Une ligne de broyage de 80 à 100 t/h : composition, transformateur, réserve de puissance

Une capacité qui impose l’architecture

Les broyeurs horizontaux à rouleaux s’arrêtent vers 45 à 55 t/h par unité. Tenir 80 à 100 t/h revient donc à trancher entre deux schémas : une ligne verticale unique, dont le broyeur principal avoisine 2 000 à 2 800 kW, ou deux lignes horizontales en parallèle à 40-50 t/h chacune. Le vertical offre le meilleur rendement électrique et un séchage intégré si l’aliment est humide ; le parallèle rend la demi-production exploitable pendant une maintenance et répand le risque. Sur un réseau de qualité moyenne, c’est souvent l’argument électrique qui fait pencher vers le parallèle, parce qu’il divise aussi le courant d’appel.

Composition poste par poste

Du parc d’aliment à la palette filmée, la répartition de la puissance est plus équilibrée qu’on ne l’imagine : le broyeur principal absorbe la moitié de l’appel, mais l’air et les auxiliaires pèsent lourd. Les valeurs ci-dessous sont des ordres de grandeur pour 90 t/h à 200 mesh, en régime établi.

Deux enseignements. La boucle d’air, deuxième consommateur derrière le broyeur, se règle au débit d’air nominal de la machine : un réseau sous-dimensionné la fait tourner en pure perte. Et les 400 à 600 kW du dernier rang, invisibles sur les plaquettes commerciales, doivent figurer dans le bilan électrique dès l’étude.

Du kilowattheure par tonne au kilovoltampère

Le transformateur ne se dimensionne pas sur la somme des puissances posées, mais sur la puissance appelée simultanément. Le chemin de calcul est connu : capacité fois énergie spécifique, soit 90 × 35 ≈ 3 150 kW courants ; ramenés à un cosinus phi corrigé à 0,9 par batteries automatiques, cela fait 3 500 kVA ; majorés d’une dizaine de pourcents pour les auxiliaires appelés à coïncider, on approche 3 900 kVA. En retenant un chargement usuel de 80 % du poste en pointe, le standard 5 000 kVA s’impose de lui-même, réserve comprise.

La puissance installée, elle, tourne autour de 4 000 à 4 500 kW à cause des machines appelées à fonctionner par intermittence, donneur, cribles, ensacheuses, et du fait que le moteur principal est calibré pour l’aliment le plus dur rencontré, pas pour la moyenne.

La séquence de démarrage vaut un deuxième dimensionnement

Une ligne de cette classe ne se met pas en marche d’un geste : elle démarre à rebours du procédé — dépoussiérage, ventilateur, classifieur, broyeur à vide, puis alimentation croissante — et searrêt dans l’ordre inverse pour vider la boucle. Les petits servomoteurs passent en couplage direct ; le moteur principal et les gros ventilateurs exigent un démarrage progressif ou un variateur, sous peine d’un appel de 5 à 7 fois le courant nominal qui fait chuter la tension de tout le site. Le critère côté utility tient en une phrase : le creux de tension au départ du plus gros moteur doit rester sous environ 10 %.

La réserve de puissance se paie deux fois moins cher au départ

Trois avenirs consomment plus que le jour de la réception. D’abord le client : un passage de 75 à 45 µm peut doubler la dépense par tonne, et la ligne devra le tenir sans changer de transformateur. Ensuite l’usure : rouleaux et grilles épuisés augmentent progressivement l’ampérage à débit constant. Enfin le climat : en été, l’air plus chaud diminue le rendement des ventilateurs et du séchage, à puissance égale appelée. Une réserve de 20 à 25 % sur la puissance courante — d’où le 5 000 kVA pour 3 900 kVA calculés — protège ces trois scenarios ; la combler après coup suppose de remplacer le poste, avec arrêt longue durée à la clé.

Quatre vérifications électriques avant de signer le dossier de raccordement.

• Le bilan établi sur la puissance appelée, relevée sur une ligne comparable, jamais sur l’addition des plaques signalétiques.
• La correction du facteur de puissance prévue dès l’origine : sans batteries, le poste chauffe pour rien.
• Le courant d’appel du plus gros moteur confronté à la puissance de court-circuit du réseau, pas seulement à la taille du transformateur.
• La trace des paliers de future extension : place au tableau, réservation au génie civil, calibre du départ.

Et le réseau de transport, dans tout ça ?

Sur un site isolé, l’étude électrique peut inverser le choix machine : deux lignes de 45 t/h appelant chacune un petit démarrage progressif pèsent moins sur un réseau long que le démarrage d’un monobloc de 2 500 kW. Le dimensionnement du poste se conduit alors avec le concessionnaire, dès l’esquisse du procédé, et non comme une contrainte révélée au câblage. C’est la raison pour laquelle une capacité de 80 à 100 t/h se discute d’abord en kilowatts, ensuite en tonnes.