NOTE DE TERRAIN / CONVOYAGE
Convoyeurs à vis pour matières collantes et fibreuses
Pourquoi les convoyeurs à vis se bloquent sur matière collante ou fibreuse, quelle spire — à ruban, sans arbre, à pas variable — pour quel service, taux de remplissage et vitesse, et quand renoncer à la vis.
Fait partie du guide: Bande, tubulaire, vis, aéroglissière ou élévateur à godets ? Le comparatif
Un convoyeur à vis est une machine simple jusqu'au jour où la matière change. Fines humides, écorce, déchets broyés, gâteau de filtration, plaquettes de bois avec les longues échardes laissées dedans : chacune transforme une vis qui tournait depuis des années en une vis qui déclenche sa surcharge deux fois par poste. Voici nos notes sur ce que nous regardons quand une vis se bloque, et sur les choix qui décident si elle se bloquera.
Pourquoi les vis se bloquent-elles sur matière collante ou fibreuse ?
Une vis ne déplace la matière que parce que l'auge et la gravité empêchent celle-ci de tourner avec la spire ; la spire glisse alors dessous et la pousse vers l'avant. Tout ce qui laisse la charge tourner avec la vis, ou remplit l'espace libre autour de l'arbre, arrête le transport.
- Accumulation sur l'arbre et la spire — la matière collante se tasse dans l'angle entre arbre et spire, réduisant la section libre et le pas jusqu'à ce que la vis entraîne un noyau solide avec elle.
- Enroulement des fibres — les fibres longues s'enroulent sur l'arbre et, surtout, sur les paliers intermédiaires, là où la spire s'interrompt, formant un bouchon que la matière suivante ne peut franchir.
- Voûtage à l'entrée — la matière forme une voûte au-dessus de la vis dans la trémie ; la vis tourne à vide, puis la voûte s'effondre et la noie.
- Taux de remplissage trop élevé — une vis remplie bien au-delà de sa fraction de conception soulève la matière collante par-dessus l'arbre, où elle tourne en rond au lieu d'avancer.
- Compactage à la sortie — si l'orifice de sortie ne peut évacuer la matière aussi vite que la dernière spire la livre, un bouchon se forme contre le flasque d'extrémité et la vis cale.
Quelle spire pour quelle matière ?
- Pas standard
- Pas à peu près égal au diamètre. Transport courant de matière à bon écoulement, à l'horizontale ou en légère inclinaison ; la référence pour les autres.
- Pas court
- Pas d'environ deux tiers du diamètre ou moins. Meilleure régulation du débit pour le dosage, moins de reflux en inclinaison, et le tronçon final habituel d'une vis d'extraction.
- Pas variable
- Pas croissant le long de l'entrée, de sorte que la capacité augmente sur la longueur et que tout l'orifice de la trémie est sollicité, pas seulement l'arrière — c'est pourquoi une vis sous trémie est un extracteur, comme l'explique la note sur l'écoulement des silos.
- Spire à ruban
- La spire écartée de l'arbre sur des pattes, laissant un cœur ouvert. La matière collante n'a pas d'angle où se tasser et est retournée en avançant ; la capacité est plus faible pour le diamètre.
- Spire à palettes et spire découpée
- Spires découpées, repliées ou remplacées par des palettes pour mélanger, casser les morceaux ou aérer. La capacité baisse et la puissance monte ; pour conditionner, pas pour la distance.
- Sans arbre
- Une spirale massive sans arbre central, reposant sur un blindage d'auge remplaçable. Pas de paliers intermédiaires, rien sur quoi les fibres puissent s'enrouler ; le blindage est un consommable et la vitesse est limitée, mais pour les services fibreux et collants, c'est souvent le premier choix.
Quel remplissage et quelle vitesse ?
Les deux réglages qui décident de la plupart des blocages sont le taux de remplissage — la fraction de la section occupée par la matière — et la vitesse. Une matière à bon écoulement peut tourner assez pleine ; une matière collante, fibreuse ou abrasive tourne à une faible fraction de la section, couramment un tiers ou moins. Le même tonnage demande alors un diamètre plus grand, ce qui permet aussi de tourner plus lentement, et lent et grand l'emporte sur petit et rapide pour toute matière difficile : moins de matière soulevée par-dessus l'arbre, moins de chaleur, moins d'usure. L'inclinaison réduit fortement la capacité et la matière collante reflue sur elle-même, si bien que les vis difficiles restent proches de l'horizontale.
Que regardons-nous quand une vis se bloque ?
L'entrée
Alimentée en charge depuis une trémie, ou à débit contrôlé ? Une vis noyée par la trémie a besoin d'un tronçon d'extraction — pas court, diamètre réduit ou pas variable — sinon elle prend tout ce que la trémie lui donne ; une entrée allongée répartit la reprise.
Les paliers intermédiaires
Chaque palier intermédiaire est un endroit où la spire s'arrête et où la matière doit être poussée à travers un passage. Sur matière fibreuse, nous les comptons et cherchons à les supprimer : vis plus courtes, arbres plus gros, ou spirale sans arbre.
La sortie
L'orifice est-il tout au bout de l'auge, ou y a-t-il au-delà une poche morte où la matière se tasse ? La goulotte en dessous peut-elle se boucher ? Une sortie bouchée arrête la vis, donc elle reçoit une sonde de niveau et l'entraînement une limite de surcharge.
L'auge et le blindage
La matière collante se décolle bien mieux d'un blindage polymère lisse que d'un acier brut de laminage ; la matière abrasive demande une tôle dure et une arête de spire rechargée. Une auge à fond ouvrant fait du nettoyage une tâche au lieu d'un poste entier.
La matière dans son pire jour
Humidité, longueur des fibres et température au point le plus humide et le plus froid de l'année. La note sur les propriétés des matières précise ce qu'il faut mesurer ; la note sur le stockage de la biomasse montre à quel point un combustible change entre la livraison et l'utilisation.
Quand la vis est-elle la mauvaise réponse ?
Sur longue distance, où les paliers se multiplient et le couple grimpe ; sur matière très abrasive, qui use spire et auge jusqu'à ce que le jeu laisse repasser les fines ; sur gros morceaux, qui se coincent ; et à fort débit, où la puissance par tonne est mauvaise. Pour ces cas, le comparatif des types de convoyeurs oriente vers une bande, un convoyeur à chaîne ou un élévateur. Les vis restent imbattables pour les services courts, fermés et dosés, et c'est là que nos prestations en systèmes de convoyage les placent, à côté des autres services humides ou collants du Flow Finder.
LES QUESTIONS QU'ON NOUS POSE
Quel est le meilleur convoyeur à vis pour les plaquettes de bois ?
Pour des plaquettes à longues échardes, de l'écorce ou du bois broyé, une spirale sans arbre dans une auge blindée est généralement le premier choix : pas de paliers intermédiaires ni d'arbre sur lequel les fibres puissent s'enrouler. Là où l'on garde une vis à arbre, un grand diamètre à faible vitesse, un faible taux de remplissage et le moins de paliers possible font l'essentiel du travail.
Pourquoi un convoyeur à vis s'arrête-t-il quand la matière devient humide ?
La matière humide colle à l'arbre et à la spire, si bien que la section libre se réduit et que la charge se met à tourner avec la vis au lieu de glisser dessus. En même temps, elle voûte dans la trémie et se tasse à la sortie. Une spire à ruban ou sans arbre, un remplissage plus faible et un blindage lisse suppriment chacun l'un de ces mécanismes.
Un convoyeur à vis peut-il fonctionner en inclinaison ?
Oui, avec une forte perte de capacité à mesure que l'angle augmente et avec du reflux sur matière collante. Un pas court, une auge tubulaire et une vitesse plus élevée aident ; une vis verticale est une conception particulière à part entière. Pour les matières difficiles, nous gardons les vis proches de l'horizontale et confions le dénivelé à un élévateur.