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Hydraulic vs. Screw Press Palm Press Machine

Types de presses à huile de palme : presses hydrauliques et presses à vis

Le pressage est au cœur de toute huilerie. Après stérilisation et battage, la purée de fruits digérée doit être pressée pour séparer l’huile de palme brute (CPO) des fibres et des noix. Le choix de la presse, généralement hydraulique ou à vis, influence l’efficacité de l’extraction, les coûts d’exploitation, la qualité du produit et la facilité d’adaptation ou d’automatisation de votre huilerie. Ce guide explique le fonctionnement de chaque presse, où elle est la mieux adaptée et comment choisir en toute confiance pour vos nouvelles constructions ou vos rénovations.

Place de la presse dans la chaîne

Un flux typique est le suivant :

Réception des FFB → Stérilisation (vapeur) → Battage → Digestion (chauffage + brassage mécanique) → Pressage → Clarification et purification → Stockage.

La presse doit accepter une purée chaude et bien digérée (généralement entre 90 et 100 °C), créer une compression adéquate pour extraire l’huile et produire un tourteau suffisamment sec pour minimiser les pertes d’huile, tout en permettant la récupération des grains en aval.

Palm Oil Press Machie

Presses hydrauliques

Fonctionnement

Les presses hydrauliques exercent une force par intermittence grâce à un vérin hydraulique agissant sur un vérin. La pâte est chargée dans une cage ou un panier (souvent revêtu de plaques perforées). Le vérin comprime la pâte, l’huile s’écoule par des perforations vers un canal de collecte, puis se rétracte pour permettre aux opérateurs d’ouvrir la cage et de recharger pour le cycle suivant. Certaines usines utilisent des configurations à plusieurs vérins ou à carrousel pour augmenter le rendement.

Configuration typique

  • Fonctionnement par lots (manuel ou semi-automatique).
  • Hydraulique simple (pompe, réservoir, vannes de régulation), châssis soudé, cage perforée et canaux de drainage.
  • Faible puissance moteur installée, mais rendement variable en fonction du temps de cycle.
  • Idéal pour la production artisanale ou à l’échelle villageoise, les usines pilotes ou les lignes spécialisées.

Points forts

  • Pression unitaire élevée possible avec un encombrement réduit.
  • Mécanique simple : facile à comprendre et à entretenir.
  • Faible coût d’acquisition pour les petites capacités.
  • Flexible : peut gérer des caractéristiques d’alimentation variables sans commandes complexes.

Limites

  • Le flux de travail discontinu et intermittent limite la capacité et augmente la main-d’œuvre par tonne.
  • Dans la plupart des cas, la siccité du gâteau est irrégulière et la teneur en huile résiduelle est plus élevée que celle des presses à vis continues.
  • Plus difficile à intégrer dans des lignes entièrement automatisées ; les opérateurs se chargent du chargement/déchargement.
  • Si les temps de cycle sont longs, la teneur en acides gras libres (AGL) peut augmenter en raison du maintien au chaud de la purée avant le pressage et d’une exposition accrue à l’air.
  • L’usure et le nettoyage des paniers perforés peuvent être fastidieux.

Priorité : micro-usines ou usines artisanales ; R&D ; sites avec alimentation électrique intermittente ; usines privilégiant les faibles investissements à une récupération maximale.

Presses à vis

Les presses à vis sont des machines continues qui dominent les huileries industrielles modernes. Deux principaux types de presses sont utilisés :

Presse monovis (presse à vis sans fin)

Presse bivis (double vis) avec vis contrarotatives entrecroisées

Principe de base

Une ou plusieurs vis rotatives transportent la purée chaude à travers une cage cylindrique munie de fentes ou de barres de drainage. La géométrie des vis, la réduction du pas et le jeu du cylindre compriment progressivement la purée. L’huile s’écoule par la cage ; les solides sortent sous forme de tourteau compact. Une digestion et une température d’alimentation adéquates sont essentielles pour réduire les pics de couple et améliorer la libération de l’huile.

Presse monovis

  • Un arbre à vis sans fin rotatif à l’intérieur d’une cage à fentes.
  • Débit généralement de 5 à 10 t de pâte/h par unité (des variantes plus petites/plus grandes existent).
  • Simplicité mécanique, grande disponibilité des pièces, éprouvée dans des milliers d’usines.

Avantages : économie, maintenance simplifiée, capacité modulaire (ajout d’unités supplémentaires), bonne intégration avec les convoyeurs/automates.

Compromis : teneur en huile résiduelle légèrement supérieure par rapport à une presse bivis bien réglée ; une concentration de couple plus importante sur un arbre exige un réducteur robuste et un rechargement périodique des vis et des barres de la cage.

Presse bivis

  • Deux vis contrarotatives engrenées ; la purée est comprimée entre les vis et contre la cage.
  • Capacité unitaire : souvent de 10 à 25 t de pâte pressée par heure.
  • Cisaillement/compression plus uniformes, tourteau généralement plus sec (teneur en huile résiduelle plus faible).

Avantages : rendement élevé, meilleure récupération d’huile (teneur en résidus plus faible), fonctionnement stable à grande échelle, siccité du tourteau favorable à la récupération des grains.

Compromis : investissements plus importants, mécanique plus complexe (deux arbres, train d’engrenages), puissance installée plus élevée, maintenance spécialisée requise.

Comparaison côte à côte

Mode de fonctionnement, rendement, consommation énergétique et maintenance

Facteur Presse hydraulique Presse à vis simple Presse à double vis
Fonctionnement Par lots (intermittent) Continu Continu
Capacité unitaire typique 0,3–3 t/h (selon le lot) 5–10 t/h 10–25+ t/h
Extraction / Huile résiduelle Variable ; généralement plus de résidus Bonne — les unités bien réglées fonctionnent bien Meilleure, généralement le plus faible résiduel
Séchage du tourteau Variable ; dépend du contrôle du cycle Bon Très bon
Énergie (puissance installée) Faible par unité, varie selon le cycle ~20–50 kW par unité ~60–100+ kW par unité
Besoin en main-d’œuvre Plus élevé (chargement/déchargement) Modéré Modéré
Entretien Hydraulique + nettoyage de la cage Usure des filets de vis, barres de cage, roulements Plus de pièces : deux vis, engrenages, roulements
Automatisation Limitée ; semi-automatique possible Facile à intégrer avec PLC/SCADA Facile à intégrer ; interverrouillages complexes
Capex Faible (petite échelle) Modéré Le plus élevé
Meilleure utilisation Village / pilote Petits–moyens moulins Moulins moyens–grands

Remarque : les capacités réelles et les puissances en kW dépendent de la qualité des fruits, de la digestion, de la géométrie de la vis, de l’espacement des cages et de la conception de la ligne.

Impacts sur la qualité : Huile, noix et clarification

Qualité de l’huile (AGL, impuretés) :

Les presses continues réduisent l’exposition de la purée chaude à l’air par rapport aux files d’attente, ce qui limite la remontée des AGL. Un tamisage et une dilution appropriés après le pressage déterminent toujours la charge de clarification. En général, les presses à vis (en particulier les presses bivis) offrent un débit d’huile plus régulier et moins de gros bouchons de fines que les presses hydrauliques manuelles.

Récupération des tourteaux et des noyaux :

Un tourteau plus sec améliore la séparation des fibres de noix et l’efficacité de la récupération des noyaux. Les presses bivis produisent généralement le tourteau le plus sec, ce qui facilite le dépéricarpage et les casseurs de noix en aval.

Métaux d’usure et contamination :

L’usure des volutes/cages peut entraîner la libération de particules. Préciser l’utilisation de matériaux durcis et adaptés au contact alimentaire, maintenir l’espacement des barreaux et installer des pièges magnétiques ou des crépines avant la clarification.

Énergie et rendement

  • Les presses hydrauliques présentent souvent une faible puissance moteur installée, mais le fonctionnement intermittent et les temps de maintien à chaud plus longs peuvent augmenter la consommation d’énergie par tonne (pertes dues aux arrêts-démarrages, chauffage plus long).
  • Les unités monovis (environ 20 à 50 kW chacune) conviennent aux lignes modulaires ; il est possible de paralléliser les presses pour les adapter à la capacité du stérilisateur.
  • Les unités bivis (environ 60 à 100 kW et plus) produisent davantage de tonnes par unité, ce qui réduit souvent la consommation d’énergie par tonne à haut rendement, malgré une puissance nominale plus élevée.

Pièces de rechange et fiabilité

Presse hydraulique

  • Pièces de rechange critiques : joints de vérin, pompes, soupapes, manomètres, chemises de cage.
  • Modes de défaillance : fuite des joints, perte de pression, dérive de l’alignement du châssis.
  • Tâches de maintenance préventive : contrôle de la propreté de l’huile, inspection des joints, vérification du couple de serrage des boulons, essais de sécurité.

Presse à vis

  • Pièces de rechange critiques : vis sans fin (plusieurs étages), barres de cage, cône de presse, roulements, chemises d’arbre, composants internes du réducteur, courroies trapézoïdales/accouplements.
  • Modes de défaillance : usure excessive → augmentation de la consommation de puissance et des pertes d’huile ; barres fissurées ; grippage du cône.
  • Tâches de maintenance préventive : nettoyage quotidien des rainures, contrôles hebdomadaires du cône, remplacement programmé des vis sans fin/barres, analyse de l’huile du réducteur.

Dans les deux cas, les graphiques opérateur (couple, température, rendement, humidité du gâteau) permettent de détecter précocement les dérives.

Considérations relatives à la maintenance

Presses hydrauliques :

Maintenir les joints, les flexibles et les pompes en bon état ; prévenir les fuites d’huile ; nettoyer les perforations pour assurer le drainage. Les temporisateurs de cycle influencent la régularité.

Monovis :

Prévoir un rechargement dur périodique des filets de vis, le remplacement des barres/chemises de cage, une attention particulière à la lubrification et à la température du réducteur, ainsi qu’à la vérification des paliers d’arbre. Maintenir la température d’alimentation du digesteur pour éviter les pics de couple.

Bivis :

Tout ce qui précède, plus la synchronisation des deux vis, l’alignement du train d’engrenages et une gestion équilibrée de l’usure entre les vis. La planification des pièces de rechange est essentielle.

Choisir en fonction de la taille et de la stratégie de l’usine

Type d’huilerie (débit FFB) Type de presse recommandé Justification
Micro (<5 t/h) Hydraulique ou vis simple (petite) Faible capex ; fonctionnement simple ; vis simple si vous voulez un flux continu.
Petite (5–10 t/h) Vis simple Éprouvée, économique, facile à entretenir et évolutive avec des unités parallèles.
Moyenne (10–25 t/h) Vis simple ou double vis Choisir double vis pour un meilleur rendement et un tourteau plus sec ; vis simple si le capex est limité.
Grande (25+ t/h) Double vis Grande capacité par unité, moins d’huile résiduelle, plateforme solide pour l’automatisation complète.

Vue Coûts et Cycle de Vie

  • Capex : Hydraulique (le plus bas pour la micro-échelle) < Monovis < Bivis (le plus élevé).
  • Opex : La bivis est souvent plus avantageuse à grande échelle en termes de récupération d’huile (moins de pertes d’huile dans le gâteau), de main-d’œuvre et d’énergie par tonne, ce qui compense son prix d’achat plus élevé.
  • Pièces de rechange et disponibilité : Les pièces monovis sont largement disponibles sur tous les marchés ; les pièces bivis peuvent nécessiter des canaux OEM et des délais de livraison planifiés.
  • Impact des temps d’arrêt : Une seule panne importante sur une bivis peut interrompre une ligne importante ; de nombreuses usines atténuent les risques grâce à une redondance N+1 ou à une presse auxiliaire plus petite.

Intégration et automatisation

  • Alimentation : Les presses à vis s’associent parfaitement aux convoyeurs à vis ou aux pompes des digesteurs. Elles maintiennent la température de la pâte (≈90–100 °C) et son homogénéité.
  • Contrôle : Les variateurs de fréquence (VFD) sur les moteurs de presse permettent la gestion du couple et le réglage du débit. L’intégration d’un automate programmable surveille la charge du moteur, la température, les vibrations et le débit d’huile pour signaler toute usure ou tout étranglement.
  • Sécurité : Les verrouillages des couvercles de trémie, des portes de cage et les dispositifs de sécurité contre les surcharges de couple sont essentiels. Prévoir des pièces rotatives protégées et des procédures de verrouillage/étiquetage.
  • Assainissement : Les lavages à chaud et les cycles de nettoyage programmés empêchent l’accumulation de gomme et de solides dans les fentes de drainage.

Avantages et inconvénients pratiques en un coup d’œil

Presse hydraulique

  • Investissements les plus faibles pour les petites usines ; mécanique simple ; tolérance aux variations d’alimentation
  • Travail par lots, cycles plus lents, séchage irrégulier du gâteau, pertes d’huile généralement plus élevées, automatisation complète plus difficile

Presse monovis

  • Continue, éprouvée, largement soutenue, évolutivité modulaire, bon rapport coût/performance
  • Pertes d’huile plus importantes qu’une bivis bien réglée ; nécessite un rechargement dur et un entretien régulier des barres

Presse bivis

  • Débit unitaire le plus élevé, séchage optimal du gâteau, huile résiduelle la plus faible, idéal pour l’automatisation et l’efficacité de la récupération des grains
  • Investissements et complexité les plus élevés ; nécessite une maintenance qualifiée et des pièces de rechange planifiées

Conseils d’installation pour des résultats optimaux

Bien digérer, presser facilement : Investissez dans une digestion efficace (temps de séjour, température et action mécanique corrects). Une mauvaise digestion pénalise toute presse avec un couple plus élevé et une récupération plus faible.

Maintenir la température : Maintenir la pâte à environ 90–100 °C jusqu’au pressage ; isoler les goulottes et minimiser les rétentions pour éviter la remontée des acides gras libres.

Gérer les solides : Installer des grilles/tamis appropriés sous la presse pour réduire le transfert de fibres dans l’unité de clarification.

Suivre l’usure et le couple : Suivre l’évolution du courant/couple du moteur et du débit d’huile. Une augmentation du couple avec une baisse du débit d’huile indique souvent un encrassement de la cage ou une usure des raclettes.

Prévoir les pièces de rechange : Conserver les pièces de rechange critiques (raclettes à vis sans fin, barres/chemises de cage, roulements, joints, flexibles hydrauliques et huiles pour engrenages) sur site.

Calibrer la siccité du gâteau : Prélever régulièrement des échantillons d’huile et d’humidité résiduelles du gâteau ; ajuster l’espacement et la vitesse des barres de cage pour optimiser la récupération sans obstruction.

La sécurité avant tout : Protéger tous les composants rotatifs ; utiliser des dispositifs de verrouillage et d’arrêt d’urgence à proximité des trémies d’alimentation et des points de déchargement.

Les presses monovis offrent une solution polyvalente et continue aux petites et moyennes usines, avec des pièces de rechange accessibles et une modularité. Les presses bivis offrent une capacité élevée, une faible teneur en huile résiduelle et un gâteau sec, ce qui en fait le choix privilégié des usines de moyenne et grande taille qui recherchent efficacité et automatisation complète.

Si vous concevez ou modernisez une usine, commencez par définir vos objectifs de production et les performances de votre digesteur, puis faites votre choix en fonction des schémas de main-d’œuvre, des capacités de maintenance et des stratégies énergétiques. Dans la plupart des scénarios commerciaux, ce processus aboutit à une presse à vis, associée à une redondance réfléchie et à un programme actif de pièces de rechange pour garantir un rendement global de l’équipement (TRS) et une production constamment élevés.

Table des matières

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