Étude de cas d’optimisation des procédés industriels : motif de porosité optimal PMC/EF et stabilité de la taille de chauffe

Le défi :

Notre client (un manufacturier de premier plan de PMC et de tissus techniques) était à la recherche d’une source d’énergie plus efficace pour chauffer les produits PMC et EF dans le procédé de stabilisation dimensionnelle (source d’énergie utilisée : fluide chaud circulant dans le cylindre). Particulièrement pour les produits utilisés dans des procédés industriels critiques où l’uniformité du motif de porosité était très importante. Principaux défis :

1. réduire la consommation d’énergie;
2. corriger l’uniformité du chauffage par zone pour un traitement optimal du profil de porosité des tissus; 3) accélérer le procédé pour des gains de productivité.

Objectif : trouver une solution pour chauffer le cylindre de manière uniforme afin d’obtenir un motif de porosité optimal.

La solution :

Les systèmes de chauffage par induction des rouleaux (IRHS) sont largement utilisés dans les industries du papier et du métal comme source de chauffage très efficace pour le contrôle du calibre. Ils sont également très appréciés pour chauffer les cylindres à une température précise par zones étroites (60, 75, 120 et 240 mm), améliorant ainsi l’uniformité de la température du cylindre.

Il est très difficile de chauffer uniformément un cylindre à l’aide d’une seule large source d’énergie (comme des fluides chauds, une souffleuse d’air chaud, une résistance électrique, l’infrarouge, etc.) en raison des pertes localisées par convection et radiation le long du cylindre. Comaintel adapte chaque système avec le profil de zone de chauffage approprié (60, 75, 120 et 240 mm). La configuration du système est conçue pour répondre à la densité de puissance, à la température et à la taille des zones optimales correspondant aux procédés du client.

Solution mise en œuvre par Comaintel :

1. Installation de bobines OptiCoil à induction de Comaintel de 120 mm (100) sur un cylindre de 12 mètres de largeur;
2. Module d’alimentation OptiDriver 6 kW de Comaintel, offrant une puissance potentielle équivalente à 100 kW par mètre linéaire (30 kW par pied);
3. Serveur de liaison série de Comaintel pour connecter les systèmes de surveillance et de contrôle (ModBus).

En résumé, la chaleur appliquée au cylindre par induction a corrigé l’uniformité de la chaleur sur toute la longueur du cylindre. Grâce au IRHS de Comaintel, il est devenu facile de produire des PMC et des tissus techniques de la plus haute qualité en matière de porosité et de stabilité dimensionnelle. Une réduction importante des coûts énergétiques a constitué l’un des retours sur investissement par rapport au chauffage au gaz d’un fluide circulant dans le cylindre.

Les résultats :

Le IRHS de Comaintel a apporté des résultats tangibles à ce client, générant un retour sur investissement important :

1. amélioration de la qualité du produit, entraînant une réduction des rebuts et des plaintes des clients, grâce au chauffage du cylindre selon un motif de température requis et au contrôle indépendant de la puissance de sortie de chaque bobine (zone);
2. augmentation importante de la vitesse de production;
3. réduction de la consommation d’énergie de 40 %;
4. réduction des coûts d’assurance par rapport au système de fluide chaud à haute pression;