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Procédé et dispositif pour le séchage de marchandises en vrac telles que les matières ligneuses.
L'objet de cette invention est un procédé 'pour le séchage de poudre de bois, copeau de bois, d'é- corces, de filasses, de pâtes à papier, des céréales et autres substances similaires, ainsi qu'une instal lation pour exécuter le procédé . Le but de l'invention est d'imaginer un procédé pour le séchage rapide des matières qui atteindront une humidité déterminée d'a- vance, sans que la matière à traiter en souffre.
Ce procédé devant de plus, demander peu de surveillance,';' en assurant les meilleures conditions de séchage de la matière sans affecter ses propriétés., On sait que les matières ligneuses à pâte de bois sont expédiées
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à l'état liquide et par suite, le frêt est très élevé.
De plus, l'expédition de matières ligneuses liquides a le défaut qu'elles perdent leur couleur et si elles sont expédiées en hiver, elles gèlent assez souvent.
Dans ce cas, cette masse doit être de nouveau brisée et diluée avec de l'eau lorsqu'on voudra l'employer.
L'expédition de ces matières à l'état sec offrait de grandes difficultés, car on ne pouvait pas sécher sans
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endommnager les fibres.
La qualité des matières ligneuses dépend d'une bonne conservation et de la longueur des fibres; mais ces matières demandent une forte chaleur pour les sécher et d'habitude les fibres sont plus ou moins en- dommagées, car elles deviennent friables et carbonisées.
Cela arrive fréquemment quand laitière ligneuse est séchée sous la forme de plaque ou de feuille. On a déjà proposé de faire de cette matière ligneuse des morceaux ou éclats et de les sécher sous cette forme ; mais avec les machines employées dans ce but ,les fibres sont endommagées ce qui diminue la valeur de la matière ligneuse. Pour la préparation de la pâte à papier, la première chose à faire est de mélanger ou de pul- vériser la matière ligneuse de façon à ce qu'elle puis- se facilement se mélanger avec l'eau. On s'est assuré qu'en employant de la matière ligneuse séchée, ce tra- vail de malaxion peut être effectué simplement par la force motrice ce qui était nécessaire pour la matière mouillée et en endommageant le moins les fibres.
Dans les dessina annexés, on a représenté, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'invention, en ce qui concerne son installation afin de réaliser le procédé.
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La fige 1 est une vue de côté dont certaines parties sont en coupe.
La Fig 2 est un plan.
Les fige 3 et 4 sont des coupes suivant les lignes 3-3 4-4 des fige 1 et 2.
Les fig. 5 et 6 montrent des détails en coupe.
L'installation représentée dans les dessins comprend un sécheur préparatoire 10; celui-ci pourrait par exemple avoir la forme d'une presse ordinaire ou d'une presse employée pour les matières humides. Le sécheur préparatoire 10, possède un tambour dessécheur à vide 11 de construction connue .Ce sécheur 11 con- duit la matière à sécher 14 par exemple, la matière ligneuse placée dans l'eau au moyen d'un tuyau 12 qui l'amène dans un réservoir 13 Cette matière sortant du séchoir 11 est conduite par une courroie de trans- port 15, à une paire de cylindres 16, lesquels en ex- priment l'humidité.
La matière est ensuite enlevée sous la forme d'une bande 17 et amenée à une deuxième paire de cylindres 18, d'où cette bande 17 arrive à un dispositif 19, qui la brise sans endom- mager la matière; ce concasseur 19 est disposé au- dessus d'une trémie 20 dans laquelle se trouve une bande de transport 21 au moyen de laquelle la matière de la trémie 20, à l'état de divisions fines et sé- chées, est amenée à la courroie de transport 22. Cette courroie 22 amène la matière dans une première chambre 23 du séchoir.
La chambre 23 est partagée dans sa di- rection longitudinale par trois cloisons en trois cham bres 23a 23b, 23c Des courroies de transport 26 et 27 qui tournent autour du rouleau 28, sont disposées dans la chambre 23a en dessous de la bande de trans-
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port 22.Chaque courroie de transport passe dans des directions opposées à la bande de transport voisine, ce qui fait que la conduite des bandes qui n'est pas représentée dans les dessins, sera facilement comprise.
La chambre 23a est reliée à la chambre du milieu 23b au moyen d'une rangée d'ouvertures 29 qui se trouvent dans la partie supérieure de la chambre 23, elle est de plus munie d'une rangée d'ouvertures 30 qui sont près du fond de la chambre 23. Dans la chambre 23b (fig.3), on a disposé un appareil de chauffage 31. Dans chaque ouverture se trouve un ventilateur 32 qui con- duit l'air de la chambre 23a à la chambre 23b. L'air chaud sort de la chambre 23a à travers les ouvertures 29 par la chambre de chauffage 23b et retourne à tra vers les ouvertures 30 à la chambre 23b. Par une con- duite 34 qui se rend dans la chambre 23b, de l'air chaud est introduit à l'aide d'un aspirateur 35.
La courroie de transport inférieure 27 va jusqu'à l'ou- verture 36 de la première chambre 23 pour se rendre dans la deuxième chambre 37 Cette chambre de séchage 37 a une longueur convenable et est prolongée en cham- bres par une cloison 38 qui va jusqu'à près du haut de la chambre 37 et par une cloison transversale 42.
Près des extrémités de la chambre 37, on a disposé des axes portant des rouleaux 40 qui tournent librement, autour desquels passe une bande sans fin 41 qui pour- rait , par exemple, être en toile métallique; la vitesse de sa course est relativement faible. Les cloisons transversales 42 sont fixées à la couverture du bâti 37, ses bords inférieurs sont à peu de distance de la courroie de transport. Entre les cloisons 42, on a disposé dans le haut de la chambre 37 des serpentins
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de chaleur(fig. 6). L'une des parois extérieures de la chambre 37 possède des marches 46, 47 et 48. Des cloisons verticales 49 s'étendent de cette paroi à la paroi 38 de haut en bas de façon à former quatre chambres 52 qui vont en diminuant de grandeur vers leurs extrémités d'entrée.
Dans chaque chambre, il'y a des corps d'échange de calories 56 en tôle ondulée diminu ant de grander vers les extrémités de sortie de la chambre 37; ils sont reliés au moyen de tuyaux 57 à la conduite 34 Dans chaque tuyau 57 se trouve un régula- teur sous forme de plaque 58. Les corps chauds sont de plus reliés à un tuyau d'échappement 59.
Comme on l'a représenté dans la fige 4, la chambre 37 est disposée sur une fondation 60. Sous la courroie de transport 41 le fond a une surface blasant vers l'intérieur pour déboucher dans un collecteur 61.'
Comme on le voit dans la fig 6, ce collec- teur 61 est muni, sur la pente de la chambre 37 de tuyaux 62 munis de becs et placés en dessous de la ban- de de transport 41, puis parcourent toute la longueur de la chambre 37. Les plaques 64 qui sont placées saus les tuyaux 62 , s'étendent au-dessus de toute la fon- dation (fig.4) . La partie de la chambre 37 placée sous la courroie 41,
reliée à chacune des chambres 52 au moyen des ouvertures 65 dans lesquelles on a ménagé des échappements d'air ou cheminées 66 en tôle ondu- lée Sous les corps de chaleur 56 se trouvent des ven- tilateurs 67 qui sont fixés à l'extrémité inférieure des tôles ondulées 68 dans des supports 69.
Les tôles
68 traversent les chambres 52; elles sont mises en mou vement par les moteurs CO qui sont reliés au haut du bâti 37 L'une des chambres 52 possède un tuyau d'échap-
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pement d'air chaud 71 ainsi qu'un aspirateur 72 Il y a de plus dans la chambre 37 une conduite de sortie 73 La chambre 37 communique avec une chambre à air frais 74; celle-ci a une entrée pour l'air 75 et une cheminée 76 avec un aspirateur 77, un organe de fermeture 78,un rideau par exemple divise la chambre 74 de la chambre 37 Une bande sans fin de transport 79 est disposée dans la partie inférieure de la chambre 74 et reçoit la matière amenée par la courroie de transport 41.
Uen paire de bandes sans fin, verticales , de transport prend la matière et l'emporte par friction vers le haut, afin de l'amener à la bande sans fin 61 qui la codiut à une chambre de séchage 82, Cette chambre de séchage, d'après sa construction, correspond à la chambre 23; elle possède des bandes sans fin de transport 83, 84 qui sont disposées en dessous de la courroie de trans- port 81. Des bandes de transport se suivant l'une l'au- tre se dirigent dans un sens contraire ; la chambre 83 est partagée au moyen d'une cloison verticale 85 en 2 chambres; dans l'une de ces chambres se trouvent des compartiments de chaleur 86 qui s'étendent jusqu'en haut. La circulation de l'air à travers les chambres se fait à l'aide des ventilateurs 87.
La bande de trans- port inférieure 84, passe à travers une ouverture pra- tiquée dans le mur extérieur de la chambre 85, laquelle est fermée à l'aide d'un rideau. La chambre 82 possède un tuyau d'échappement d'air'89 qui est relié à une conduite 90, celle-ci possède un robinet 91. La con- duite 89 est aussi reliée à la conduite 92 dans la- quelle est disposée un robinet 93; la conduite 92 est reliée à la conduite d'admission d'air 73 de la
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la chambre 37
La matière ligneuse, finement pulvérisée passe dans le récipient qui est rempli d'eau; elle est conduite à travers le tuyau 12 dans le tambour sécheur à vide 11 et par suite, comme on s'en rend compte, on lui enlève la plus grande partie de son eau.
La matière ligneuse en partie desséchée est alors prise par la bande de transport 15 et amenée au cylindre de pres- sion 16 qui en exprime encore plus d'eau.
Il. se forme alors une bonde 17 qui passe entre les cylindres 18 du pulvérisateur 19, séchage prélimi- naire, on extrait environ 40 à 50 % de l'eau de la matière ligneuse. Le bois finement pulvérisé tombe alors dans un réipent 20, puis est transporté par la ban- de 21 de la bande sans fin 22, laquelle amène la matiè- re dans la chambre de séchage 23 La bande 22 laisse tomber la poudre de bois sur la bande 26 qui se meut dans une direction contraire.
Cette bande fait passer la matière sur la bande 27 qui se meut dans une direc- tion contraire et cette bande fait sortir la matière de la chambre 23 pour l'amener dans la chambre 37 et ia laisser tomber, sur la bande de transport 41. Si la poudre de bois:à l'état sec peut être facilement endommagée par une forte chaleur, ce dommage occasion- né par la chaleur est de peu d'importance au cas où il y aura encore un peu d'eau dans la dite poudre.
A l'aide des chambres de chauffage 31 la chaleur est maintenue dans la chambre 23 à 120 à 150 C L'air pénétrant par les ouvertures 30 arrive dans la chambre 23b il y est chauffé et est améné par le ventilateur 32 dans la chambre 23a; de là, l'air descend et ohauf- re la poudre de bois jusqu'à la température voulue de
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façon à enlever une grande partie de l'eau qu'elle contenait encore. Par suite de la disposition de la bande dans la chambre ,la matière sera soumise pen- dant longtemps à l'action de l'air chaud, dans une chambre relativement exiguë. La vitesse de parcours des bandes sera réglée suivant la contenance de la ma- tière en humidité; plus la matière contiendra d'eau, moins grande sera la vitesse des bandes.
La matière en partie sèche est transportée de la bande 27 à la bande 41. Là les petites agglomérations peuvent être agitées, de temps à autre, par un moyen quelconque non représen- té dans les dessins, de façon que l'air sec puisse y pénétrer par tous les côtés. Pendant le passage de la poudre de bois dans la chambre 37, l'air est amené par le ventilateur 74 et la conduite 72 et circule en sens contraire de la matière. L'air qui sort de la conduite 72 et pénètre dans la chambre 37 traverse la bande sans fin 41 et est améné par les ventilateurs 67 et refoulé par en haut vers les corps chauds 56. L'air est préalablement chauffé puis chauffé enfin par les bords chauds 45. L'air vient alors agir ensuite sur la poudre de bois de la bande 41. Les ventilateurs fonc- tionnent en sens contraire, les uns refoulent l'air vers le haut, les autres vers le bas.
L'air refoulé par en bas, par la bande sans fin 41 est amené dans la deuxième chambre de chauffage d'où il passe sur les corps chauds et dans la botte à chaleur 6 où il est chauffé de nouveau, Ce genre dd travail se répète plu- sieurs fois. L'air s'échappe enfin par la cheminée 72.
Comme la poudre à l'état sec serait soumise à une trop forte chaleur, la chambre 37 est traversée par de l'air qui, venant de la conduite, n'est pas chauffé au-dessus
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de 40 C L'air, dans la chambre de chauffage d'un bout à l'autre, monte de plus en plus, suivant la quan- tité d'humidité de la matière. Par suite, les corps chauds 56 chauffés par l'air chaud venant de la cham- bre 23 par les tuyaux 34 diminuent petit à petit de
Quantité d'un bout à l'autre de l'installation. L"ac croissance de la chaleur dépendra de l'état d'humidité de la poudre de bois.
Dans la première moitié de la chambre 37 la température est maintenue entre 1000 C et 120 C La section suivante a une température de 85 à 100 , la chambre suivante de 65 à 85 et la dernière section de 50 à 65 . On pourrait diviser la chambre 37 en un plus ou moins grand nombre de sections afin que les changements de température puissent être échelonnés encore plus.
Dans le cas où, dans la chambre 37 on n'au- rait pas prévu de dispositions suffisantes, la fine poudre ou ;poussière de bois ou déchets entraînés par la circulation de l'air jusque dans la chambre de chauf- fage où ils pourraient se déposer dans la botte, de cha- leur et s'y carboniser, on arroserait d'eau par la base 63 du tuyau 62 ,ce qui empêcherait cet ennui .
Les fines particules entraînées vers le bas de la bande 'sans fin 41 par la circulation de l'air, seront attein- tes par l'eau et,se rendront dans la gouttière 61. La plus fine poudre de bois enlevée par l'eau sera ramenée dans le récipient 13.
L'arrosage avec de l'eau a l'avantage de refroidir l'air, ce qui augmente l'affinité de l'air pour la chaleur.
La poudre de bois qui a passé à travers la chambre 37 arrive dans la chambre à air frais 74.
L'air pémèree par l'entrée 75, traverse la chambre et
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s'échappe, entrainé par le ventilateur dans la cheminée 76. La température de cette chambre est maintenue entre la et 25 La poudre de bois chaude est refroidie, ce qui en enlève encore de l'humidité. Après que cette poudre est arrivée à la partie inférieure de la cham- bre 74 et a passé la bande sans fin , elle est élevée dans la chambre de transport 80 et conduite par la ban- de 81 qui amène cette poudre dans la chambre 82; de là,, les bandes 83 la font descendre et en traversant la chambre 82, l'air est mis en circulation par le venti- lateur 87 qui chauffe la poudre de charbon jusqu'au degré voulu à l'aide de la botte à chaleur.
La tempé- rature de la chambre est maintenue à environ 50 à 65 par la boite à chaleur, de plus, la quantité d'eau est maintenue dans l'air de la chambre au moyen d'un dis- positif de mouillage quelconque, de façon que quand La poudre de bois quitte la chambre 82, elle possède 1'hu midité déterminée d'avance. La poudre est extraite de la chambre 82 par la bande 84 et est prête pour l'expé- dition. Dans le cas où la température de la chambre 82 dépassait les limites indiquées ci-dessus, l'air chaud passant par le tuyau 92 serait dirigé par la conduite 73 et de là, vers la chambre 37 il peut aussi on duire directement l'air vers la sortie 90.
L'installation ne demande pas beaucoup d'at- tention comparée à celles qui ont été exploitées jus- qu'ici, car si dans ces dernières la température de l'air extérieur venait à fléchir, il en fallait renou- veler plusieurs des organes pour obtenir un produit uniforme. Dans l'installation présente il n'y a que la chambre 82 à surveiller , c'est à dire la température et l'humidité de l'air extérieur ; il ne faut que rele
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tivement peu de combustible pour le séchage, car l'air chaud circule d'un endroit à l'autre . Le procédé s'ap- plique à toutes marchandises en vrac telles que les céréales, etc..