Au point précis : La pompe à membrane permet une dilution précise des émulsifiants et réduit les coûts logistiques grâce à un stockage peu encombrant

Les débitmètres du système vérifient en permanence le degré de dilution requis. En cas de besoin, les mélanges incorrects peuvent être rapidement ajustés grâce au court temps de réglage du système de contrôle. (Source : LEWA GmbH)

Grâce à la pompe doseuse à membrane de la série ecodos, l'émulsifiant hautement concentré peut être dilué à une concentration d'utilisation de 20 pour cent. (Source : LEWA GmbH) / En utilisant la pompe doseuse à membrane de la série ecodos, l'émulsifiant hautement concentré peut être dilué à une intensité de travail de 20 pour cent. (Source : LEWA GmbH)

« La mixture d’émulsifiant ne devait, selon la spécification du client, dévier que de 1 pour cent par rapport aux 20 pour cent requis », explique Volker Kirschbauer, ingénieur commercial chez LEWA GmbH. « Grâce à la commande optimisée et au placement des débitmètres à des points stratégiquement pertinents, nous pouvons respecter cette exigence sans problème. » (Source : LEWA GmbH)

En raison de leur propriété de solubilité dans différents matériaux, les émulsifiants sont souvent utilisés lorsque des composants non miscibles doivent être mélangés. Afin d'obtenir un mélange approprié, par exemple dans la production alimentaire, l'émulsifiant pur, à haute concentration, est préalablement dilué à la force d'utilisation. Les installations de mélange pour la fabrication d'un émulsifiant adapté doivent avant tout présenter une grande précision de dosage, afin d'assurer un degré de dilution exact et d'éviter les erreurs de mélange ou les fluctuations dans les lots individuels. Comme le processus manuel jusqu'à présent ne pouvait pas garantir cela de manière suffisante, un groupe chimique international a contacté les experts de LEWA GmbH. Leurs systèmes de dosage sont équipés de débitmètres qui vérifient en continu le degré de dilution requis de 20 pour cent ; en cas d'écarts éventuels, les erreurs de mélange peuvent être évitées grâce à la court délai de correction et à la réaction rapide du système de contrôle. De plus, l'utilisation du module de mélange LEWA permet de réduire les coûts logistiques : en stockant de l'émulsifiant à haute concentration, qui n'est dilué avec de l'eau qu'ultérieurement, il est possible de se passer de l'utilisation de camions-tank supplémentaires livrant des mélanges concentrés déjà dilués.

« Lors du processus de dilution de l'émulsifiant, la précision de la dosage et le respect des normes de sécurité techniques sont particulièrement importants », explique Volker Kirschbauer, ingénieur commercial chez LEWA GmbH. Étant donné que les additifs sont principalement utilisés dans le secteur alimentaire, les systèmes de dilution utilisés doivent répondre à des exigences élevées en matière de fonctionnement. « Cela inclut notamment que les modules doivent être robustes et résistants à l'usure pour éviter les fuites et – dans le cas d'une pompe hydraulique – toute contamination de l'émulsifiant par des lubrifiants », précise l'expert. Par ailleurs, l'installation doit également fonctionner aussi précisément que possible, afin de respecter sans déviation les niveaux de dilution exigés par le client.

Les pompes à piston classiques, telles que celles utilisées par le groupe chimique pour diluer ses émulsifiants, ne convenaient pas idéalement à cette tâche. « Dans un premier temps, la substance concentrée de l'émulsifiant était manuellement dirigée dans le réservoir. Lorsque la quantité requise était atteinte, la vanne était fermée et une seconde ouverte pour l'ajout d'eau de processus en vue de la dilution », raconte Kirschbauer. « Ensuite, un agitateur devait être mis en marche pendant une demi-heure pour obtenir un mélange homogène. » Ce processus, long et nécessitant beaucoup de personnel, nuisaient à l'efficacité de la production du client et entraînaient également une dilution parfois limitée, ne permettant pas d'atteindre toujours le bon mélange. « La marge d'erreur humaine est élevée en raison de facteurs tels que le stress ou la distraction », explique Kirschbauer. « Par exemple, si l'arrêt de la pompe est signalé trop tard, la concentration du mélange d'émulsifiant peut varier de manière significative, ce qui peut nécessiter d'ajouter plus d'eau pour retrouver la concentration initialement demandée. Cela implique également un délai supplémentaire. »

Précision de dosage élevée grâce à une commande optimisée

Le grand groupe, dont le siège est situé au Royaume-Uni, a donc contacté le fabricant de pompes LEWA GmbH et a confié à l'entreprise de Léonberg la construction d'une installation de pompage pour diluer un émulsifiant à 70 pour cent. Après avoir visité le site du groupe et élaboré une offre sur mesure en tenant compte des contraintes spatiales et logistiques spécifiques, le client a finalement opté pour l'achat d'une installation de dosage LEWA équipée de pompes à membrane de dosage ecodos, afin de diluer l'émulsifiant à 20 pour cent.

« L'installation se compose de deux rangées de pompes : l'une transporte l'émulsifiant, l'autre l'eau de dilution », explique Kirschbauer. « Chacune est équipée d'un débitmètre qui surveille en permanence le débit volumique actuel, avant que les deux liquides ne soient envoyés dans un mélangeur statique où ils sont mélangés. » Un troisième appareil de mesure dans le réservoir affiche finalement, pour contrôle, la somme des deux débits volumétriques, offrant ainsi une sécurité redondante au client – la somme des sous-débits doit être égale à la valeur mesurée par le capteur. « Si les sous-débits mesurés ne correspondent pas au rapport de mélange souhaité, le système de contrôle intégré dans l'installation ajuste automatiquement le dosage. L'opérateur doit simplement définir le rapport de mélange souhaité », explique Kirschbauer. La technologie de contrôle LEWA smart control, qui ne nécessite qu'un court délai de correction, permet de réagir plus rapidement et plus précisément que les systèmes de régulation classiques, évitant ainsi efficacement les erreurs de mélange – les temps de transition avec des concentrations non précises sont ainsi considérablement raccourcis. « Selon les spécifications du client, la marge d'erreur pour la dilution de l'émulsifiant ne devait pas dépasser 1 pour cent par rapport aux 20 pour cent requis », précise Kirschbauer. « Grâce à la commande optimisée, nous pouvons respecter cette exigence sans problème. »

Stockage peu encombrant grâce à l'utilisation d'une installation de dosage

Une autre exigence du groupe britannique était d'utiliser lors de la conception de l'installation de dosage des composants de taille similaire à ceux d'un projet précédent. « Si nécessaire, certaines pièces pouvaient être rapidement et facilement échangées entre les unités de mélange pour éviter des interruptions de production », explique Kirschbauer. Étant donné que les membranes et les vannes sont du même type pour les deux installations, cela permet également une simplification de l'approvisionnement et de la gestion des pièces de rechange.

De plus, le module de dilution LEWA garantit un stockage plus efficace, car il permet de réduire l'espace nécessaire. Par exemple, si le client souhaite traiter l'émulsifiant à trois concentrations différentes, cela nécessiterait traditionnellement l'utilisation de trois camions-tank, chacun livrant les quantités nécessaires aux degrés de dilution souhaités. Grâce à la possibilité de mélanger l'émulsifiant en continu sur une large gamme de concentrations, un seul camion-tank rempli d'une concentration élevée suffit désormais.

La station de dilution, qui permet un débit de 20 000 kg de mélange par jour, est en service depuis l'été 2018. « Le client n'a pas choisi cette solution sans raison : la production a été considérablement améliorée grâce à un processus plus rapide et automatisé », rapporte Kirschbauer. En raison de ce bilan positif, aucune obstacle ne s'oppose à une nouvelle collaboration.