac de Carrier
- Séchoir rotatif de Heyl Patterson
- Séchoir à lit fluidisé vibrant de Carrier
- Élévateur à spirale vibrant de Carrier
Les tests effectués sur l'échangeur thermique ont confirmé la conception du système, qui comprenait un doseur à débit massique et un chauffage indirect à la température requise. L'analyse des données a aidé l'entreprise à évaluer la garantie appropriée pour l'équipement du système de traitement. De plus, les processus de stérilisation des matériaux par traitement thermique ont permis à l'entreprise de satisfaire aux exigences réglementaires pour la commercialisation du produit à l'exportation en Europe.
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Pour plus d'informations sur les équipements de test personnalisés en laboratoire et en ligne permettant d'améliorer les capacités de test, contactez dès aujourd'hui un représentant de Carrier Vibrating Equipment.