Apport de puissance
Relation entre l'apport de puissance et le résultat de la dispersion
Des études scientifiques fondamentales ont montré que la puissance d'agitation mécanique introduite dans la base de broyage est étroitement liée au résultat de la dispersion. La puissance d'agitation mécanique détermine l'énergie transmise au produit par le rotor de broyage via les billes de broyage. La puissance d'agitation P se calcule sur base de la vitesse de rotation n du rotor de broyage et du couple M généré sur celui-ci, selon l'équation suivante :
P = 2 π n M
P = puissance [Nm/s=J/s=W]
π = 3.141...
n = vitesse [1/s]
M = couple [Nm]
Plus la puissance d'agitation mécanique introduite est élevée, plus l'énergie apportée dans la cuve de dispersion est importante et plus la probabilité que des agglomérats plus solides soient dispersés est grande. Il importe peu que l'apport de puissance d'agitation conduisant à la densité énergétique existante ait été introduite à grande vitesse et à faible couple, ou inversement à faible vitesse et à couple élevé. Pour un remplissage donné des billes de broyage et une durée de dispersion suffisamment longue pour que tous les agglomérats soient transportés au moins une fois dans les domaines présentant la densité d'énergie la plus élevée, c'est-à-dire lorsque l'état de dispersion ne change plus avec une dispersion de plus en plus longue, le résultat de la dispersion ne dépend que du montant de la puissance d'agitation mécanique. Le couple, quant à lui, dépend directement du comportement d’écoulement de la pâte de broyage. Si la viscosité de la pâte change , l'apport de puissance d'agitation change également en cas de dispersion à vitesse constante.
Si la viscosité diminue pendant une dispersion, la puissance d'agitation mécanique diminue ; si elle augmente, la puissance d'agitation mécanique augmente. Si le broyage du produit est effectué avec un refroidissement plus important, l'apport de puissance d'agitation est plus élevé en raison de la viscosité plus élevée de la pâte de broyage et plus faible si le refroidissement est plus faible. Ainsi, par exemple, le problème se pose que les résultats de dispersion peuvent dépendre de la saison, l'eau de refroidissement pouvant être beaucoup plus froide en hiver qu'en été !
Le DISPERMAT® résout ce problème en permettant de prédéfinir la puissance d'agitation mécanique à laquelle la dispersion doit avoir lieu. Pendant la dispersion, le couple du rotor est alors mesuré en permanence et la vitesse de rotation est réglée de manière à ce que le produit de n et M conduise exactement à la puissance d'agitation mécanique prédéfinie. Outre la géométrie du rotor de broyage et la viscosité de la pâte à broyer, le couple transmis par l'arbre agitateur à la base de broyage dépend également du type, de la quantité et de la taille des billes de broyage. Des taux de remplissage élevés en billes de broyage augmentent le couple sur l'arbre d'agitation et de la même manière la probabilité que les agglomérats parviennent spatialement dans une situation de dispersion.
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