Présentation de l'équipement
Le sécheur à pales creuses est une unité de séchage continu, horizontale et agitée, qui repose principalement sur la conduction thermique. Ses pales d’agitation ayant la forme de pagaies, il est appelé sécheur à pales ; à l’étranger, il est aussi appelé sécheur à auge ou sécheur à agitation. La chaleur nécessaire au séchage est fournie par conduction thermique indirecte ; le procédé ne nécessite donc aucun gaz, ou seulement une faible quantité, pour évacuer l’humidité. Cela réduit fortement la chaleur emportée par le flux gazeux et augmente le rendement d’utilisation de la chaleur, ce qui en fait une unité de séchage économe en énergie. Les sécheurs à pales sont largement utilisés dans les industries pétrochimique, chimique, métallurgique, alimentaire, pharmaceutique et des pesticides pour sécher des matières pulvérulentes, granulaires, sous forme de gâteaux de filtration ou de suspensions.
Le sécheur à pales creuses a été conçu et fabriqué par Longxin en intégrant et en adaptant des technologies avancées de séchage à pales provenant de l’étranger. Au cours de nombreuses années de fabrication et de mise en service, nous avons accumulé une vaste expérience et amélioré à plusieurs reprises la structure du sécheur à pales, rendant ce produit plus pratique et plus stable dans ses performances.
Sécheur à pales creuses — Principe de fonctionnement
Le sécheur à pales creuses se compose d’un corps à chemise dont le profil d’extrémité est en W, d’un couvercle supérieur, de deux arbres creux équipés de pales, de couvercles d’extrémité aux deux bouts, de joints tournants par lesquels le fluide de chauffage est introduit, de flexibles métalliques et d’un mécanisme de transmission comprenant des engrenages et des pignons de chaîne.
Le cœur du sécheur est constitué des deux arbres creux et des pales d’agitation creuses qui y sont soudées. Chaque pale présente une forme creuse en demi-cercle et en coin, dans laquelle le fluide de chauffage peut circuler. En plus d’agiter la matière, les pales sont les éléments de transfert thermique de l’équipement. Les deux principales faces de transfert thermique de chaque pale sont inclinées ; lorsque la matière rencontre une face inclinée, les particules glissent rapidement pendant la rotation de la pale. La surface de transfert thermique est ainsi continuellement renouvelée et le transfert de chaleur intensifié. Un racleur est monté à la base triangulaire de chaque pale pour soulever la matière déposée au fond du corps et éviter les zones mortes.
L’agencement des pales et les dimensions de chaque pièce répondent à des exigences particulières. Outre les pales, des mécanismes auxiliaires sont prévus dans les zones d’alimentation, de séchage et de déchargement afin d’assurer un fonctionnement stable de l’ensemble de la machine et un séchage uniforme. Le temps de séjour est également réglable.
Sécheur à pales creuses — Schéma de structure
Sécheur à pales creuses — Caractéristiques de fonctionnement
(1) Utilisation élevée de la chaleur. Le sécheur chauffe par conduction ; la chaleur nécessaire au séchage n’est donc pas fournie par un gaz chaud et la chaleur emportée par ce gaz est réduite. L’équipement étant compact et comportant peu de dispositifs auxiliaires, les pertes thermiques sont également plus faibles. Le rendement d’utilisation de la chaleur atteint 90%.
(2) Structure compacte et faible encombrement au sol. La chaleur nécessaire au séchage est fournie principalement à travers les parois des nombreuses pales creuses disposées de manière dense sur l’arbre creux ; la paroi de la chemise n’assure qu’une faible partie du transfert thermique. La surface de transfert thermique par unité de volume de l’équipement est donc importante, ce qui réduit l’espace au sol nécessaire et les investissements de génie civil.
(3) Très large gamme de matières traitées : les matières thermosensibles comme celles nécessitant un traitement à haute température peuvent être séchées en utilisant différents fluides de chauffage. Les fluides courants comprennent la vapeur, l’huile caloporteuse, l’eau chaude et l’eau froide. Le fonctionnement peut être continu ou discontinu, et l’unité est largement utilisée dans de nombreux domaines.
(4) La vapeur n’entre pas en contact avec les boues, et le condensat de vapeur peut être réutilisé, ce qui permet de conserver pleinement l’énergie.
(5) Grâce à son couple élevé, le sécheur à pales creuses peut surmonter efficacement la résistance apparaissant pendant la phase plastique de la matière, la sécher jusqu’à une teneur en humidité inférieure à 40% sans rétromélange et ainsi réduire la complexité du système.
(6) Le sécheur à pales creuses fonctionne avec une rotation très lente — inférieure à 4 r/min — ce qui empêche efficacement l’usure de la paroi du sécheur.
Sécheur à pales creuses — Domaines d’application
Les sécheurs à pales ont été utilisés avec succès dans les secteurs alimentaire, chimique, pétrochimique, des colorants et des boues industrielles. Les caractéristiques de transfert thermique, de refroidissement et d’agitation de l’équipement lui permettent d’effectuer les opérations unitaires suivantes : calcination à basse température, refroidissement, séchage avec récupération de solvants, chauffage avec fusion, réaction et stérilisation.
(1) En utilisant de l’huile caloporteuse comme fluide de chauffage, le sécheur à pales peut effectuer une calcination à basse température — par exemple, transformer le sulfate de calcium dihydraté (CaSO₄·2H₂O) en sulfate de calcium hémihydraté (CaSO₄·½H₂O), ou calciner le bicarbonate de sodium (NaHCO₃) pour obtenir du carbonate de sodium (Na₂CO₃).
(2) En introduisant un fluide de refroidissement tel que de l’eau ou une saumure refroidie, l’unité peut servir au refroidissement — par exemple, le refroidisseur de carbonate de sodium à pales utilisé dans l’industrie du carbonate de sodium remplace l’ancien refroidisseur de carbonate de sodium à air, économisant de l’énergie et supprimant les équipements de traitement des gaz résiduaires tout en réduisant les coûts d’exploitation. L’unité peut également refroidir le dioxyde de titane, la poudre d’alliage ferronickel et diverses matières pulvérulentes ou granulaires. Une seule unité peut refroidir la matière de 1000 °C à moins de 40 °C.
(3) Le fonctionnement de l’équipement sans air chaud place la récupération des solvants, la consommation d’énergie et la maîtrise des effets sur l’environnement dans des conditions idéales, faciles à gérer. L’équipement convient particulièrement aux matières nécessitant une récupération de solvants, ainsi qu’aux matières inflammables, facilement oxydables et thermosensibles. Il est largement utilisé dans la chimie fine, la pétrochimie et l’industrie des colorants.
(4) L’uniformité de la température, de l’humidité et du degré de mélange le long de l’axe permet d’utiliser l’équipement pour chauffer ou faire fondre des matières, ou pour réaliser certaines réactions de matières solides. Il a été utilisé avec succès dans les industries des engrais composés et de l’amidon modifié. Les sécheurs à pales peuvent également servir à stériliser les aliments et la farine : la grande surface de chauffage par unité de volume utile porte rapidement la matière à la température de stérilisation, évitant les longues durées de chauffage susceptibles d’altérer sa qualité.
Sécheur à pales creuses — Paramètres techniques
Sécheur à pales creuses — Schéma de procédé 1 — Fonctionnement à pression atmosphérique
Sécheur à pales creuses — Schéma de procédé 2 — Sous vide
Sécheur à pales creuses — Schéma de procédé 3 — Sécheur à pales et sécheur à disques en série
