WO1996026001A1 - Installation de melange et de conditionnement de produits liquides - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne les installations de mélange et de conditionnement de produits liquides. Selon l'invention, ces installations comportent plusieurs ensembles, qui comprennent plusieurs modules, chaque module est monté sur un bâti associé, destiné à permettre son levage, son transport et sa mise en place.
Description
INSTALLATION DE MELANGE ET DE CONDITIONNEMENT DE PRODUITS LIQUIDES
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une installation de fabrication et de conditionnement de produits liquides par mélange de constituants de base liquides et/ou pulvérulents. Elle trouve son application notamment pour la fabrication de lubrifiants par mélange d'huiles de base d'origine pétrolière et d'additifs, et leur conditionnement en vue de leur commercialisation. Elle trouve également son application pour la fabrication de produits découlants de l'industrie Agro¬ alimentaire, par exemple des boissons, et plus généralement pour la fabrication des liquides obtenus par mélange de constituants liquides et/ou solides et leur conditionnement pour leur commercialisation, dans des emballages tels que des bouteilles, des bidons et des fûts.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
De nombreuses installations ont été réalisées pour fabriquer et conditionner des produits liquides par mélange de constituants de base liquides et/ou pulvérulents.
Ces installations comportent, généralement associées à un poste de stockage de constituants de base :
- un ensemble de production comprenant des bacs de mélange des constituants de base, des moyens de transfert et des moyens de comptage de ces constituants,
- un ensemble de conditionnement comprenant des bacs de stockage de produits finis, des machines de conditionnement qui assurent le remplissage automatique d'emballages vides,
- un ensemble de production d'utilités comprenant des moyens de production de chaleur et d'air comprimé et des moyens de traitement d'eau.
Les équipements tels que les bacs de mélange, les réservoirs et les bacs de stockage sont généralement fabriqués sur le site d'utilisation pour éviter leur transport délicat et coûteux.
En effet, ces équipements de forme cylindrique à axe vertical ou horizontal, munis de moyens de supportage, de dispositifs de passage de tuyauteries de remplissage et de vidange, et de moyens de rétention de liquide en cas de débordement, ne peuvent pas être montés dans des conteneurs standards ou caisses métalliques de dimensions normalisées, pour leur transport. Ils sont donc exposés à des dégradations pendant leur transport et leur manutention. Pour réduire les risques de dégradation, des emballages spéciaux coûteux doivent être réalisés et des moyens spéciaux de manutention doivent être mis en oeuvre.
Les machines de conditionnement sont des équipements complexes montés sur place qui nécessitent toujours après assemblage des opérations de réglage délicates.
Les équipements qui constituent les moyens de transfert, les moyens de comptage, les moyens de production de vapeur, d'air comprimé, et les moyens de traitement d'eau sont fabriqués en divers lieux distincts du site d'utilisation. Ils doivent être transportés soit par des transports spéciaux, soit en prenant des précautions particulières d'emballage pour éviter leur détérioration.
Tous ces équipements constitutifs des ensembles sont intégrés à des supports métalliques et/ou en béton, propres à une installation fixe, définitivement installée et ne sont donc pas transportables sur un autre site. Ils sont reliés hydrauliquement entre eux par de nombreux tuyaux rigides d'une seule longueur et électriquement par des câbles connectés à des bornes dans des boîtiers qui sont fixés directement sur eux.
De telles installations nécessitent l'intervention d'une main d'oeuvre spécialisée sur les sites
d'exploitation. Dans de nombreuses zones géographiques une telle main d'oeuvre n'est pas disponible. Dans ce cas il faut faire intervenir des techniciens étrangers loin de leurs bases techniques, pour construire les installations, monter les équipements et assurer les opérations de démarrage. Le coût de ces interventions est très élevé.
Pour des raisons économiques ou contractuelles on peut être amené à arrêter l'exploitation d'une installation, en parfait état de fonctionnement. Les installations décrites ci-dessus, présentent l'inconvénient de ne pas être démontables d'un site donné et remontables sur un autre site dans des conditions économiques acceptables, notamment en raison de leurs nombreuses liaisons mécaniques, hydrauliques et électriques non démontables, avec le milieu extérieur.
Elles présentent également l'inconvénient de ne pas se prêter facilement à des variations de capacité de production et de conditionnement.
EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention a justement pour objet de remédier à ces inconvénients et notamment de fournir une installation de mélange et de conditionnement de produits liquides, modulaire, transportable en toute sécurité par des moyens ordinaires, démontable et remontable à faible coût.
A ces fins, l'invention propose une installation de mélange et de conditionnement de produits liquides comportant un ensemble de production, un ensemble de conditionnement et un ensemble de production d'utilités, chaque ensemble comprenant plusieurs modules, caractérisée en ce que chaque module est monté sur une bâti associé, destiné à permettre son levage, son transport et sa mise en place. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, au moins un bâti associé est une structure spatiale, à barres connectées entre elles, comprenant une
embase et un cadre supérieur reliés entre eux par des poteaux.
Grâce à ses caractéristiques l'installation peut être réalisée et testée dans une zone géographique où la main d'oeuvre spécialisée nécessaire à ces opérations est disponible et dans un environnement industriel moderne qui favorise la réduction des coûts : moyens de levage performants, gestion de production, intégration de toutes les spécialités, assurance de la qualité. Etant donné que l'installation est constituée de modules juxtaposés et/ou empilés, elle peut être transportée depuis le site de fabrication jusqu'au site d'exploitation sans utiliser des moyens de transport spéciaux.
La structure spatiale à barres sur laquelle chaque module est monté assure une protection efficace des équipements pendant leur transport, et leur manutention.
L'assemblage des modules sur le site d'exploitation peut être effectué par des ouvriers non spécialisés dans un délai extrêmement court. Les modules nécessitent peu de liaisons avec le milieu extérieur, en particulier ils évitent des fondations importantes en répartissant les charges au sol.
La structure spatiale à barres qui supporte chaque module, assure le positionnement de chaque équipement dans les ensembles, ainsi que la reproduction de ce positionnement en cas de déménagement.
Le découpage en modules des ensembles de l'installation, assurant une fonction spécifique, il est possible d'enlever ou d'ajouter un module pour modifier la capacité de l'installation, en production ou en conditionnement. De plus l'installation étant démontable et remontable facilement elle peut être déplacée d'un site à un autre à moindre coût.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les bâtis associés sont reliés entre eux mécaniquement par des moyens rigides démontables.
L'invention comprend également :
- des liaisons électriques entre les différents modules, réalisées au moyen de câbles chacun d'eux étant muni d'au moins un connecteur infichable repéré et équipé d'un dispositif de sécurité, - des liaisons hydrauliques entre chaque module et chaque ensemble, réalisées au moyen de tuyaux flexibles munis de raccords permettant leur démontage et remontage.
Selon une autre caractéristique, les liaisons hydrauliques entre les modules sont réalisées au moyen de tuyaux rigides munis de brides de liaison positionnées en limite desdits modules.
Selon une autre caractéristique, les poteaux d'au moins une structure spatiale sont de longueur réglable, permettant le réglage en hauteur de ladite structure. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un module d'un des ensembles est un réservoir de liquide qui comporte deux parois verticales opposées, formant un bâti associé, munies chacune de deux rebords horizontaux respectivement supérieurs et inférieurs, un toit horizontal placé entre les parois verticales en dessous des rebords horizontaux supérieurs, un fond en forme de V placé entre les parois verticales au-dessus des rebords horizontaux inférieurs, le toit et le fond étant de même longueur inférieure à la longueur des parois verticales et deux panneaux d'extrémité verticaux placés entre les parois verticales, le toit, le fond, les parois verticales et les panneaux d'extrémité étant raccordés de manière à délimiter un espace fermé destiné à recevoir le liquide, le toit et le fond comportant des ouvertures munies de tuyauteries pour permettre le remplissage et la vidange du réservoir, les extrémités verticales et les rebords horizontaux des parois verticales, protégeant les éléments de tuyauterie, et les rebords horizontaux supérieurs étant munis de moyens de levage du module. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un réservoir de liquide comporte en outre au moins une cloison verticale intérieure, disposée de manière à constituer un réservoir à au moins deux compartiments,
chacun d'eux comportant des ouvertures munies d'éléments de tuyauteries de remplissage et de vidange.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les panneaux d'extrémité verticaux sont équipés en partie haute de prolongateurs raccordés aux extrémités verticales et aux rebords horizontaux supérieurs des parois verticales, de manière à former un volume de rétention de liquide, en cas de débordement du réservoir.
Selon une dernière caractéristique de l'invention, les extrémités inférieures et les rebords horizontaux inférieurs des parois verticales d'au moins un réservoir assurent la fonction d'appui dudit réservoir et comportent des moyens de fixation dudit réservoir.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une installation de fabrication et de conditionnement de lubrifiants ;
- la figure 2 représente schématiquement un module d'un ensemble de production d'une installation de fabrication de lubrifiants, supporté par une structure spatiale ; - la figure 3 représente schématiquement une structure spatiale à barres connectées entre elles, dont les poteaux sont de longueur réglable ;
- la figure 4 représente schématiquement un réservoir de liquide transportable par conteneur standard ; - la figure 5 représente la partie supérieure d'un réservoir de liquide transportable par conteneur comportant un volume de rétention de liquide, en. cas de débordement du réservoir.
EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION
D'une manière générale, l'installation objet de l'invention est utilisée pour fabriquer et conditionner des produits liquides. Elle est particulièrement adaptée à la
fabrication de lubrifiants obtenus par mélange d'huiles de base et d'additifs. Les produits résultants des mélanges sont conditionnés pour être commercialisés.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'installation comporte trois ensembles :
- un ensemble 1 de production comprenant, un module 4 de transfert, un module de comptage non représenté, quatre modules 5, 6, 7, 8 de fabrication,
- un ensemble 2 de conditionnement comprenant trois modules 9, 10 et 11 de stockage de produits finis, trois modules de conditionnement non représentés, situés en dessous des modules 9, 10 et 11,
- un ensemble 3 de production d'utilités, comprenant un module 12 de production d'air comprimé et une étuve, un module 13 de production de vapeur et un module 14 de traitement d'eau.
Chacun de ces modules qui délimite une fonction spécifique est monté sur un bâti qui comprend dans l'exemple illustré une structure spatiale à barres connectées, réalisée en profilés métalliques permettant avec des moyens conventionnels, son levage sans déformation permanente, son transport et sa mise en place sur un site d'exploitation.
A titre d'exemple on a représenté sur la figure 2 un module de production, comprenant un bac 15 de mélange, un moteur 16 d'agitateur, une pompe 17 de vidange du produit fabriqué dans le bac 15, une tuyauterie 20 de liaison du bac 15 à l'aspiration de la pompe 17 et une tuyauterie 18 de refoulement de la pompe 17, un bâti 19 constitué par une structure spatiale à barres connectées. Ne sont pas représentés sur cette figure d'autres éléments du module de production notamment les moyens de liaison mécanique du bac 15 au bâti 19, et des dispositifs de levage qui facilitent la manutention.
Les dimensions de chaque bâti sont d'une part adaptées à la taille des équipements qu'ils supportent et d'autre part sont limitées par les dimensions maximales acceptables par des moyens de transport conventionnels. A titre d'exemple pour des conteneurs standards de transport
par bateau, les dimensions des éléments pouvant être transportés sont de 2,3 m en largeur, 2, 3 m en hauteur et 5,9 ou 12 m en longueur.
Selon une autre caractéristique, les bâtis supportant les modules d'un même ensemble sont reliés entre eux mécaniquement par des moyens qui assurent la rigidité des liaisons et le positionnement correct des modules les uns par rapport aux autres, et permettent l'empilage et la juxtaposition desdits modules. A titre d'exemple non limitatif on peut citer des écrous boulons, et des pieds de positionnement. Ces liaisons rigides améliorent la rigidité des ensembles. Sans elles il serait nécessaire de renforcer les bâtis par des goussets qui nuiraient à l'accessibilité des équipements et à la circulation du personnel d'exploitation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les liaisons électriques entre les différents modules sont réalisées au moyen de câbles, chacun d'eux étant muni d'un connecteur enfichable repéré et équipé d'un dispositif de sécurité.
Les raccordements des câbles sur les bornes des boîtes de jonction des équipements, des armoires électriques et des connecteurs sont réalisés sur le site de construction par des spécialistes. Grâce à ces connecteurs les modules peuvent être démontés et remontés rapidement par des non spécialistes avec des risques d'erreur minimes au remontage.
Les liaisons hydrauliques dans lesquelles circulent différents fluides, produits de base, additifs, sont réalisées au moyen de tuyaux flexibles munis de raccords permettant leur démontage et leur remontage rapidement par des non spécialistes. Ces liaisons hydrauliques sont aussi réalisées au moyen de tuyaux rigides munis de brides de liaisons pour permettre leur démontage. Ces brides sont positionnées en limite des modules comme la bride 21 représentée sur la figure 2.
Comme nous venons de le voir, toutes les liaisons mécaniques entre les modules sont démontables. Grâce à cette
caractéristique la reproductibilité des montages successifs est assurée.
Selon une autre caractéristique, au moins une structure spatiale à barres connectées entre elles, associée à un module, comprend une embase et un cadre supérieur reliés par des poteaux de longueur réglable.
Cette caractéristique est particulièrement intéressante pour réaliser des modules dont la hauteur en exploitation est déterminée pour permettre le passage du personnel, cette hauteur pouvant être réduite pendant les opérations de manutention et de transfert pour diminuer l'encombrement du module.
A titre d'exemple on a représenté sur la figure 3 une structure spatiale métallique à barres connectées entre elles, comprenant une embase 23, un cadre 22 supérieur, un poteau en deux parties 24 et 25 coulissantes et un dispositif 26 de blocage en position de ces parties 24 et 25 coulissantes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, un module de stockage de produit fini comprend un réservoir représenté sur la figure 4.
Ce réservoir comporte :
- deux parois 28 et 29 verticales opposées, munies chacune de deux rebords 30a, 30b et 31a, 31b horizontaux, - un toit 32,
- un fond 33,
- deux panneaux 34 et 35 d'extrémité,
- des ouvertures 36 et 37,
- des éléments 36bis et 37bis de tuyauterie, - des moyens 42a et 42b de levage,
- des moyens 40 et 41 de fixation.
Les deux parois 28 et 29, le toit 32, le fond 33 et les deux panneaux sont réalisés en tôles d'acier inoxydable soudées entre elles pour constituer un espace fermé destiné à recevoir le produit fini à stocker.
Le réservoir ainsi constitué est rempli et/ou vidangé par l'intermédiaire des éléments 36bis et 37bis de tuyauteries raccordés par soudures aux ouvertures 36 et 37.
Les moyens 42a et 42b de levage démontables, disposés sur les rebords 30a et 30b supérieurs, rendent aisées la manutention du réservoir et sa mise en place sur le site d'utilisation. Grâce à la forme ainsi obtenue, le réservoir est transportable par conteneur standard sans emballage coûteux particulier. Les éléments 36bis et 37bis de tuyauterie sont bien protégés des chocs pendant la manutention du réservoir.
Le toit 32 et le fond 33 ont une longueur inférieure à celle des parois 28 et 29, et les panneaux 34 et 35 d'extrémité une hauteur inférieure à celle des parois 28 et 29, de sorte que ces éléments 32, 33, 34 et 35 ainsi que les éléments de tuyauterie 36bis et 37bis sont protégés des chocs par les parois 28 et 29 verticales et leurs rebords 30a, 30b, 31a et 31b horizontaux. L'ensemble ainsi constitué présente une bonne rigidité qui autorise sa manutention et son transport sans précaution particulière.
Les rebords 31a et 31b inférieurs constituent un appui pour le réservoir, sur une structure plane à laquelle il peut être fixé, par exemple au moyen de vis-écrous au travers des trous 40 et 41.
Plusieurs réservoirs peuvent être montés les uns à côté des autres pour obtenir une capacité donnée de stockage adaptée aux besoins de l'installation. Sur les faces extérieures des panneaux 34 et 35 d'extrémité, des accessoires pourront être montés, tels que des indicateurs de niveau du liquide dans le réservoir, des échelles pour accéder au toit. Ces accessoires seront protégés par les parois 28 et 29 verticales. Le toit 32 est de forme plane, mais il pourrait être de forme bombée.
Le fond 33 a une section en forme de V très ouverte, donnée à titre d'exemple, pour faciliter l'écoulement du liquide au travers de l'ouverture 37, à sa partie inférieure, d'autres formes telles que bombée ou pyramidale sont possibles.
Sur la figure 5, qui représente la partie haute d'un réservoir, qui comporte des prolongateurs 38 et 39 des
panneaux 34 et 35 d'extrémité, soudés aux parois 28 et 29 et aux rebords 30a et 30b horizontaux supérieurs.
Grâce à ces dispositions, un espace de rétention de liquide est créé au-dessus du toit 32. En cas de débordement du réservoir au cours d'un remplissage, le liquide est maintenu dans cet espace.
Claims
REVENDICATIONS
- Installation de mélange et de conditionnement de produits liquides comportant un ensemble de production, un ensemble de conditionnement et un ensemble de production d'utilités, chaque ensemble comprenant plusieurs modules, caractérisée en ce que chaque module est monté sur un bâti associé, destiné à permettre son levage, son transport et sa mise en place.
- Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins un bâti associé est une structure spatiale, à barres connectées entre elles, comprenant une embase et un cadre supérieur reliés entre eux par des poteaux.
- Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les bâtis associés sont reliés entre eux mécaniquement par des moyens rigides démontables.
- Installation selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des liaisons électriques entre les différents modules, réalisées au moyen de câbles chacun d'eux étant muni d'au moins un connecteur infichable repéré et équipé d'un dispositif de sécurité.
- Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des liaisons hydrauliques entre chaque module et chaque ensemble, réalisées au moyen de tuyaux flexibles munis de raccords permettant leur démontage et leur remontage.
- Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que les liaisons hydrauliques entre les modules sont réalisées au moyen de tuyaux rigides munis de brides de liaison positionnées en limite desdits modules.
- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisée en ce que, les poteaux d'au moins une structure spatiale sont de longueurs réglables, permettant le réglage en hauteur de ladite structure.
- Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins un module d'un desdits ensembles est un réservoir de liquide qui comporte deux parois (28 et 29) verticales opposées, formant le bâti associé, munies chacune de deux rebords (30a, 30b et 31a, 31b) horizontaux respectivement supérieurs et inférieurs, un toit (32) horizontal placé entre les parois (28 et 29) verticales en dessous des rebords (30a et 30b) horizontaux supérieurs, un fond (33) en forme de V placé entre les parois (28 et 29) verticales au-dessus des rebords (31a et 31b) horizontaux inférieurs, le toit
(32) et le fond (33) étant de même longueur inférieure à la longueur des parois (28 et 29) verticales et deux panneaux (34 et 35) d'extrémité verticaux placés entre les parois (28 et 29) verticales, le toit (32) , le fond
(33) , les parois (28 et 29) verticales et les panneaux (34 et 35) d'extrémité étant raccordés de manière à délimiter un espace fermé destiné à recevoir le liquide, le toit (32) et le fond (33) comportant des ouvertures (36 et 37) munies d'éléments (36 bis et 37 bis) de tuyauterie pour permettre le remplissage et la vidange dudit réservoir, les extrémités verticales et les rebords (30a, 30b et 31a, 31b) horizontaux des parois (28 et 29) verticales protégeant les éléments (36bis et 37bis) de tuyauterie, et les rebords (30a et 30b) horizontaux supérieurs étant munis de moyens (42a et 42b) de levage du module. -v
- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'au moins un réservoir de liquide comporte en outre au moins une cloison verticale intérieure, disposée de manière à constituer un réservoir à au moins deux compartiments, chacun d'eux comportant des ouvertures
munies d'éléments de tuyauteries de remplissage et de vidange.
- Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les panneaux (34 et 35) d'extrémité verticaux sont équipés en partie haute de prolongateurs (38 et 39) raccordés aux extrémités verticales et aux rebords (30a et 30b) horizontaux supérieurs des parois (28 et 29) verticales, de manière à former un volume de rétention de liquide, en cas de débordement du réservoir.
- Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que les extrémités inférieures et les rebords (31a et 31b) horizontaux inférieurs des parois (28 et 29) verticales d'au moins un réservoir assurent la fonction d'appui dudit réservoir et comportent des moyens (40 et 41) de fixation dudit réservoir.
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