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Les types de presses à briquettes et bûches compactées

Publiée le 18/08/18

Les presses mécaniques à piston


Principe de fonctionnement
Un piston alternatif pousse la matière première à travers une matrice conique au sein de laquelle elle est compactée. La matrice utilisée implique un refroidissement à température contrôlée. La briquette quittant cette section est encore relativement chaude et fragile, elle doit ensuite être refroidie via un conduit dédié pour être coupée à la longueur voulue. Plusieurs systèmes de coupe sont prévus par les fournisseurs, le plus utilisé étant le coupe briquettes pneumatique.

Au sein de la chambre de compression, le piston exerce son action de va-et-vient en étant monté de manière excentrique sur un vilebrequin avec un volant. L'arbre, la tige de piston et le guide de la tige sont maintenus dans un bain d'huile. L'ensemble des pièces agissant lors des efforts sont intégrées dans un cadre capable d'absorber les importantes forces mises en oeuvre durant le procédé.
La pression dans la section de compression est de l'ordre de 110 à 140 MPa. Cette pression, ainsi que la chaleur de frottement des parois de la matrice, suffisent dans la plupart des cas pour amener la température du matériau à des niveaux où la lignine devient fluide et peut servir de liant pour produire une briquette stable. Un système de refroidissement à eau est utilisée pour refroidir la matrice et éviter la surchauffe de la matière première ainsi que du matériel.
Dans les installations spécialisées, le volant à inertie est le plus souvent entrainé par un moteur électrique de puissance plus ou moins élevée. Cette puissance intervient directement sur la quantité de production en sortie de presse. Le type le plus courant de presse à briquettes comprend un piston cylindrique

La qualité des briquettes dépend de la forme utilisée pour la matrice, ce degré de conicité de la matrice doit être déterminé en tenant compte de la matière première à compresser. Il peut être ajusté pendant le fonctionnement de la presse. La détermination de la bonne conicité de la matrice, appelée réduction optimale, est le paramètre le plus important lors de la production de briquettes. Ce paramètre, lorsqu'il est correctement déterminé, permet une production qualitative et optimisée.
Certaines matrices ne peuvent être ajustées, il est évident que ce genre de matrices ne s'utilisent que lorsque la matière à comprimer est totalement connue du conducteur de presse et que la production de briquettes à partir de cette matière a déjà été réussie au préalable.
Aujourd'hui, aucune automatisation de la détermination de la bonne réduction n'est possible. Ainsi la présence d'un opérateur qualifié est indispensable pour la production de bûches compactées de qualité. Les fabricants de presses travaillent sur de nouveaux procédés intégrant cette automatisation.
Au niveau de la répartition du matériel, les machines à matrices fixes et à matrices réglables se répartissent équitablement au niveau mondial. Les matrices réglables sont majoritaires en Europe contrairement aux presses à briquetter à matrice fixe qui sont majoritaires en Asie et en Amérique du sud.

Capacité d'une presse mécanique à piston
La capacité en termes de tonnage d'une presse à briquettes est déterminée par la quantité de matière première pouvant être introduite dans la chambre de compression (devant le piston) avant chaque course. Le nombre de course par seconde influe également directement. Ces deux paramètres déterminent le débit volumique horaire de bûches compactées. Le débit massique lui doit prendre en compte la masse volumique de la matière première avant compression. Dans la pratique, on constate donc de grandes disparités de rendement entre des matières premières de caractéristiques physico-chimiques différentes.
L'alimentation de la presse se fait par une vis sans fin. Ce stade est crucial car une mauvaise alimentation (présence de vide, surcharge de la chambre...) entrainerait au mieux une mauvaise compression, au pire une casse matériel engendrant parfois des coûts non négligeables.

Les presses à piston hydraulique


Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement d'une presse à briquettes à piston hydraulique est sensiblement le même qu'une à piston mécanique. La différence principale réside au niveau de la transmission des forces du moteur électrique qui se fait par un système d'huile hydraulique à haute pression.
Les presses sont souvent plus légères et plus compactes, induisant un débit un plus faible que les presses mécaniques et convenant aux exploitations plus modestes.
De manière générale, les débits atteignent péniblement les 600kg par heure pour de la briquette de bois. Ce type de presses peut tout à fait convenir aux objectifs de production modestes pour des industriels ne disposant que de peu de matière première. Le coût de ces machines est bien inférieur aux presses mécaniques qui, de part les importantes contraintes que subissent l'ensemble des éléments dont le châssis et le cadre, doivent être extrêmement robustes.

A voir aussi :
- l'état des lieux de la filière briquettes de bois- rapport ADEME

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