L’ensemblier Boccard intervient dans la conception et la construction d’installations industrielles, notamment dans les secteurs de l’agroalimentaire, de la pharmacie ou encore de la chimie ou de la cosmétique. Raphaëlle Thieberger, expert agitation et mécanique des fluides chez Boccard, nous partage son expertise pour faire le bon choix du système d’agitation à utiliser dans le cas des cuves agitées.
Dans de nombreuses industries, l’agitation de fluides et le mélange dans les cuves constitue des étapes clés du procédé de fabrication. Les conséquences d’une conception inadaptée par rapport aux fonctionnalités attendues par les industriels sont souvent sous-estimées en avant-projet. Bien dimensionner, caractériser et concevoir les systèmes d’agitation et de mélange nécessite en effet une expertise et des connaissances spécifiques, notamment en raison de la complexité des systèmes cuves-agitateurs et de la nature des écoulements. La définition du système d’agitation adapté aux contraintes du processus des industriels tient compte des fonctions, ou combinaisons de fonctions, à remplir : homogénéisation, maintien et mise en suspension, échange thermique, réaction chimique, dispersion liquide/liquide, solide/liquide ou gaz/liquide, ou émulsion.

Sélection des mobiles

Afin de remplir les fonctions désirées, les experts en agitation vont sélectionner différents mobiles, ou combinaisons de mobiles, en fonction du résultat recherché. Les hélices tripales ou bipales seront adaptées pour de multiples applications de mélange ou d’homogénéisation nécessitant un pompage important. Les turbines de dispersion, aussi appelées  «défloculeuses», seront, quant à elles, utilisées pour la dispersion des pulvérulents ou des gaz. Le principe du rotor-stator sera la solution pour l’homogénéisation du fond de cuve afin d’obtenir un cisaillement important, nécessaire pour la dispersion des poudres. L’ancre sera plutôt utilisée pour racler les bords de la cuve pour les produits très visqueux, afin d’éviter qu’ils ne collent aux parois comme cela peut être le cas avec le chocolat, les crèmes cosmétiques ou le caramel. Le ruban hélicoïdal sera, lui, adapté pour le traitement des peintures, des silicones ou pour les purées et les compotes. Enfin, les turbines à pales droites ou inclinées seront souvent utilisées en fond de cuve pour cisailler et maintenir les particules en suspension ainsi que pour éviter la sédimentation de certains solides que l’on souhaite mettre en suspension, ce qui est souvent le cas en chimie.

Développement et suivi de l’installation

La société Boccard a développé, au sein de son activité Boccard Process Vessels, un service d’expertise en agitation pour les besoins industriels. Ce service fonctionne suivant un processus bien défini, aussi bien en amont qu’en aval du projet. En amont, il est indispensable d’accompagner les clients dans la définition d’une nouvelle agitation, pour un nouveau procédé, avec une mise à l’échelle du procédé avec l’augmentation de volumes de production. Aussi, les services d’audit et de mise en perspective de solutions techniques pour optimiser le temps de production Batch sont très importants, au même titre que la conception du design d’une cuve ou la validation de l’intégration d’un profil d’agitation déjà utilisé dans une éventuelle unité de production. En aval, les services se traduisent par l’intervention sur site pour assurer la maintenance des agitateurs et des cuves afin de suivre le maintien de la fonction d’origine ou l’optimisation et revamping des procédés Batch.
À lire dans le Journal des Fluides n°79 Avril/Mai 2017