Échantillonnage à partir de mélangeurs avec des agitateurs rasant la paroi
Qu'il s'agisse de produits pharmaceutiques, d'aliments/nourriture pour animaux ou de minéraux, une assurance qualité fiable exige aujourd'hui des entreprises une surveillance constante afin de respecter les normes de qualité en vigueur et de garantir une traçabilité complète. Les clients sont exigeants et attendent le respect des réglementations issues des normes et des caractéristiques de qualité. En raison de la complexité croissante des processus, il est essentiel que les substances introduites soient conformes aux spécifications. Selon le produit ou la conduite du processus, des dangers pour l'homme et l'environnement peuvent sinon survenir.
Une transformation de matières premières de qualité insuffisante peut également entraîner des conséquences financières. De plus, des coûts et des pertes de réputation peuvent résulter du rappel du matériel. C'est pourquoi le contrôle des matières premières au début des processus de transformation revêt une importance essentielle.
Les échantillonneurs sont utilisés pour une assurance qualité fiable dans les domaines suivants :
- à la réception des marchandises pour vérifier la qualité livrée,
- en production pour un contrôle précis du processus, et
- lors du remplissage et du chargement pour le contrôle de sortie.
Choix du bon échantillonneur
De manière générale, le cas d'application doit être examiné en détail avant l'utilisation d'un échantillonneur. Les facteurs suivants influencent le choix de l'échantillonneur :
Paramètres du matériau : Il est important de déterminer si le matériau du processus est solide, liquide ou gazeux pour choisir l'échantillonneur approprié. D'autres paramètres, tels que la viscosité ou les propriétés chimiques, doivent également être pris en compte.
Paramètres du processus : Dans quel domaine l'échantillonneur sera-t-il utilisé ? Chaque environnement impose des exigences spécifiques au matériau de l'échantillonneur ainsi qu'aux joints utilisés.
Vitesse d'écoulement : À quelle vitesse le matériau du processus s'écoule-t-il ? L'échantillonneur doit être conçu pour résister aux forces exercées par le matériau.
Pression : Des pressions plus élevées dans le système imposent des exigences plus strictes aux échantillonneurs que les systèmes fonctionnant à la pression ambiante. Il convient également de prêter attention aux dépressions.
Température : Les matériaux utilisés dans l'échantillonneur doivent pouvoir résister aux températures du processus et du matériau.
ATEX : Si l'échantillonneur est utilisé dans un environnement à risque d'explosion, il faut s'assurer qu'il est conçu à cet effet.
Lieu d'installation : Le lieu d'installation prévu a une influence importante sur le choix de l'échantillonneur. On distingue principalement les matériaux statiques (par exemple dans un réservoir, un silo) ou en mouvement (par exemple dans une conduite). Ainsi, un échantillonneur à godet ne peut être utilisé que dans des applications avec matériau en chute. Les échantillonneurs à vis, en revanche, peuvent également être utilisés dans des réservoirs entièrement remplis de matériau.
Considération des collisions : Si des pièces mobiles se trouvent à l'intérieur de l'espace de processus, comme dans les mélangeurs, il faut veiller à ce qu'il n'y ait pas de collision avec l'échantillonneur, car cela conduit souvent à des dommages et à l'arrêt de l'installation.
La section suivante aborde donc les particularités de l'échantillonnage dans les mélangeurs.
Défis lors de l’échantillonnage à partir de mélangeurs
Il existe des mélangeurs de conceptions très diverses et pour des applications très variées. Toutefois, dès que l’agitateur est affleurant à la paroi, il existe un risque de collision en fonctionnement avec l’échantillonneur.
Il existe différentes possibilités pour éviter une collision.
- Montage de l’échantillonneur uniquement lorsque l’agitateur n’est pas installé, p. ex. avec des mécanismes d’agitation escamotables ou lorsqu’il est à l’arrêt. Il en résulte qu’aucun échantillon ne peut être prélevé pendant le procédé de mélange.
- Conception d’un évidement dans l’agitateur pour l’échantillonneur. Ainsi, l’échantillonneur peut rester en permanence dans le procédé sans qu’il y ait collision. En revanche, cela peut conduire à la formation de zones mortes ou à un mélange insuffisant du matériau.
L’échantillonneur est conçu de façon à être affleurant à la paroi de la cuve tout en pouvant prélever du matériau. À cette fin, REMBE® Kersting GmbH a développé un nouvel échantillonneur pneumatique, qui sera abordé dans la section suivante.
Échantillonneur à vis sans fin mobile
La figure suivante montre la conception du nouveau système pneumatique, “SAMscrewtasty”, spécialement développé pour des mélangeurs avec agitateur affleurant à la paroi. L’échantillonneur est équipé d’une vis sans fin, également déplaçable linéairement. Avec le levier manuel rouge, l’échantillonneur peut en outre être isolé de l’environnement.
- L’échantillonneur se trouve en position initiale. La vis est avancée complètement vers l’avant et vient en butée contre une surface d’étanchéité dans la bride à souder.
- La vis recule pneumatiquement et libère une chambre d’échantillonnage.
- L’agitateur introduit le matériau de procédé dans la chambre d’échantillonnage.
- La vis avance en rotation et ferme la chambre d’échantillonnage.
- L’échantillon est transporté vers la sortie d’échantillon en inversant le sens de rotation de la vis.
- L’échantillonneur se retrouve en position initiale, prêt pour un nouvel échantillonnage.
Cette conception de l’échantillonneur garantit qu’en position initiale, aucun matériau ne pénètre dans la vis. De plus, le procédé est ainsi étanche vis-à-vis de l’environnement. Le système convient donc aussi aux applications dans le domaine hygiénique.
L'échantillonnage s'effectue en 6 étapes
Carrousel d'échantillons
Collecte et traitement des échantillons dans le carrousel d'échantillons et le majordome d'échantillons
Outre la forme classique de collecte d’échantillons dans des récipients individuels, montés sous l’échantillonneur, le carrousel d’échantillons peut être utilisé comme système de collecte des échantillons. Il s’agit de flacons d’échantillons positionnés sur un plateau tournant. Pour chaque prélèvement, le plateau tourne d’une position. Ainsi, plusieurs récipients d’échantillons peuvent être remplis automatiquement, sans qu’il soit nécessaire de remplacer manuellement les récipients entre-temps. Si nécessaire, cela peut également se faire sous atmosphère protectrice.
Outre le carrousel d’échantillons, le Probenbutler de REMBE® Kersting peut être utilisé pour le remplissage, la fermeture et l’étiquetage entièrement automatisés d’échantillons et d’échantillons de réserve. Un avantage supplémentaire est offert par l’intégration de systèmes d’analyse pour la mesure automatisée de paramètres des matériaux, tels que la granulométrie, l’humidité, la densité apparente ou la teneur en protéines, ainsi que l’intégration complète du Probenbutler dans l’infrastructure informatique existante.
L'illustration ci-dessous montre le Probenbutler en service après un mélangeur, afin d'emballer, d'étiqueter et de mettre à disposition pour un traitement ultérieur, de manière entièrement automatique, plusieurs échantillons du lot après chaque mélange. Le Probenbutler mesure env. 2 000 mm de haut, 1 200 mm de large et 700 mm de profondeur. Si les systèmes d'emballage et d'analyse ne peuvent pas être placés à proximité des préleveurs, un transport pneumatique des échantillons peut être utilisé.
Nous nous ferons un plaisir de vous accompagner dans la réalisation de votre concept d'échantillonnage, également sur votre site.