Dosage et pesage

INSTALLATIONS DE DOSAGE ET DE PESAGE

Dans la plupart des procédés de production industrielle impliquant la manutention de solides en vrac, il est nécessaire de préparer des recettes ou des formulations afin de doser les différents composants entrant dans la composition du produit final.

Selon le procédé industriel, les matières premières utilisées, le produit final obtenu et les quantités à doser, différentes techniques peuvent être mises en œuvre pour assurer le dosage et le pesage des différents composants. Ces opérations peuvent être réalisées en continu ou de manière discontinue (par lots), selon la conception de l'installation et les exigences de production.

Bien que le dosage soit généralement réalisé par des systèmes gravimétriques, un dosage volumétrique peut également être utilisé dans certaines applications lorsque les produits présentent une très faible densité ou lorsqu'un haut niveau de précision n'est pas nécessaire. Toutefois, cette méthode reste peu courante dans les procédés de dosage des solides en vrac.

SOTECMA est spécialisée dans les systèmes de dosage et de pesage des solides en vrac.

Chez SOTECMA, nous disposons d'une vaste expérience dans les systèmes de dosage gravimétrique et volumétrique, aussi bien pour les procédés continus que pour les procédés discontinus (par lots).

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Éléments d'une usine de dosage de béton et autres systèmes de dosage

Dans tout procédé de dosage, ainsi que dans la fabrication de béton et d'autres matériaux de construction, il est nécessaire de disposer d'au moins trois équipements de base :

Le silo ou la trémie de stockage du matériau à doser.
L'équipement chargé de l'extraction du matériau.
La balance de pesage continu.

Un quatrième élément est pratiquement indispensable : le système d'automatisation. Celui-ci garantit un réglage précis du dosage et assure l'obtention d'un produit présentant des caractéristiques constantes pour tous les lots de fabrication.

Dans les procédés de dosage continu et gravimétrique, un système de contrôle automatique est indispensable pour garantir la précision, la répétabilité et la stabilité du procédé.

1. Silos ou réservoirs de stockage

La taille et la conception du silo dépendent des caractéristiques du matériau à doser ainsi que de la quantité qui sera consommée pendant une période donnée.

La capacité du silo ou de la trémie doit donc être déterminée en fonction de la consommation du produit et du mode d'approvisionnement utilisé, qu'il s'agisse d'un camion-citerne, d'un camion à benne, de big bags ou de sacs. Par exemple, si la consommation est d'environ 5 t/h, le matériau sera généralement livré par camion-citerne et stocké dans un silo. En revanche, si la consommation est de 50 kg/h, la solution la plus adaptée sera un approvisionnement en sacs avec un stockage dans des trémies de 200 ou 300 litres.

Les caractéristiques physiques du matériau, telles que la granulométrie, l'abrasivité, la cohésivité, la corrosivité, l'humidité, la température ou l'inflammabilité, sont également des facteurs déterminants dans la conception des silos et des trémies de stockage. Ces propriétés influencent aussi bien les matériaux de construction que la géométrie de l'équipement et, surtout, le choix des accessoires nécessaires pour garantir une extraction continue, sûre et fiable du matériau à doser.

2. Équipement de dosage

Cet élément joue un rôle fondamental dans le processus de dosage, puisqu'il est chargé d'extraire le matériau du silo, de le transporter et de l'alimenter de manière contrôlée jusqu'à la balance de pesage.

Comme pour les silos, le type d'extracteur-doseur, ainsi que sa conception et ses dimensions, dépendent des caractéristiques du matériau à doser et du débit qu'il est nécessaire de transporter ou d'alimenter dans le procédé.

Parmi les systèmes de dosage les plus courants figurent les doseurs à bande, les vis sans fin, les goulottes vibrantes et les vannes rotatives. Dans certaines applications, lorsqu'un niveau de précision élevé n'est pas requis, le dosage peut également être réalisé au moyen de vannes à clapet ou de vannes papillon. Toutefois, dans ces cas, le contrôle du débit d'alimentation est plus difficile à assurer.

Chez SOTECMA, nous disposons d'un département R&D ainsi que d'une installation pilote permettant de réaliser des essais sur les produits présentant les plus grandes difficultés de dosage. Nous disposons également d'un bureau d'études hautement expérimenté, capable de déterminer le système de dosage le mieux adapté à chaque application.

3. Équipement d'haltérophilie la mesure

Cet élément est chargé d'indiquer le poids ou le volume du matériau fourni par le système de dosage. Sa précision est donc essentielle pour garantir l'exactitude du procédé. Comme pour les équipements précédents, la conception du système de mesure dépend du comportement du produit ainsi que de la quantité à doser.

Lorsqu'il s'agit de liquides, la solution est généralement plus simple. Dans la plupart des cas, il n'est pas nécessaire d'effectuer un pesage, le dosage étant réalisé à l'aide de débitmètres volumétriques, la densité du produit restant généralement constante. Toutefois, le choix du type et de la taille de l'appareil de mesure doit tenir compte des caractéristiques physiques et chimiques du liquide, telles que la corrosivité, la température, la viscosité et le débit requis.

Dans le cas des solides, sauf pour certaines applications très spécifiques, le dosage est généralement réalisé à l'aide de systèmes gravimétriques. Cela nécessite que la trémie de pesage soit conçue en fonction des propriétés physiques du matériau, telles que la densité apparente, l'angle de frottement interne, l'angle de frottement contre les parois, l'humidité et la cohésivité, ainsi que de ses caractéristiques chimiques.

Il est également essentiel de connaître la charge maximale à peser afin de dimensionner correctement les cellules de pesée. Ce paramètre détermine la résolution de la balance et, par conséquent, la précision et la fiabilité du système de dosage.

4. Système d'automatisation et de contrôle

Pour compléter un système de dosage, il est aujourd'hui pratiquement indispensable de disposer d'un système d'automatisation capable de gérer avec précision le fonctionnement de tous les équipements intervenant dans le procédé.

Chez SOTECMA, nous disposons d'un département spécialisé en contrôle et automatisation, où nous développons les logiciels de contrôle et concevons les armoires électriques nécessaires au fonctionnement entièrement automatique des installations.

Grâce à ces systèmes, il est possible de garantir un contrôle précis du débit d'alimentation, d'optimiser la régulation du processus de dosage et d'obtenir un haut niveau de précision du pesage, assurant ainsi la répétabilité du procédé et la qualité constante du produit final.

Types de systèmes de dosage des solides et des liquides

Les systèmes de dosage peuvent être classés de deux manières. Selon la méthode de mesure utilisée, ils peuvent être gravimétriques (par poids) ou volumétriques. Selon le mode de fonctionnement, ils peuvent être continus ou discontinus (par lots).

Dosage gravimétrique continu

Le dosage gravimétrique continu est l'un des procédés de dosage les plus complexes et est généralement utilisé pour les solides en vrac. Son fonctionnement nécessite un système de pesage dynamique capable de mesurer en continu la quantité de matériau alimentant le procédé suivant, qui est le plus souvent un système de mélange. C'est pourquoi la conception de l'équipement de pesage constitue l'un des aspects les plus critiques de ce type d'installation.

Chez SOTECMA, nous développons depuis plus de 30 ans des systèmes de dosage gravimétrique continu, en nous appuyant sur des technologies telles que le pesage dynamique sur bande transporteuse et le système de dosage par perte de poids (loss-in-weight) à trémie, un modèle d'utilité breveté par SOTECMA il y a plus de 20 ans, permettant d'obtenir un niveau de précision supérieur.

En raison de sa complexité, ce type de dosage nécessite toujours un système de contrôle et d'automatisation garantissant la stabilité du procédé, la précision du pesage et la répétabilité du dosage.

Ce type de dosage est utilisé dans nos centrales de grave-ciment et de sol-ciment pour le dosage continu et précis du ciment sur les granulats, garantissant l'homogénéité du mélange et le respect des spécifications de chaque projet.

Dosage gravimétrique discontinu

Dosage gravimétrique discontinu (par lots)

Le dosage gravimétrique discontinu est le système le plus utilisé lorsqu'un haut niveau de précision est requis, car le pesage est réalisé de manière statique, ce qui permet un réglage très précis du débit d'alimentation avant la fin de chaque cycle de pesage. De plus, sa mise en œuvre est plus simple que celle des systèmes de dosage gravimétrique continu.

Dans tout système de pesage, il est essentiel d'éliminer les vibrations ainsi que toute influence extérieure susceptible d'affecter la précision de la balance, en particulier lors du dosage de faibles quantités de matériau, inférieures à 10 kg. C'est pourquoi SOTECMA a développé et breveté une balance de haute précision équipée d'un système de basculement pour le vidage, entièrement encapsulée afin d'éviter toute influence extérieure et de garantir une fiabilité maximale du pesage.

Bien que ce type de dosage puisse être réalisé manuellement, en démarrant et en arrêtant les équipements de dosage, cette méthode n'est pas recommandée. L'automatisation du procédé permet d'éviter les erreurs telles que l'omission de composants, les doubles dosages ou les surdosages dus à un arrêt tardif du doseur, garantissant ainsi la répétabilité du procédé et une qualité constante du produit final.

Ce système de dosage est utilisé dans nos centrales de grave-ciment et de sol-ciment pour le dosage de l'eau, garantissant un apport précis de ce composant afin que le mélange final atteigne le taux d'humidité et les performances requis pour chaque application.

Dosage volumétrique discontinu (par lots)

La seule différence avec le système précédent est que le procédé est réalisé par lots. Toutefois, cela ne permet pas d'obtenir une précision supérieure, les équipements de mesure utilisés étant généralement les mêmes pour les procédés continus et discontinus.

Équipement de dosage et de pesage

Grâce à l'expérience acquise au cours de nombreuses années de développement de projets, notre gamme d'équipements comprend notamment les solutions suivantes :

Microdosage d'additifs en volume et en poids.
Doseur continu de ciment et d'eau pour centrales de grave-ciment et de sol-ciment.
Système de pesage dynamique sur bande transporteuse.
Système de pesage de haute précision à basculement (breveté).
Doseur portable d'additifs solides pour centrales d'enrobés (breveté).
Silo doseur de chaux pour le traitement des eaux.
Systèmes complets de dosage d'additifs chimiques pour les usines de fabrication de mortier sec et de colle à carrelage.

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Installations avec des systèmes de dosage: