Stérilisation/
Traitment thermique

Sécheur/refroidisseur
à pales

Processus thermiques hétérogènes

Le sécheur à pales GMF-Gouda se prête aux applications les plus diverses. Il s'adresse tout particulièrement aux applications imposant des exigences strictes à l'homogénéité de la qualité de produit (surveillance précise de la durée de séjour et/ou maîtrise parfaite de la température), demandant un maniement attentif du produit pour ne pas le dégrader ou soulever des poussières ou nécessitant justement une machine très robuste. Autre aspect qui a son importance : la compacité de l'ensemble en comparaison avec d'autres machines. Grâce à la forme creuse des arbres rotatifs, toute la surface intérieure fait office d'échangeur de chaleur. Un grand nombre de mètres carrés de surface d'échange de chaleur pour une surface au sol limitée.


Comment fonctionne le sécheur à pales GMF-Gouda?

Le produit est alimenté par le haut, à l'avant de la machine, en passant par le capot. La machine étant légèrement inclinée, le produit se déplace de façon homogène dans la machine sous l'effet de la force de gravité. Les pales n'ont donc aucune fonction de transport. Elles assurent le transfert de chaleur vers le produit, ainsi que le mélange du produit. A la sortie de la machine, le produit fini passe par le dispositif de déversement et est évacué par le bas. Le produit se trouve en contact très intensif avec les parois de la cuve, les arbres et les pales. Tous ces composants sont chauffés.


Le niveau du produit dépasse légèrement les pales. Au-dessus du niveau de produit se trouve un espace d'accumulation de la vapeur. La vapeur qui s'y accumule est évacuée de la machine. Le principe de fonctionnement du sécheur à pales GMF-Gouda - vitesse de rotation limitée des arbres à pales, séchage indirect - contribue à un dégagement de poussières limité ou même nul. Si un épurateur de gaz (laveur à gaz, filtre à gaz) est néanmoins utilisé, ses dimensions pourront être réduites puisque les débits de gaz seront limités.

Le tableau ci-dessous est un comparatif entre le sécheur à pales GMF-Gouda et une cuve chauffante agitée (mélangeur réacteur en continu, CSTR). Les paramètres indiqués ont une valeur relative (comparaison entre les deux équipements) et non absolue.

  Surfaces chauffées Volume de l'espace de processus Transfert de chaleur Flux de produit
Sécheur à pales GMF-Gouda nombreuses réduit élevé écoulement idéal
Cuve chauffante agitée (mélangeur réacteur en continu, CSTR) réduites élevé réduit aléatoire



Séchage direct contre séchage indirect

Le sécheur à pales GMF-Gouda fonctionne selon le principe du séchage indirect. Le séchage indirect offre divers avantages par rapport au séchage direct.

Séchage direct
Dans le cas du séchage direct, la chaleur de gaz chauds est directement transférée vers le produit. Les gaz chauds se trouvent donc en contact direct avec le produit. Ce contact entraîne un certain nombre de conséquences:


  • Le produit ne peut pas toujours entrer en contact avec des gaz (par exemple en raison de risques de pollution ou de contamination, produits hygroscopiques, etc);
  • Le contact intensif du produit avec des gaz génère des poussières;
  • Des volumes relativement importants de gaz doivent être épurés, ce qui nécessite un équipement d'épuration de gaz conséquent;
  • La récupération de solvants est plus difficile;
  • Une grande part de la chaleur dégagée par le sécheur est perdue.

Séchage indirect avec le sécheur à pales GMF-Gouda
En cas de séchage indirect, la chaleur est transportée vers le produit en passant par une paroi métallique. Le fluide chauffant (vapeur, huile ou eau) n'entre pas en contact avec le produit.

Cette séparation apporte un certain nombre d'avantages, dont:

  • Le produit n'est jamais en contact avec le fluide chauffant;
  • Dégagement de poussières (pratiquement) nul grâce à la rotation lente des arbres;
  • Contact intensif du produit grâce à la forme spéciale des pales combinée à la surface relativement importante d'échange de chaleur;
  • Pas besoin d'utiliser du gaz de lavage. Donc, un flux limité ou même inexistant d'effluents gazeux à épurer. Même des produits toxiques, odorants et inflammables peuvent être pris en charge en toute sécurité;
  • La récupération de solvants est simplifiée.


Coefficients de récupération de chaleur élevés

Pendant la rotation des arbres à pales, le GMF-Gouda assure un contact intensif avec le produit. La forme particulière des pales se traduit par des coefficients de transfert de chaleur élevés.
La forme " en coin " assure un excellent contact sur les deux faces de la pale et permet de mélanger le produit en direction radiale. Grâce à cette même forme " en coin ", le produit glisse sur la surface de la pale, qui reste propre et contribue ainsi à un meilleur transfert de chaleur.

Les arbres à pales tournent en direction opposée. A l'extrémité du dos de chaque pale se trouve une plaque. Ces plaques garantissent la propreté des parois de la cuve et apportent une action de mélange supplémentaire.

La disposition des pales sur les arbres est telle que celles-ci s' " imbriquent " pendant la rotation. Cette configuration, aidée par la forme particulière des pales qui font " glisser " le produit, renforce l'effet de mélange ainsi que le coefficient de transfert de chaleur.

   Vue d'un sécheur à pales GMF-Gouda à moitié rempli.Les arbres tournent en sens opposé et les pales s'
   Vue d'un sécheur à pales GMF-Gouda à moitié rempli.
    Les arbres tournent en sens opposé et les pales s' " imbriquent ".
    Mélange et transfert de chaleur optimaux.



L'efficacité du sécheur à pales GMF-Gouda

Conception compacte
Comme indiqué auparavant, le sécheur à pales GMF-Gouda est étonnamment compact. Cette compacité est rendue possible par le nombre relativement important de mètres carrés de surface de transfert de chaleur par rapport à la contenance de l'équipement. Deux arbres creux pourvus de pales creuses tournent dans la cuve horizontale en direction opposée. La cuve a une forme en ω-(oméga), qui suit le contour des pales.

La forme des pales
Les parties en mouvement sont essentielles pour le système. Elles ont donc été conçues avec le plus grand soin. Pour un transfert de chaleur efficace, le produit doit être régulièrement renouvelé et le contact avec la surface de transfert de chaleur doit être optimal.

Les pales du sécheur à pales GMF-Gouda jouent un rôle important dans l'obtention de ces conditions optimales.
   Les pales ont une forme spécifique pour un transfert de chaleur et un effet autonettoyant optimaux.
   Les pales ont une forme spécifique pour un transfert
    de chaleur et un effet autonettoyant optimaux.



Produit pâteux dans le sécheur à pales.
Produit pâteux dans le sécheur à pales.
  • La forme fluide des pales ne " force " pas le produit à s'écouler et convient donc tout particulièrement au traitement de produits fragiles;


  • La forme unique de la pale a un effet autonettoyant. Grâce à sa forme " en coin ", le produit glisse sur la surface de la pale, qui reste propre et contribue ainsi à un meilleur transfert de chaleur;


  • Même des produits pâteux et/ou agglutinants, qui ne s'écoulent pas librement, peuvent donc être traités normalement;


  • Grâce à l'écoulement idéal (" plug flow ") du produit dans la machine, la durée de séjour de chaque particule reste égale, garantissant ainsi l'homogénéité élevée de la qualité de produit;


  • Tant la face avant que la face arrière de la pale transfèrent de la chaleur. Ceci est dû au fait que les pales ne sont pas inclinées et que la force de propulsion intervient donc sur les deux côtés. Le sécheur à pales GMF-Gouda se distingue ainsi des transporteurs à vis et d'autres sécheurs à pales, qui ne transfèrent la chaleur que du côté " propulseur ".

Transporteur à vis : contact de produit = flux de chaleur en une seule direction.
Transporteur à vis : contact de produit = flux de chaleur en une seule direction.
  Pale : contact de produit = flux de chaleur dans les deux sens.
Pale : contact de produit = flux de chaleur dans les deux sens.

Pendant que le produit traverse la machine, les pales se chargent du mélange et d'un écoulement homogène du produit.

Les pales assurent un bon mélange en direction radiale. Le produit est mal mélangé en direction axiale. Plus le produit progresse dans la machine, plus il s'approche de la spécification finale souhaitée, tout en maintenant l'écoulement idéal.


Les arbres sont soigneusement équilibrés ; les pales tournent en s' " imbriquant ", assurant ainsi un bon rapport entre surface de produit/transfert de chaleur et écoulement de produit. Le capot antipoussières du sécheur à pales GMF-Gouda peut également recevoir une exécution spéciale pour applications sous vide ou en surpression.

La condensation apparaissant éventuellement durant le processus peut être évitée par un chauffage complet du capot ou par un léger flux d'air (éventuellement avec un gaz inerte) vers l'évacuation centrale du capot.



Techniques de transformation complémentaires

Echauffement / refroidissement combinés
Avec le sécheur à pales GMF-Gouda, le produit peut également traverser différentes zones de température au sein d'une seule et même machine. Le produit peut ainsi subir deux ou même trois traitements thermiques successifs. Il peut par exemple d'abord être chauffé. Ensuite, le produit peut rester dans la machine pendant une durée de séjour déterminée à une température inférieure de façon à obtenir la spécification finale souhaitée. Une fois la spécification obtenue, le produit peut enfin être refroidi. Tout cela en une seule et même machine.

Elimination de solvants
Une attention toute particulière est accordée aux joints, afin d'éviter tout risque d'émission de solvants. Pour la récupération des solvants, leur concentration dans les effluents gazeux est maintenue à un niveau aussi élevé que possible. La pression est contrôlée par un petit dégazeur. Les solvants sont condensés et les effluents gazeux / non condensables sont évacués.

Recirculation
Certains produits deviennent très visqueux quand ils atteignent une teneur en humidité donnée. Dans la plupart des cas, les pales standard transforment cette phase " agglutinante " ou pâteuse sans aucun problème. Elles se caractérisent en effet par un pouvoir autonettoyant remarquable.Alors que d'autres systèmes sont tenus de recirculer le produit sec pour éviter cette phase agglutinante, le sécheur à pales réussit généralement à sécher le produit en une seule opération - sans recirculation -.

Un contrôle de qualité bien réglé
Grâce à un écoulement homogène du produit, la valeur de température du produit à la sortie de la machine détermine souvent la teneur en humidité et le contrôle de l'apport de fluide chauffant. Une qualité de produit constante est ainsi réalisable, même lorsque les valeurs d'apport de fluide chauffant et de teneur en humidité varient.


Applications

Le sécheur à pales GMF-Gouda se prête aux applications les plus diverses. Voici quelques exemples d'applications faisant appel aux sécheurs à pales GMF-Gouda:


Industrie
  • Chimie
  • Environnement
  • Pharmaceutique
  • Produits alimentaires

Transformation
  • Séchage
  • Chauffage
  • Refroidissement
  • Grillage
  • Refusion
  • Cuisson / Mijotage
  • Calcination
  • Cristallisation
  • Stérilisation
  • Elimination de solvants


   Sécheur à pales à moitié rempli avec arbres et pales polis.
   Sécheur à pales à moitié rempli avec arbres et pales polis.


L'unité pilote assure la qualité des données de processus

GMF-Gouda possède une base de données étendue regroupant les connaissances et les expériences disponibles pour un grand nombre de produits. Dans le cas de produits qui n'ont pas encore été testés ou de processus existants nécessitant une optimisation, une usine de démonstration est disponible.

Tous les processus peuvent être reproduits dans notre laboratoire. La fiabilité de notre laboratoire est attestée par le succès de centaines d'installations à travers le monde. Dans certains cas, des tests peuvent être effectués sur le site du client. Des machines d'essai mobiles peuvent être louées à cet effet pour une période déterminée.


Equipements de test

Essai manuel
Pour l'essai manuel, nous avons besoin d'environ 5 kilos de produit afin de déterminer le comportement du produit.

Essai de garantie
Pour un essai de garantie, nous avons besoin de 500 à 1000 kilos de produit afin de déterminer les paramètres du processus. Sur la base de ces données, des garanties de processus sont accordées et un rapport détaillé est établi.
   Machine d'essai mobile    Machine d'essai mobile