Mélangeurs de précision
Les mélangeurs de précision sont des systèmes de mélange qui permettent d'obtenir une qualité de mélange particulièrement élevée et reproductible. Bien que ce terme ne soit pas un terme technique normalisé, il est couramment utilisé pour désigner les installations qui permettent d'obtenir des mélanges de poudres jusqu'à la limite d'homogénéité pratiquement atteignable.
Pour les mélanges de poudres, cet état limite correspond à un mélange aléatoire statistique idéalisé. Il représente la qualité de mélange maximale pouvant être atteinte ; aucune amélioration technique supplémentaire n'est alors possible. Un mélangeur de précision est donc un système de mélange qui atteint cet état de manière fiable.
La progression de l'homogénéisation est dépendante du temps et asymptotique. Il peut être décrit mathématiquement par :
Vx(t) = V0 · e(−k·t) + V∞
- Vx(t) est le coefficient de variation du mélange à l'instant t
- V0 est la valeur initiale du coefficient de variation à t = 0, c'est-à-dire l'état avant ou au début du processus de mélange
- t est le temps de mélange
- V0 est l'état de qualité du mélange avant le processus de mélange
- k est une constante de mélange spécifique au système. Elle dépend du système de mélange et des produits à mélanger.
- V∞ est la valeur limite asymptotique de la qualité du mélange. Cette valeur limite correspond à la distribution aléatoire idéale.
Un coefficient de variation plus faible signifie une plus grande homogénéité. V∞ ne doit toutefois pas être assimilé à une « homogénéité parfaite », mais doit être compris comme la valeur résiduelle de la dispersion aléatoire. Une distribution idéale ne serait atteinte que si chaque particule était disposée à la bonne position dans une matrice tridimensionnelle, en correspondance exacte avec la composition du mélange. Il ne s'agit toutefois que d'une conception théorique.
La qualité du mélange obtenue peut être démontrée analytiquement à l'aide du coefficient de variation de la composition de l'échantillon. Des valeurs nettement inférieures à 5 % sont considérées comme une très haute qualité de mélange en génie des procédés. Dans l'article de blog d'amixon® intitulé « Le silo de mélange atteint une qualité de mélange optimale », la qualité de mélange d'un silo de mélange Gyraton® est examinée à titre d'exemple. Les coefficients de variation mesurés sont même nettement inférieurs à 5 %.