Bonne visibilité à travers les hublots du réacteur
Bien que de nombreux processus soient aujourd’hui commandés automatiquement dans les domaines de la chimie, la pharmacie et la biotechnique, il faut toujours jeter un coup d’œil pour voir ce qui se passe dans le réacteur.
Étant donné que de nombreuses cuves sont installées dans des environnements explosifs, elles sont soumises à des exigences particulières. Le département Lumiglas de la société Papenmeier GmbH & Co. KG s’est spécialisé dans les hublots. Pour garantir la bonne visibilité des installations automatisées telles que les systèmes de vidéosurveillance, le nettoyage du verre a dû, lui aussi, être automatisé. Ce sont des essuie-glaces équipés de micromoteurs antidéflagrants qui sont mis en œuvre.
Il se passe toujours quelque chose dans une cuve à réaction, c’est le moins que l’on puisse dire! Le fluide est mélangé par des agitateurs, de nouveaux réactifs y sont injectés par des conduits et la réaction provoque souvent la formation de bulles qui explosent. Des éclaboussures partent alors dans tous les sens et viennent salir les hublots. Il est donc indispensable de les équiper d’un système de nettoyage afin de garantir une bonne visibilité dans la cuve.
Propre en un coup d’essuie-glace
Les gicleurs ne sont pas toujours adaptés pour assurer le nettoyage des hublots qui nécessitent donc parfois qu’on leur donne « un petit coup d’essuie-glace ». L‘inconvénient majeur de cette solution est néanmoins qu’elle nécessite une intervention sur place. Les experts de Lumiglas se sont donc penchés sur ce problème pour mettre au point un essuie-glace motorisé et télécommandable. On peut ainsi contrôler l’opération par vidéosurveillance sans avoir besoin de trop de personnel.
La technologie des procédés impose très souvent de tenir compte de l’atmosphère explosive dans laquelle se trouve l’installation. Tous les composants mécaniques et électriques doivent donc être protégés contre l’explosion. Dans le cas de l’essuie-glace, cela signifie que l’on a besoin d’un fonctionnement de l’arbre sans à coups et insensible au gaz du réacteur. Le moteur d’entraînement doit répondre aux exigences qui s’imposent de même que les réducteurs nécessaires pour augmenter le couple. Étant donné qu’un entraînement trop volumineux boucherait la vue à travers le petit hublot, on a besoin d’une construction compacte. Les fluides visqueux ou filamenteux exigent en outre que l’arbre de l’essuie-glace fournisse un couple élevé. Les concepteurs des entraînements de FAULHABER ont pris toutes ces exigences en compte pour mettre au point un moteur adapté.
Enveloppe antidéflagrante
Il existe plusieurs manières de protéger un appareil contre la déflagration. L’enveloppe à surpression Ex p, l’immersion dans l’huile Ex o ou l’enrobage Ex m sont par exemple quelques-unes des méthodes correspondant aux règles de l’art.
Le moteur étant doté d’un collecteur et de balais, son fonctionnement provoque des étincelles. C’est la raison pour laquelle seule l’« enveloppe antidéflagrante » peut être utilisée comme protection. Cela signifie que les composants susceptibles de provoquer une étincelle doivent être installés dans une enveloppe pouvant résister à la pression d’une déflagration. Les ouvertures du boîtier sont conçues pour empêcher toute propagation de l’explosion vers l’extérieur.
Le boîtier du moteur a été conçu pour la classe d’explosion la plus élevée (IIC, qui comprend IIA et IIB) et est homologué pour être utilisé dans les zones 1 et 2. Il appartient à la classe de température T5, la classe T6 – classe la plus élevée – est disponible sur demande. À part l’exécution de l’arbre du moteur (IP 54 selon EN 60529), le moteur dispose du degré de protection IP 68.
Cela signifie dans la pratique que, malgré son enveloppe antidéflagrante et avec ses 80 mm de longueur et ses 35 mm de diamètre, le moteur est à peine plus gros que le même moteur sans protection antidéflagrante. Avec une tension d’alimentation de 24 VCC et un courant permanent maximal de 0,5 A, le moteur a une puissance d’arbre pouvant atteindre 9 W à une température ambiante de 40 °C. Le rendement est supérieur à 75 %. Le poids faible du rotor sans fer permet une accélération élevée. Des réducteurs planétaires spécialement adaptés (de 32 à 63,5 mm de longueur et 35 mm de diamètre) permettent de fournir un couple jusqu’à 10 Nm. La gamme de réduction de vitesse dépend du nombre d’étages (de un à cinq), avec des ratios allant de 3,71 : 1 à 1 526 : 1. Le moteur et le réducteur sont assemblés directement à l’usine afin de pouvoir garantir le degré de protection nécessaire.
La protection contre l’échauffement est assurée par deux fusibles thermiques intégrés. Un seul fusible est nécessaire pour assurer un fonctionnement sûr, mais si l’un des deux protecteurs est déclenché par un défaut, le deuxième permet au moteur de continuer à fonctionner.
Qu’il s’agisse de protéger des pompes à vide, ou à liquide, ou d’une solution d’entraînement spécialement conçue pour les positionnements de grande précision, les microentraînements à protection antidéflagrante ouvrent la porte sur de nouveaux domaines d’application dans les environnements dangereux de la technologie des procédés.
