Principe

Un écailleur à tambour est un type d’équipement de refroidissement et de solidification utilisé pour transformer des liquides fondus ou concentrés en paillettes solides par refroidissement d’une fine pellicule de matériau à la surface d’un tambour rotatif refroidi à l’eau. Son principe de fonctionnement repose sur le transfert de chaleur indirect par conduction : la chaleur est extraite du matériau fondu au contact de la surface froide du tambour métallique, ce qui provoque une solidification rapide. La couche solidifiée est ensuite raclée par une racle sous forme de paillettes, qui sont collectées pour être conditionnées ou transformées ultérieurement.

Les floconneurs à tambour sont couramment utilisés dans les industries pour convertir des matériaux fondus ou semi-fondus tels que les acides gras, les cires, les résines, les savons, le soufre, les détergents et les additifs plastiques en flocons solides uniformes pour une manipulation, un stockage et un dosage faciles.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d’un émietteur à tambour est basé sur le refroidissement indirect par conduction.

• Le produit fondu (alimentation) est appliqué uniformément sous forme d’un film mince sur la surface extérieure d’un tambour creux, refroidi à l’eau tournant lentement.
• Lorsque le tambour tourne, la chaleur est conduite du film de produit chaud à travers la paroi métallique du tambour vers le fluide de refroidissement (généralement de l’eau) circulant à l’intérieur.
• Cela provoque une solidification rapide du matériau fondu en une couche solide.
• La couche solidifiée adhère légèrement à la surface du tambour jusqu’à ce qu’elle atteigne le racleur ou la racle, qui l’enlève continuellement sous forme de flocons.

Le taux de refroidissement et l’épaisseur du film sont contrôlés en ajustant des paramètres tels que la vitesse du tambour, le débit d’alimentation, la température de l’eau de refroidissement et la conception de l’applicateur d’alimentation.

Construction

Un tambour à flocons se compose des principaux éléments suivants :

• Tambour (cylindre de refroidissement) :
  L’élément principal du tambour d’écaillage est un tambour métallique creux et rotatif, généralement en acier inoxydable ou en acier au carbone, à surface lisse et polie. Ce tambour est monté horizontalement et tourne à faible vitesse (1 à 10 tr/min). Son intérieur est équipé d’un système de refroidissement où circule de l’eau glacée ou de la saumure pour maintenir une température de surface uniforme, généralement entre 10 °C et 25 °C. Le diamètre du tambour varie généralement de 300 mm à 1 200 mm et sa longueur de 500 mm à 3 000 mm, selon la capacité.
• Système d’application d’aliments :
  Le produit fondu est déposé sur la surface du tambour rotatif par un système d’application, assurant ainsi la formation d’un film mince et uniforme pour une extrusion régulière. Différents modèles d’applicateurs sont utilisés en fonction de la nature et de la viscosité du produit.
  • Déversoir de trop-plein (alimentation par immersion) : Le tambour est partiellement immergé dans une rigole d’alimentation, ce qui permet au matériau fondu d’adhérer en une fine couche lorsque le tambour tourne.
  • Rouleau du médecin ou de l’applicateur : Un rouleau applicateur rotatif transfère le film fondu d’un plateau d’alimentation sur la surface du tambour.
  • Distributeur à jet ou à éclaboussures : Les buses pulvérisent le produit en fusion directement sur la surface du tambour.

L’épaisseur du film peut être ajustée en contrôlant le débit d’alimentation et l’écartement de l’applicateur.

• Circuit de refroidissement:
  À l’intérieur du tambour, de l’eau de refroidissement, du glycol ou de la saumure circule en continu dans la paroi creuse. Le fluide de refroidissement entre par un joint rotatif et sort par un orifice, assurant ainsi une évacuation efficace de la chaleur. La température et le débit du fluide de refroidissement sont contrôlés avec précision afin d’obtenir les vitesses de solidification souhaitées.
• Grattoir ou racle :
  Une lame de raclage fixe, en acier trempé ou en bronze, est positionnée tangentiellement à la surface du tambour. Lors de la rotation du tambour, la couche de matériau solidifié est raclée sous forme de fines lamelles. La pression de la lame est réglable afin d’assurer un raclage propre sans endommager la surface du tambour.
• Système de rejet et de collecte :
  Les flocons tombent du racleur dans une trémie de collecte ou un convoyeur, qui les transporte vers un broyeur, une unité d’emballage ou un silo de stockage. Certains systèmes comprennent un convoyeur vibrant ou un tamis rotatif pour refroidir et classer les flocons avant l’emballage.
• Mécanisme d’entraînement :
  Le tambour est mis en rotation par un ensemble moteur-réducteur, généralement via une transmission par chaîne ou par courroie. La vitesse de rotation (et donc le temps de séjour) peut être contrôlée à l’aide d’un variateur de fréquence (VFD).
• Cadre et boîtier :
  L’ensemble est monté sur un châssis en acier rigide avec des supports de nivellement réglables. Le tambour peut être enfermé dans un boîtier pour retenir la chaleur, éviter la contamination et recueillir les vapeurs si l’alimentation contient des substances volatiles.
• Instrumentation et contrôle :
  Un panneau de commande régule la vitesse du tambour, la température de l’eau de refroidissement et le débit d’alimentation. Des capteurs de température surveillent la température de la surface du tambour et celle du fluide de refroidissement afin de garantir un fonctionnement constant.