Publié le 1er novembre 2022 par Carrier Vibrating
Carrier Vibrating Equipment Inc. a récemment été contacté par un important producteur américain de sel fin pour l'aider à résoudre un problème qu'il rencontrait. L'approche de production de sel de cette installation utilise des évaporateurs alimentés au gaz pour générer un gâteau humide de sel à partir d'une solution de saumure. Après les évaporateurs, le gâteau humide est séché à l'aide de tambours filtrants rotatifs, de l'air chaud traversant le gâteau humide sur les filtres. Ce procédé permet d'obtenir un sel à grain fin à la sortie du filtre sécheur à tambour rotatif à une température d'environ 260°F.
Le problème
Dans cette installation, le sel est principalement utilisé à deux fins : la production de pastilles pour adoucisseurs d'eau et la production de sel de table. Pour la production de pastilles d'adoucisseur d'eau, la température élevée du sel a été bénéfique à la formation des pastilles. En revanche, pour la production de sel de table, la température élevée a posé des problèmes d'emballage du produit final. La méthode existante utilisée pour refroidir le sel consistait à utiliser de grands bacs de stockage pour le conserver pendant qu'il refroidissait avant d'être emballé. Cette méthode nécessitait toutefois beaucoup de main-d'œuvre et d'espace dans l'installation de production, et les étiquettes de l'emballage étaient endommagées en raison d'un refroidissement inadéquat, ce qui augmentait considérablement le coût de production.
La solution : Refroidisseurs à lit fluidisé vibrant
Le client envisageait des technologies de refroidissement traditionnelles comme les refroidisseurs rotatifs et les refroidisseurs à lit fluidisé et a même contacté Carrier pour s'informer sur les refroidisseurs à lit fluidisé vib rant puisque l'entreprise avait récemment acheté un système de séchage à lit fluidisé vibrant pour le sel auprès de Carrier. En discutant avec le client, il a été déterminé que l'espace disponible pour le refroidissement était très limité et que l'utilisation de refroidisseurs utilisant l'air de procédé pour refroidir le sel - comme les refroidisseurs rotatifs ou les refroidisseurs à lit fluidisé - aurait fait de l'espace disponible un obstacle encore plus grand à l'utilisation de ce type de refroidissement. Ces types de refroidisseurs nécessiteraient également l'utilisation d'un ventilateur d'air de refroidissement, d'un dépoussiéreur pour l'échappement, d'un ventilateur d'échappement et de conduits d'interconnexion. Tous ces équipements auxiliaires, les besoins en air et le coût élevé de l'installation auraient également rendu ces technologies prohibitives.
Solution VibroCool
Carrier a proposé une solution basée sur une nouvelle technologie récemment développée. Cette nouvelle technologie était basée en partie sur la technologie existante utilisée dans l'industrie de la fonderie, combinée aux connaissances approfondies de Carrier en matière de transfert de chaleur indirect par le biais d'échangeurs de chaleur immergés. L'unité proposée était le refroidisseur VibroCool de Carrier. Le refroidisseur VibroCool est un tambour cylindrique horizontal avec un faisceau d'échangeurs de chaleur tubulaires horizontaux montés à l'intérieur, dans lequel circule de l'eau de tour de refroidissement ou de l'eau de rivière filtrée comme fluide caloporteur. L'ensemble du tambour est soutenu par des ressorts d'isolation en acier et l'unité est mise en vibration à l'aide d'un poids excentrique entraîné par une boîte de vitesses afin de produire un mouvement vibratoire unique. Le mouvement vibratoire fait que le sel se déplace lentement à travers la machine dans un état doux, bien mélangé et sous-fluidisé. L'échangeur de chaleur est monté dans l'unité de manière à ce que le lit circulant de sel bien mélangé soit en contact intime avec l'échangeur de chaleur, ce qui permet un transfert de chaleur élevé avec l'eau de refroidissement.
Une unité d'essai en continu a été expédiée sur le site de l'usine pour démontrer la capacité du VibroCool à traiter le sel de table. L'unité a été testée en tirant un flux de matière directement de la ligne de traitement cible. Les ingénieurs de Carrier ont travaillé avec le personnel de l'usine pour déterminer la qualité du produit et l'efficacité de l'unité. Les essais ont démontré qu'en utilisant des échangeurs de chaleur en lit et le mouvement vibratoire spécifique, le VibroCool atteignait un excellent coefficient de transfert de chaleur sans dégradation de la qualité du produit.
Une unité de production a ensuite été conçue pour gérer la pleine capacité de la ligne de l'usine, en refroidissant de 260°F à moins de 140°F. La taille de l'unité requise a été déterminée à 3 pieds de diamètre et 12 pieds de longueur. L'unité a été construite en acier inoxydable 316L et toutes les surfaces en contact avec le produit ont été polies pour obtenir une finition de qualité alimentaire. Pour faciliter le processus d'installation, toutes les conduites d'alimentation et de retour d'eau ont été rapprochées, avec un seul raccordement à l'entrée et à la sortie. La seule autre connexion nécessaire était une connexion électrique en un seul point pour le moteur d'entraînement. L'unité a été construite avec une structure de support pour cette usine particulière, mais est intrinsèquement une conception à faible hauteur de chute. Cette unité pourrait être placée dans un bâtiment dont la hauteur de plafond n'excède pas deux mètres. Pour cette application, le VibroCool utilise de simples convoyeurs à vis pour l'alimentation et l'évacuation, ce qui rend l'ensemble du processus à la fois simple et flexible.
La production du VibroCool a permis d'atteindre la capacité de refroidissement souhaitée par le client grâce à une conception compacte, très efficace, économique et facile à installer. Ces avantages, combinés aux années de service sans problème attendues et à l'avantage supplémentaire d'éliminer les autorisations réglementaires, ont facilité la décision du client d'acheter le VibroCool.
Télécharger l'article VibroCool - Solides en vrac pulvérulents
