L'industrie de la production de granulés, qu'il s'agisse de combustible, d'alimentation animale ou d'autres applications, repose sur des processus industriels complexes et des équipements spécialisés. Au cœur de ces opérations se trouvent les presses à granulés, des machines dont l'efficacité et la fiabilité déterminent la qualité et la rentabilité du produit final. Cet article se propose d'explorer en détail une installation de production de granulés CPM, en analysant ses composants, ses technologies, et les diverses applications qu'elle permet, en s'appuyant sur les informations fournies concernant une usine de production de pellets CPM d'une capacité de 5 000 kg/h.
L'usine de production de pellets CPM décrite est une installation industrielle complète, conçue spécifiquement pour la fabrication de granulés de bois avec une capacité impressionnante de 5 000 kg/h. Cette ligne de production témoigne d'une intégration sophistiquée de diverses machines, dont la plupart ont été produites entre 2008 et 2010. Bien que les presses à pellets elles-mêmes soient légèrement plus anciennes, elles ont subi une rénovation complète avant d'être remises en service, garantissant ainsi leur performance et leur longévité.
Le parcours des matières premières, depuis leur état brut jusqu'au produit fini conditionné, est orchestré par une série de composants essentiels. Les convoyeurs à chaîne sont utilisés pour le transport initial des grumes. Ensuite, des élévateurs dotés de plateformes inclinées assurent un dosage précis du matériau. Les convoyeurs à bande d'entrée sont équipés de sections magnétiques, une mesure de sécurité cruciale pour la détection de toute présence de fer susceptible d'endommager les équipements en aval. L'étape initiale de réduction de taille est assurée par un broyeur à marteaux BRUKS de 500 kW, une machine puissante conçue pour traiter efficacement le bois.
L'équipement supplémentaire comprend des convoyeurs à panier, fonctionnant à la fois verticalement et horizontalement, spécialement conçus pour le transport des copeaux de bois. Des plateformes hydrauliques au sol facilitent le dosage précis des copeaux, tandis que plusieurs bandes transporteuses acheminent les matériaux vers les étapes critiques de séchage et de pressage. Chaque élément de cette chaîne est pensé pour une efficacité et une fluidité maximales du processus de production.
Le système de séchage joue un rôle fondamental dans la préparation du matériau avant sa transformation en granulés. Il comprend un séchoir rotatif d'une capacité de 8 tonnes par heure, capable de réduire l'humidité du bois à un niveau optimal pour le pressage. Ce séchoir est alimenté par un foyer équipé d'une grille inclinée, un système qui assure une combustion efficace du combustible utilisé pour générer la chaleur nécessaire. Des silos dédiés sont utilisés pour le stockage temporaire des copeaux et de la sciure, garantissant un approvisionnement continu du système de séchage.
Après le séchage, le matériau est acheminé vers un second broyeur, un broyeur à marteaux Champion de 160 kW. Ce broyeur affine davantage la taille des particules, préparant le bois pour l'étape cruciale de granulation. De grands silos de stockage sont ensuite employés pour le matériau sec (d'une capacité de 250 m³) et pour le stockage des granulés finis (d'une capacité de 150 m³).
Le cœur de l'usine réside dans ses presses à granulés CPM, chacune d'une puissance de 250 kW. Ces machines sont responsables de la compression mécanique du matériau préparé, le forçant à traverser une matrice pour former des granulés cylindriques de taille et de densité contrôlées. Avant l'étape de pressage, des mélangeurs sont utilisés pour homogénéiser le matériau sec et, si nécessaire, ajuster son taux d'humidité par l'ajout contrôlé d'eau. Des tamis CPM interviennent ensuite pour séparer les granulés de qualité des fines et des particules non conformes, tandis que des refroidisseurs de granulés abaissent leur température après le processus de compression, les rendant aptes au conditionnement.
Une fois produits et refroidis, les granulés de bois sont prêts pour l'emballage. L'usine est équipée d'une ligne d'emballage automatique GO PACK, conçue pour conditionner efficacement les granulés en sacs. Cette ligne est complétée par un robot GO PACK, une solution automatisée pour le tri et la palettisation des sacs, optimisant ainsi la logistique et la présentation du produit fini.
L'ensemble du système de production est géré par un système de contrôle électrique étendu, composé de 12 armoires de contrôle. Ces armoires abritent les composants électriques et électroniques qui supervisent et régulent chaque étape du processus, assurant un fonctionnement harmonieux et sécurisé de l'installation.
Une inspection visuelle de l'usine révèle des machines industrielles robustes, équipées de moteurs électriques et d'une infrastructure d'accès telle que des échelles métalliques et des plateformes. Des boîtiers de contrôle, reliés par des câbles, sont disséminés à travers l'installation. Il est observé que certaines machines présentent des signes d'usure, de rouille et de saleté, ce qui est typique d'un équipement d'occasion. Cependant, leur structure semble solide, sans dommages visibles majeurs.
Les grands silos cylindriques, supportés par des structures en acier peintes en bleu et orange, paraissent propres et bien entretenus de l'extérieur. Les armoires électriques de contrôle, bien que présentant un peu de saleté et d'usure, sont équipées de grilles de ventilation et de panneaux d'avertissement haute tension, soulignant l'importance de la sécurité dans leur conception et leur fonctionnement.
Les presses à granulés CPM sont reconnues pour leur conception axée sur l'efficacité et la fiabilité. Elles sont spécifiquement conçues pour simplifier, sécuriser et rendre plus efficace le travail de production de granulés, tout en garantissant la meilleure qualité possible du produit fini. Ces machines visent de grandes efficacités, générant des économies substantielles et des rendements encore plus élevés.
Le broyeur à granulés de la série 3000, par exemple, est décrit comme un outil compact mais infatigable. Sa construction robuste et sa conception éprouvée lui permettent de répondre aux applications les plus exigeantes. L'accent est mis sur la réduction du temps d'arrêt et des coûts de maintenance, ainsi que sur une utilisation plus efficace de l'énergie. Ces aspects ne sont pas considérés comme de simples souhaits, mais comme des nécessités absolues, garantissant que chaque dollar investi dans l'équipement est rentabilisé.
Bien que l'usine principale soit axée sur la production de granulés de bois, il est pertinent de mentionner la technologie des presses Crown, qui, bien que potentiellement différente dans leur application principale (extraction d'huile de graines oléagineuses), partagent des principes de conception robustes et une technologie de presse avancée. Les presses Crown utilisent une technologie de presse à vis avancée pour garantir un rendement maximal et une qualité optimale de l'huile extraite. Leur conception modulaire facilite l'intégration et l'évolutivité, les rendant adaptées aux opérations de petite et grande échelle. Construites avec des matériaux robustes, elles sont conçues pour résister aux conditions exigeantes et minimiser les besoins de maintenance.
Il est important de distinguer les différents types de presses Crown :
Ces distinctions soulignent la polyvalence de la technologie de presse, même si l'application principale de l'usine examinée est la granulation de biomasse.
La presse à granulés de biomasse est un équipement spécialisé qui joue un rôle crucial dans la valorisation des déchets. Elle transforme divers matériaux, tels que les déchets agricoles et forestiers (copeaux de bois, paille, balles de riz, excréments, fourrage, etc.), en combustibles ou en aliments pour animaux à haute densité par compression mécanique. La machine à granulés de biomasse est donc un outil essentiel pour « transformer les déchets en trésors », convertissant les déchets organiques en produits à haute valeur ajoutée. Cette transformation offre un triple avantage : économique, environnemental et en phase avec les engagements politiques de développement durable.
Le choix du modèle de presse à granulés de biomasse doit être adapté aux caractéristiques spécifiques des matières premières, au marché cible et aux besoins en capacité de production. Le système de granulation à filière annulaire, reconnu pour sa haute technicité, s'est avéré très efficace et fiable. La conception de ces presses à granulés de biomasse est devenue une référence en matière de granulation fiable des déchets, grâce à sa robustesse et sa fiabilité.
La gamme complète de granulateurs de biomasse proposée par RICHI, par exemple, inclut des équipements qui peuvent traiter une vaste gamme de matières organiques et certaines matières premières inorganiques. Cela inclut la transformation de granulés d'engrais organiques (fumier de poulet, bouse de vache, fumier de cheval) et l'utilisation de ressources en déchets comme les déchets verts urbains ou le marc de café.
Les vidéos de tests de presses à granulés de biomasse avant livraison illustrent la diversité des applications et des configurations possibles. Un projet australien de transformation de granulés de 2 à 3 tonnes, utilisant des chutes de bois issues de la transformation de meubles, montre l'intégration de la presse à granulés avec d'autres équipements tels que des trancheuses, des machines à sciure, des refroidisseurs, des cribleurs et des balances d'emballage automatique. Les granulés produits sont destinés à être vendus à des utilisateurs industriels qui les emploient dans des chaudières à biomasse.
Une autre vidéo présente un essai réalisé pour un client en Afrique du Sud, qui utilise de l'herbe et de la paille comme matières premières pour la production de granulés d'aliments pour ruminants. Ce projet met en avant l'utilisation de machines à granulés d'herbe, dont la principale différence réside dans le conditionneur. Contrairement aux granulés de combustible, les granulés d'herbe nécessitent un conditionneur pour accélérer la maturation des matières.
RICHI souligne l'absence de solution universelle pour la granulation de biomasse, reconnaissant que chaque déchet forestier ou agricole présente des besoins et des défis uniques. Que l'on soit une entreprise de transformation de granulés, une usine de transformation du bois, une fabrique de meubles, une entreprise de transformation de produits agricoles, une usine agroalimentaire, une papeterie, une entreprise de biomasse, une centrale électrique, une centrale thermique, un agriculteur ou un propriétaire forestier, la collaboration avec des experts est la clé pour lancer une activité rentable.
Les projets de granulation de biomasse varient considérablement en fonction des matières premières utilisées :
Les presses à granulés de biomasse, bien qu'efficaces, présentent certains défis, notamment une densité de granulés relativement faible (0.8 à 1.0 g/cm³) et une durabilité nulle dans certains cas. L'adaptabilité aux matières premières peut être limitée, et le niveau d'automatisation est souvent très faible, ne permettant pas un contrôle entièrement automatique. Ces limitations soulignent l'importance d'une conception et d'une sélection d'équipements appropriées.
RICHI propose des solutions personnalisées pour répondre aux besoins spécifiques de chaque exploitation et de chaque site. La collaboration étroite avec les clients permet de concevoir et de sélectionner les équipements et les machines les mieux adaptés à leur application. Les capacités étendues en matière d'équipements de traitement de granulés de biomasse font de RICHI un partenaire idéal pour les fabricants de granulés. L'entreprise offre une gamme complète de produits et de conceptions couvrant l'ensemble du processus, du nettoyage au conditionnement, en passant par le concassage, le séchage, la granulation et la gestion de l'automatisation.
La fabrication de granulés de biomasse implique plusieurs étapes clés, nécessitant des équipements spécifiques :
Un système de contrôle entièrement automatique, intégrant tous les paramètres du processus (température, pression, capacité de production), peut également être proposé.
CPM, une entreprise fondée en 1883, est un fournisseur mondial diversifié d'équipements de procédés et de technologies d'ingénierie, avec une présence significative dans de nombreux secteurs, y compris les énergies vertes. La nouvelle presse à granulés CPM à entraînement direct est conçue pour traiter une large gamme de matières premières de biomasse. L'annonce de la nouvelle technologie de presse à granuler, la PM1200DD, prévue pour le salon LIGNA 2025, témoigne de l'innovation continue de CPM. Une analyse de leur usine de granulés Direct Drive a révélé qu'elle pourrait être une solution révolutionnaire pour les producteurs de granulés de bois confrontés à des coûts d'exploitation élevés et à des problèmes de disponibilité constante.
RICHI Machinery, fondé en 1995, s'est développé pour devenir un fournisseur complet de services et d'équipements pour les usines de granulés. L'entreprise met l'accent sur la qualité, la durabilité, la sécurité et l'efficacité de ses produits, soumis à des contrôles de qualité rigoureux. Avec des décennies d'expérience, RICHI a acquis une réputation de partenaire de confiance, offrant une expertise dans la conception, la construction, l'installation et la maintenance d'installations complètes, de A à Z. Leur expertise réside dans la conception de processus d'usine de granulation, visant à optimiser l'efficacité, la productivité et la rentabilité des opérations.
Le marché de l'occasion offre également des opportunités intéressantes pour acquérir des équipements performants. Par exemple, un granulateur CPM 7930 usagé, avec une matrice de 762 mm pour sciure, est disponible. Doté d'un moteur de 200 ou 250 kW (possibilité aussi 132 kW), il offre un rendement pour pellets de 6 mm de diamètre de 2,5 à 3 tonnes/heure. Utilisée pendant environ 5 ans et achetée d'occasion en très bon état, cette machine a vu tous ses roulements remplacés il y a un an et fonctionnait parfaitement avant d'être démontée. Une nouvelle filière avec galets est disponible moyennant un supplément.
Un broyeur/déchiqueteuse Vecoplan VHZ 1300, un broyeur à marteaux CPM, un ventilateur et des filtres cycloniques JFK, datant de 2019, sont également proposés. Cette machine, en bon état et ayant fonctionné seulement à 50 % de sa capacité pendant environ une année, représente une option intéressante.
Une presse à granulés CPM neuve, construite en 2021, d'une puissance de 315 kW (428,28 ch), est spécifiquement conçue pour la production de granulés de bois de 6 mm. Sa capacité est d'environ 4 à 5 tonnes/heure et elle inclut un galet, une matrice et un mélangeur en continu CPM type LL de 7,5 kW. L'installation, livrée dans son emballage d'origine, est stockée dans un entrepôt sec, et une visite est possible à tout moment.
La recherche de solutions pour la production de granulés, qu'il s'agisse d'équipements neufs ou d'occasion, démontre l'importance croissante de cette industrie pour la valorisation des ressources et la production d'énergies renouvelables. Les technologies CPM et les solutions proposées par des entreprises comme RICHI jouent un rôle déterminant dans l'optimisation de ces processus.
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