Lors de la conception d’un système de transport de boues, il convient de prendre en compte plusieurs facteurs pour le dimensionnement de l’auge, de la spirale et du moteur/réducteur d’entraînement :
- Caractéristiques des matériaux transportés
- Dimensions, longueur et conception de l’auge
- Diamètre de la spirale, pas et modèle
- Puissance du moteur et régime de la boîte de vitesses
- Angle d’inclinaison du convoyeur
- Méthode d’alimentation
La priorité absolue est de déterminer comment réduire au minimum l’usure et les coûts d’investissement, afin de garantir le coût le plus bas possible sur toute la durée de vie de l’ensemble du système.
Les taux d’usure sont déterminés par les caractéristiques du matériau transporté, la vitesse d’entraînement, le poids de la spirale, le nombre d’heures de fonctionnement et l’angle d’inclinaison.
Nature du matériau à transporter
Le caractère abrasif du matériau transporté aura une incidence significative sur les taux d’usure du convoyeur. La consistance des gâteaux de boues d’épuration peut varier considérablement d’un site à l’autre, bien que les boues très abrasives puissent généralement être identifiées en raison des effets qu’elles auraient sur d’autres équipements. Par exemple, des boues abrasives réduiront la durée de vie de la spirale d’une centrifugeuse et du rotor/stator d’une pompe à cavité progressive. Il est possible de prendre des mesures pour réduire les taux d’usure lorsque l’on sait que le matériau transporté est abrasif, par exemple en installant un revêtement d’une qualité différente. Toutefois, ce choix doit être effectué avec soin, car un revêtement plus résistant à l’usure augmentera le taux d’usure de la spirale.
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* La capacité maximale s’applique uniquement aux applications horizontales et ne peut pas coïncider avec la longueur maximale (sur la base d’une vitesse de rotation de 20 tr/min pour les boues). Des capacités supérieures peuvent être atteintes avec une vitesse de rotation plus élevée.
** La longueur maximale s’applique uniquement aux installations horizontales et ne peut pas coïncider avec la capacité maximale.
Dimensions de l’auge
Ce paramètre est principalement déterminé par le débit volumétrique requis ou la taille maximale des objets. Toutefois, l’angle d’élévation aura une incidence sur la taille et la conception (une auge à section octogonale étant nécessaire pour les angles supérieurs à30° et envisagée pour les angles supérieurs à25°).
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Pour les convoyeurs inclinés, ajustez la capacité en fonction du choix de l’auge en
Capacité ajustée =Capacité horizontale × (1 + Angle d’inclinaison/60)
Puissance et vitesse du moteur
Le principal critère à prendre en compte lors du choix de la vitesse du moteur est d’atteindre le débit requis à la vitesse la plus faible possible. Toutefois, cette approche a tendance à augmenter les coûts d’investissement. Pour un débit, une longueur de convoyeur et un angle d’élévation donnés, il existe une puissance minimale requise. Lorsque la vitesse de rotation diminue, le couple augmente. Cette augmentation du couple entraîne une augmentation de la taille du châssis du réducteur. Il serait possible d’augmenter la vitesse, d’atteindre le même débit (en réduisant la quantité de matière versée dans l’auge) et, grâce à ce couple plus faible, d’utiliser un réducteur de plus petite taille. Une fois encore, cela réduit les coûts d’investissement, mais peut entraîner une augmentation des coûts sur toute la durée de vie en raison de l’accélération de l’usure.
Puissance du moteur et régime de la boîte de vitesses
Ceci est déterminé par la longueur et le débit requis m 3 /h ( pi 3 /h).
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Pour les convoyeurs inclinés, réglez la puissance requise en :
Puissanceen pente = Puissancehorizontale x (1 + angle d’inclinaison/45)
Diamètre de la spirale, pas et modèle
Le diamètre et le pas de la spirale sont déterminés par le débit requis, l’angle d’élévation et la nature du matériau. Bien qu’elles ne soient pas réglables en continu, SPIRAC propose une très large gamme de combinaisons de diamètres et de pas permettant de répondre à de nombreuses applications et capacités. De par leur conception, les convoyeurs sans arbre ne sont pas limités à un seul diamètre de spirale pour un diamètre de cuve donné ; il peut exister de légères variations dans les diamètres des spirales pour une taille de cuve donnée. SPIRAC s’efforce toujours d’adopter une vitesse de rotation relativement faible afin de garantir de faibles taux d’usure. Bien qu’il soit souvent possible d’utiliser un diamètre d’auge plus petit et d’atteindre le débit requis en augmentant la vitesse de rotation, l’économie réalisée en termes de coût d’investissement est annulée et peut entraîner une augmentation du coût sur toute la durée de vie. La conception de la spirale est également influencée par l’angle d’élévation.
Le modèle de la spirale est déterminé par le type d’insert requis ainsi que par la résistance nécessaire de la spirale. La résistance correspond à la capacité à supporter le couple appliqué à la spirale. Nous disposons d’un logiciel qui nous permet de déterminer avec précision le modèle de spirale à utiliser pour un couple de sortie donné. Là encore, il est possible de réaliser des économies substantielles sur les coûts d’investissement en fonctionnant à des vitesses plus élevées et avec des couples plus faibles, mais cela se traduira toujours par un coût global sur toute la durée de vie plus élevé en raison de l’augmentation des taux d’usure. Il convient de prendre en compte les alimentations par trémie ou d’autres situations pouvant nécessiter qu’un convoyeur conçu pour fonctionner à un certain pourcentage de remplissage puisse, dans certaines conditions exceptionnelles, se remplir périodiquement à 100 %, ce qui exige un couple et une puissance moteur suffisants pour déblocquer l’auge.
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La mise en place d’un système fiable de manutention des matières dans une station d’épuration commence par le choix d’un équipement adapté. Pour en savoir plus sur la gamme de convoyeurs à spirale disponibles et sur les critères de sélection, n’hésitez pas à nous contacter.
