Les atomiseurs : explications, usages, avantages et principaux problèmes

Un sécheur par atomisation ne se contente pas d’éliminer l’humidité d’une charge liquide. Il transforme les liquides, les boues ou les suspensions en une poudre sèche au cours d’un processus contrôlé utilisé dans les secteurs pharmaceutique, agroalimentaire, chimique et des industries de spécialité. Pour que ce processus reste constant, la chambre de séchage, le système d’atomisation, les composants de traitement de l’air et le système de collecte doivent continuer à fonctionner de manière fiable. Une exposition continue à la chaleur, à l’humidité, aux produits chimiques et aux particules à grande vitesse peut progressivement entraîner de la corrosion, des fissures, de l’érosion, des dépôts de produit ou des dommages au niveau des raccords.

Comprendre les utilisations et les avantages des sécheurs-atomiseurs, ainsi que les problèmes courants auxquels ils sont confrontés, aide les opérateurs à prendre conscience de l’impact que l’état de l’équipement peut avoir sur ses performances et à déterminer à quel moment une inspection par un professionnel peut s’avérer nécessaire.

Qu’est-ce qu’un sécheur par atomisation, et comment fonctionne le procédé de séchage par atomisation ?

Les sécheurs par atomisation transforment un liquide ou une suspension en une poudre sèche en évaporant rapidement l’humidité qu’ils contiennent. Bien que le principe soit simple, les différentes étapes dépendent de manière cruciale du bon fonctionnement des équipements et d’un contrôle rigoureux des conditions de fonctionnement.

Préparation de la charge

La première étape consiste à préparer le liquide, la boue ou la suspension à sécher. La matière première doit présenter des propriétés d’atomisation appropriées et être adaptée au traitement. Le comportement au séchage et la qualité des poudres peuvent être affectés par des variations des propriétés de la matière première.

Atomisation

Le produit sec est introduit dans la chambre de séchage à l’aide d’un atomiseur ou d’un système de pulvérisation adapté. Il est ainsi divisé en fines gouttelettes, ce qui augmente la surface disponible pour l’élimination de l’humidité.

Exposition à l’air chaud

Les gouttelettes atomisées entrent en contact avec de l’air de séchage chauffé. L’élimination de l’humidité dépend de la température, du débit d’air et des conditions de contact.

Évaporation de l’humidité

Les gouttelettes entrent en contact avec de l’air chaud, et l’humidité s’évapore rapidement. Les matières solides restantes se présentent sous forme de particules sèches. Les surfaces internes et la chambre doivent résister aux conditions thermiques et aux contraintes du procédé.

Collection « Powder »

Les particules séchées sont extraites du flux d’air et collectées en vue d’un traitement ultérieur ou d’un conditionnement. Les équipements de collecte et les composants associés doivent être en bon état de fonctionnement afin de garantir l’efficacité du processus.

L’inspection de la chambre de séchage, des soudures, des raccords, des surfaces et d’autres zones critiques peut permettre de détecter toute détérioration susceptible de se produire et d’entraîner un fonctionnement peu fiable, car ces étapes reposent sur de multiples composants.

Applications et avantages du séchoir par atomisation dans l’industrie

Le séchage par atomisation est utile dans plusieurs secteurs industriels, car il permet de transformer des matières liquides en matières sèches, plus faciles à manipuler. Les avantages des sécheurs par atomisation dépendent des besoins spécifiques du produit et du procédé.

Fabrication pharmaceutique

Dans l’industrie pharmaceutique, le séchage par atomisation est utilisé pour transformer des formulations liquides, des solutions ou des suspensions en poudres sèches présentant des caractéristiques contrôlées. En ajustant les conditions d’alimentation, l’atomisation et les paramètres de séchage, les fabricants peuvent influencer la teneur en humidité, la taille des particules et les propriétés de la poudre requises pour les étapes de transformation ultérieures. Ce procédé s’avère particulièrement utile lorsque la constance des caractéristiques de la poudre est essentielle pour la formulation, la manipulation, le stockage ou la fabrication en aval.

Transformation des produits alimentaires et des boissons

Le séchage par atomisation est largement utilisé dans l’industrie agroalimentaire pour produire des poudres telles que des arômes, des extraits, des ingrédients nutritionnels, du lait en poudre et d’autres produits alimentaires. Un séchage homogène permet d’atteindre le taux d’humidité requis et d’obtenir les caractéristiques souhaitées pour la poudre, ce qui favorise la qualité du produit, son stockage et sa manipulation. Étant donné que ces applications impliquent un fonctionnement en continu et des exigences strictes en matière d’hygiène, l’état du sécheur par atomisation et des équipements associés doit également faire l’objet d’une attention particulière. Des inspections régulières dans le secteur agroalimentaire permettent de détecter la corrosion, les fissures, la détérioration des surfaces ou tout autre problème lié aux équipements susceptible de compromettre la sécurité et la fiabilité du processus de transformation.

Industrie chimique

Le séchage par atomisation peut être utilisé par les fabricants de produits chimiques pour transformer une formulation chimique liquide ou une suspension en un produit sec, plus facile à stocker, à transporter, à manipuler ou à utiliser dans d’autres procédés.

Poudres spécialisées et industrielles

Dans la fabrication de poudres spécialisées et industrielles, le séchage par atomisation permet de transformer des matières premières liquides en poudres présentant des caractéristiques adaptées à des exigences de transformation spécifiques. Des paramètres tels que l’atomisation, la température de séchage et la composition de la matière première peuvent influencer la teneur en humidité, la taille des particules et la structure de la poudre. Le séchage par atomisation s’avère donc utile lorsque des propriétés de poudre homogènes sont requises pour la manutention, le stockage, le mélange ou les processus de fabrication ultérieurs.

Problèmes courants liés aux sécheurs par atomisation susceptibles d’affecter leurs performances

L’équipement est soumis à de fortes contraintes lors du séchage par atomisation. Ces conditions peuvent entraîner, au fil du temps, des degrés variables de détérioration.

Corrosion et détérioration des surfaces

Les surfaces des équipements peuvent être affectées par l’humidité, les produits chimiques, les procédures de nettoyage et l’exposition à divers produits. Il convient de vérifier l’absence de corrosion, de taches, de piqûres ou de tout autre signe de détérioration du matériau au niveau des chambres, des raccords, des soudures et des autres surfaces exposées.

Fissures et défauts de soudure

Les fissures ou les défauts de soudure peuvent être causés par des cycles thermiques répétés, des contraintes mécaniques et des vibrations, ainsi que par des problèmes de fabrication. Ces zones soumises à de fortes contraintes peuvent donc nécessiter une attention particulière. Elles peuvent devoir faire l’objet d’une surveillance, d’une réparation ou d’une analyse plus approfondie, en fonction de leur taille et de leur emplacement. En cas de suspicion de défaut, le recours à des essais industriels appropriés de détection des fissures peut aider à confirmer la présence d’un défaut.

Érosion et amincissement des parois

Les surfaces exposées peuvent subir une abrasion au fil du temps sous l’effet de particules à grande vitesse et du flux continu de produit. En fonction du débit d’air et du mouvement du matériau, une érosion peut se produire dans certaines parties du séchoir.

La mesure de l’épaisseur peut s’avérer utile lorsqu’on soupçonne une perte de matériau qui n’est pas toujours évidente. Les résultats peuvent aider à déterminer le degré de dégradation et à établir si des mesures correctives s’imposent.

Accumulation de produit et dépôts

Les conditions de processus, les caractéristiques du produit ou le fonctionnement des équipements peuvent créer des conditions propices à la formation de dépôts sur les surfaces internes, entraînant une accumulation de poudre. En cas d’accumulation excessive, le transfert thermique, l’efficacité du processus, le nettoyage et la manutention du produit peuvent s’en trouver affectés.

L’inspection permet de déterminer si l’état des surfaces ou le fonctionnement des équipements nécessite une intervention, et de repérer les zones où des dépôts s’accumulent.

Fuites ou raccords endommagés

Au fil d’une utilisation prolongée, les brides, les raccords, les joints d’étanchéité, les points d’accès et autres raccordements peuvent se détériorer. Si vous constatez une fuite, cela peut indiquer que les joints sont endommagés, que des raccordements sont desserrés, ou encore qu’il existe des problèmes de corrosion, de fissuration ou d’ordre mécanique qui doivent faire l’objet d’une vérification.

Déformation ou dommage structurel

La géométrie des équipements peut être affectée par des contraintes thermiques, des charges mécaniques, des pressions et d’autres conditions d’exploitation. Les enfoncements, déformations, flambages ou autres altérations anormales doivent faire l’objet d’une enquête immédiate afin de déterminer leur cause et leur impact sur l’intégrité des équipements.

Services d’inspection des sécheurs par atomisation proposés par Bioscan Ltd.

Bioscan Ltd. est une société spécialisée dans l’inspection industrielle et les contrôles non destructifs (CND) des sécheurs-atomiseurs et des équipements de process associés. Notre service d’inspection des sécheurs-atomiseurs est très apprécié pour sa capacité à dresser un état des lieux de l’état de l’équipement et à identifier les zones nécessitant une inspection plus approfondie.

L’évaluation portera sur :

• L’évaluation de l’état et de l’intégrité des équipements.
• L’identification des fissures et des défauts de surface.
• L’évaluation de la détérioration et de la corrosion.
• L’évaluation des soudures, des joints et des zones d’importance critique.

Grâce à BioScan LTD, l’installation peut détecter la détérioration à un stade précoce. Cela aide considérablement l’exploitant à planifier la maintenance et les réparations, à enquêter sur les problèmes récurrents et à évaluer l’état des équipements.

Comment préserver la fiabilité d’un sécheur-atomiseur après inspection

L’inspection fournit des informations utiles, mais sa valeur dépend de ce qui est fait par la suite. Une fois les défauts ou les points faibles identifiés, les décisions en matière de maintenance doivent être fondées sur les résultats de l’inspection et les exigences de fonctionnement de l’équipement.

• Les défauts identifiés doivent être traités en fonction de leur gravité et des recommandations issues de l’inspection. Si une réparation ou un remplacement de composant s’avère nécessaire, celui-ci doit être effectué dans le cadre du plan de maintenance approprié.
• Les zones précédemment vulnérables doivent également faire l’objet d’une surveillance lors des inspections ultérieures. Les procédures de nettoyage et d’exploitation doivent être respectées de manière appropriée afin de minimiser les conditions favorisant la formation de dépôts, la corrosion ou une détérioration accélérée.
• Les inspections périodiques doivent être programmées en fonction de l’état de l’équipement, de l’environnement d’exploitation et des exigences de maintenance. La tenue de registres d’inspection et de réparation peut également aider à identifier les problèmes récurrents et à suivre l’évolution de l’état de l’équipement au fil du temps.

Conclusion

Comprendre les utilisations et les avantages d’un sécheur-atomiseur ne constitue qu’un aspect du maintien de la fiabilité des opérations de séchage. Le même équipement qui permet une élimination contrôlée de l’humidité et la production de poudre peut être confronté à des problèmes courants liés aux sécheurs-atomiseurs, notamment la corrosion, les fissures, l’érosion, l’accumulation de produit, les dommages au niveau des raccords et la déformation lors d’un fonctionnement en continu. Ces problèmes peuvent se développer progressivement et ne sont pas toujours détectables lors d’une observation de routine.

Une évaluation structurée du procédé de séchage par atomisation doit donc tenir compte à la fois des performances du procédé et de l’état des équipements. Des inspections régulières permettent de détecter toute détérioration, d’évaluer les zones critiques et de fournir des informations utiles à la prise de décisions en matière de maintenance. Grâce à des pratiques appropriées d’inspection, de réparation, de surveillance et d’exploitation, les fabricants peuvent mieux préserver l’intégrité des sécheurs par atomisation et garantir un fonctionnement constant à long terme.

Vous avez besoin d’évaluer votre sécheur par atomisation ? Discutez de l’état de votre équipement avec les spécialistes en inspection de Bioscan. Contactez dès maintenant nos spécialistes en inspection!