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" Perfectionnements apportés au traitement des grains "
L'invention est relative aux procédés pour sécher, emmagasiner et aérer les grains; et elle concerne plus spécialement le traitement des céréales humides dans un silo ou appareil analogue dans lequel les matières s'écou- lent lentement dans une direction sensiblement verticale.
Il est bien connu que la rentrée de la récolte des grains se fait souvent par temps humide de sorte que les grains doivent être emmagasinés dans les dépôts ou analo- gues à l'état humide. Ces dépôts de grains sont générale- ment construits de façon que l'air paisse seulement avoir accès à la couche supérieure de la masse. Si des mesures spéciales ne sont pas prises, le grain commence bientôt à moisir et même à poarrir, ce qui se manifeste par une maa- vaise odeur et par une élévation de température de la mas- se. On sait que, par ce fait, les fermiers ont annuellement des pertes immenses.
On a proposé beaucoup de méthodes, en agriculture,
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pour éviter la détérioration des grains en les remuant soigneusement aveu'des pelles, ce qui amène de nouvelles masses de grains à la partie supérieure de façon qu'elles puissent être soumises à l'inflaence séchante de l'air am- biant. Ces procédés sont, toutefois, peu pratiques et de- mandent beaucoup de temps tout en nécessitant une main d'ceu- vre très coûteuse.
Pour obtenir des résultats plas économiques on a déjà proposé l'utilisation de silos, surtout dans le cas où il s'agit de grandes minoteries et de vastes dépôts de grains, ces .silos comportant un corps vertical, de hauteur consi- dérable, dans le quel les grains sont emmagasinés. Dans la partie inférieure du silo est ménagé an orifice par lequel les grains s'écoulent sous l'effet de[leur propre poids,les grains étant, ensuite, ramenés à noaveaa à la partie sapé- rieure du silo par un injecteur d'air sous pression ou par un élévateur à godets. Chaque fois que les grains sont ainsi transportés, à la partie supérieure du silo, ils sont mis en contact avec l'air.
Une telle disposition est, toutefois, très coûteuse à cause des dépenses en puissance motrice pour le transport des grains de sorte que le prix de revient par unité de poids sera augmenté diane façon considérable comparativement au résultat obtenu pour le séchage. C'est la raison pour laquelle cette disposition n'a pas trouvé une application générale parmi les fermiers de moindre importance qui, évidemment, ne peavent suppor- ter des frais aussi élevés.
On a également proposé de réduire la consommation en énergie, pour le transport, en prévoyant dans le silo des canaux horizontaux pour l'air, établis les ans très près au-dessus des autres, ces canaux 4tant traversés par un courant d'air de séchage, ce courant étant obtenu par tira- ge naturel en chauffant préalablement l'air ou par l'inter- médiaire d'un ventilateur entraîné par un moteur. Ceci n'a
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non plus trouve ane application générale da fait que l'é- nergie nécessaire pour chasser l'air de séchage au travers des nombreux canaax entraîne de grands frais. D'autre part, l'établissement de ces canaux coûte très cher.
C'est éga- lement an désavantage que les canaux pour l'air, établis à proximité les ans des autres, occupent une grande place atile dans le silo de sorte que l'on ne peut traiter que de faibles quantités de grains à la fois.
La présente invention a pour bat d'éviter ces incon- vénients en réduisant les frais totaux, nécessaires poar effectuer les opérations, à an minimum.
En vae de faire ressortir plas clairement l'idée in- ventive, il est nécessaire d'examiner d'abord de quelle façon s'effectue le processus da séchage.
Quand, par exemple, un grain humide est exposé à l'air, la coache superficielle da grain est, évidemment, débarrassée en premier lieu de son hamidité, ce qui se fait assez rapidement. L'effet du séchage s'exerce ensaite bien plus lentement car l'humidité qui se troave à l'intérieur du grain doit, d'abord, parvenir à la surface avant de poavoir être absorbée par l'air sécheur.
L'invention est basé sar des recherches et expériences très approfondies concernant le traitement de séchage et plus spécialement dans le cas de céréales. Quelques-uns des résultats obtenus sont montrés schématiquement sur les fig. 1 à 3 des dessins ci-annexés. La fig. 1 montre un dia- gramme indiquant la relation existant entre l'hamidité P, en % par rapport au. poids des matières traitées, et le temps ;,effectivement nécessaire aa séchage. A supposer que plusieurs échantillons de -grains, ayant le même degré d'humidité Pm, soient soamis à des traitements de séchage différents jusqu'à ce que l'humidité, poar les diffé- rents échantillons, soit finalement ramenée au degré Po.
La courbe supérieure 0 , montrée en traits interrompus, est
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relative aa séchage d'une quantité de grains en contact avec de l'air qai est supposé être pratiquement au repos.
Une durée de séchage de To minâtes est alors nécessaire.La coarbe V, dessinée en traits pleins, est relative au sé- chage quand l'air est chassé à une certaine vitesse,par exemple de quatre mètres par seconde, sur le grain. La du- rée da séchage est alors de T7 minutes. Cette courbe montre clairement qae l'on obtient une rédaction, dans la durée totale da séchage, par le courant d'air, le grain en temps étant, toutefois, le plas appréciable aa cours des premiè- res minâtes. A supposer clayon interrompe le séchage quand il a daré, par exemple, cinq minâtes et que l'hamidité a été réduite jusqu'au point désigné par P1.
Le grain est alors laissé aa repos, par exemple, pendant quatre heures et pais est repris pour un séchage durant cinq minâtes, la masse sabissant, par suite, an nouveau repos de quatre heures, etc. La durée effective da séchage sera alors con- sidérablement diminuée et le résultat final est déjà obte- na après une période de séchage effective désignée par T1. Si, pour an autre échantillon on poursuit le séchage, par example pendant dix minutes on obtient an degré d'humi- dité désigné par P2. Si on laisse les grains au repos pen- dant quatre heureset si on reprend le séchage pendant dix minâtes, etc, Le résultat final est obtena après an temps 12., On constate que la durée effective du séchage est an peu plas longue.
Si le séchage est interrompu après quinze minutes on obtient une humidité correspondant à P3. si les grains sont alors laissés au repos pendant quatre heures et, ensaite, reprrs pour an séchage pendant quinze minutes, etc., le résultat final est obtenu après une période dési- gnée par T3. On obtient de la même façon des degrés d'humi- dité correspondant respectivement à P4' P5 et P6 en adop- tant des périodes de séchage durant, respectivement et par exemple, 25, 60 et 180 minâtes, le résultatfinal étant Obtenu après un temps désigné par. 1, T5 et T 6 pou@un 3666599 5 6
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traitement de séchage interrompe), comme indiqué plus haut.
Le diagramme, montré sar la f ig. 2 montre l'inflaen- ce de la durée de la période de repos, pour une durée de séchage constante,par exemple de cinq minutes. A sapposer que l'on traite plusieurs échantillons ayant chacun an de- gré d'humidité Pm en % et que l'on veuille lentement sé- cher ces échantillons jusqu'à atteindre finalement an de- gré d'humidité 20. La courbe 0, montrée en traits inter- rompus, correspond au résultat obtenu quand l'air est, pratiquement, à l'état de repos. La coarbe V, montrée en traits pleins, correspond au cas où un coarant d'air est chassé avec une certaine vitesse, par exemple qaatre mè- tres par seconde, sar les grains quand on procède au sé- chage , d'une façon continue, sans périodes d'arrêt inter- médiaires.
Si le grain, après cinq minutes de séchage ,est laisséau repos pendant cinq minâtes et est, ensuite, sou- mis à an nouveau séchage pendant cinq minutes, etc., la courbe désignée par V5' est obtenue. Il est vis,ible,par comparaison qae la durée effective da séchage est réduite d'une façon insignifiante. Si on laisse le grain au re- pos, par exemple , pendant qu inze minâtes, après l'avoir sécha-pendant cinq minâtes et si on le sèche ensaite,à nouveau, pendant cinq minâtes, on obtient la courbe V15' La durée effective poar le séchage est ainsi également réduite davantage dans cecas. Si le grain, pour des pério- des de séchage de cinq minutes, est laissé au reposcha- que fois durant une heure, la coarbe obtenue est celle désignée par v60.
Il est visible qae dans ce cas la durée effective du séchage est fortement réduite. Si, de cette façon, on adopte des périodes de séchage' de cinq minâtes et des périodes de repos de deux heures on obtient la cour bedésignée par V120 qui donne ane nouvelle rédaction da temps nécessaire. Si la période de repos est de trois, qua- tre et cinq heures on aura les coarbes désignées respec-
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tivement par V180' V240 et V300. Les grains en temps que l'on constate poar ces dernières courbes sont, comparaté- vement, insignifiantes surtout qae le procédé de séchage considéré en son. ensemble est inatilement prolongé par les longaes périodes de repos.
Il résulte clairement de ces courbes qae le problème se xxxxxx résume à adapter¯ de manière telle la longueur de la période de séchage à la période inactive intermédiaire que la somme des frais pour fournir l'air de séchage et des frais résultant de la durée des périodes d' arrêt soit réduite aa minimum. Une trop longue période d'arrêt est cause, notamment, que le grain doit être accumulé pendant bien longtemps à l'état inactif, dans de grandes chambres de réserve, ce qui augmente à la fois les frais d'établis- sement et de transport poar chaque séchage .L'autre part, on constate que des périodes de séchage trop courtes com- pliquent inutilement les installations nécessaires et aug- mentent ainsi les frais pour l'obtention.
La présente . invention consiste , principalement en an procédé saivant lequel les matières, en passant aa travers da silo, est soumise à an traitement de séchage intermit- tent en traversant ,ane plaralité de zones de séchage éta- blies les ânes au-dessus des autres et des zones intermé- diaires inactives dans lesquelles les matières ne sont pas soumises à l'action de l'air de séchage, les interval- les inactifs entre deux traitements de séchage consécatifs étant plusieurs fois plus longs que la période pendant la- quelle les matières sont soumises au. séchage pour chaque zone de séchage individuelle, de façon que l'humidité qui sabsiste à l'intérieur des grains puisse arriver aux coa- ches superficielles des particules avant que les matières pénètrent dans la zone de séchage saivante.
, La fig. 3 montre, à l'aide d'an diagramme, les varia- tions qui ae produisent poar l'humidité dans la couche su.-
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perficielle des particules de matières quand celles-ci sont traitées selon l'invention. Si on part de l'humidité Pm' l'humidité de la couche superficielle diminue aa débat très rapidement jusqu'à la valeur P1 après ane darde de quclques minutes. Si on continuait le séchage, la courbe d'humidité se prolongerait par la partie montrée en traits interrompas. Il est évident qu'il vaut mieax ne pas prolon- ger trop la période de séchage.
Au cours de la période de repos suivante, qai pont durer plusieurs heares, l'hamidi- té qai se trouve à l'intérieur des grains passe lentement à la surface de sorte qae l'humidité de la couche superfi- cielle atteint lentement la valeur P2 qai, toutefois, se troave à an niveau. notaleement inférieur à celai de la va- lear initiale Pm. Il est visible qa'il n'est pas profita- ble de prolonger trop longtemps la période d'arrêt car la courbe d'humidité de la couche superficielle stappro- che seulement asynptotiqaement de la valeur initiale poar l'hamidité des grains. Ensuite, une nouvelle période de séchage a lieu. qai réduit la valear de l'hamidit à P3 etc.
A la fin de chaque période de repos, l'humidité est ainsi réduite jusqu'à une certaine valear et après an certain nombre de tels traitements de séchage on atteint finalement la valear Po.
On a constaté ,en pratique, qu'un gain considérable en temps est obtena du moment que la darde de la période inactive est de cinq à cinq cents fois plas longue que celle de la période de séchage.
Si on applique les règles ci-dessus pour le séchage on constate qa'on petit avantageasement utiliser de l'air froid ordinaire, pris à l'ambiance,pour réduire l'humidité du grain à une valeur commerciale da moment qae l'humidit# atmosphérique n'est pas trop élevée,par exemple par suite d'une chute de plaie, auquel cas le séchage est, de pré- férence , interrompu et la puissance , nécessaire pour ac- @
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tionner les ventilateurs, utilisée à d'antres effets.
Il peut, toutefois, se présenter qa'il soit désirable, pour gagner du temps, de poursuivra immédiatement le séchage et dans ce cas il est préférable de réchauffer l'air froid en vue d'augmenter le poavoir absorbant poar l'eau de l'air de séchage, c'est à-dire son pouvoir hygroscopique.
On peut alors, constater qu'on peut obtenir un gain consi- désible en énergie, servant à la fois pour le réchauffage et pour entrainer les ventilateurs en. réduisant la vitesse du courant d'air de séchage en proportion avec l'augmenta- tion da pouvoir hygroscopique de l'air de séchage obtenu par le réchaaffage.
Ci-dessous on décrit en détail un appareil pour la mise en oeavre du procédé selon l'invention.
Sur les dessins ci-annexés, la fig. 4 montre, partie en élévation vue de côté, partie en coupe, un silo établi selon l'invention, alors que la fig. 5 est une vue en élé- vation de ce silo. Les fig. 6 à 11 montrent différents détails de ce silo.
Comme visible sur la fig. 4, on fait comporter au silo un corps vertical 1 supporte par une carcasse qui, pour cha que silo, comprend quatre montants 2. Ces derniers sont reliés entre eux par des entretoiseshorizontales 3. plusieurs zones de séchage, sensiblement horizontales, sont prévues dans ce silo. Chaque zone comporte plusieurs traverses horizontales entre lesquelles sont prévues des fentes étroites pour le passage du grain 4 s'écoulant de haat en bas dans le silo. Le grain est ramené à la partie supérieure da silo par l'intermédiaire d'an élévateur, d'an type connu, en utilisant, par exemple, un injecteur d'air sous pression qui refoule le grain par an tube verti- cal 6 jusqu'a la trémie d'alimentation 7.
En descendant dans le silo le grain rencontre des zones de séchage de natures différentes car on a observé
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que le grain doit être soumis , à la partie supérieure da silo, à l'action d'une quantité plas grande d'air de sé- chage du fait qae le degré d'humidité du gtain, au débat de son traitement, est natarellement, le plas élevé. La zone de séchage la plas élevée comporte un certain nombre de traverses constituées sous forme de panneaux rectanga- laires 8 dont les longs côtés sont horizontaux et dont les courts côtés sont fixés aux parois du silo, ces panneaux étant obliques et parallèles entre eux. Cette zone pour- rait, évidemment. être constituée comme montré sur la fig.
6 pour laquelle les panneaax sont montés en zig-zag. Cha- que panneau comporte à son extrémité supérieure an rebord
9 dirigé quelque pea vers le bas toat en poavant être ré- glable en position par rapport au panneau. Le rebord sert à régler l'épaisseur de la coache de grains qui passe en- tre les panneaux. Par suite de l'effet de glissement na- tarel, les grains forment un talas 10, montré sur la fig.
4, l'inclinaison des panneaux étant telle que chaqae talas 10 toache le panneaa correspondant à son bord inférieur.
Entre la surface 10 xx du talas et le panneau 8 se forme un espace vide qui constitue an conduit oa un passage pour l'air de séchage. Cet air est alors introduit par des ouvertures triangalaires 11 ménagées dans les parois laté- rales da silo, le bord inférieur des/dites ouvertures étant, de préférence disposé an pea au-dessus de la surface 10 formée par les grains. Les traverses qai subissent la pression des grains qui se troavent sur eux, sont de pré- férence, supportées par les entretoises susdites 3.
Après que les grains dnt dépassé les canaux de séchage, ils pé- nètrent dans une zone inactive 11 qui pst propre à contenir une quantité de grains qui est plusieurs fois plus grande que celle qai est traitée, chaque fois, dans la zone de séchage immédiatement supérieure.
La zone de séchage suivante est constituée,dans l'exem-
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pie représenté, d'une manière quelque peu différente.. Dans ce cas les canaax pour l'air sont prévue en dessous de deax coaches de traverses horizontales 12, ayant une sec- tion en forme de V, en dessous desquelles les grains for- ment des talas natarels comme visible sur la fig. 4. L'air est, de préférence, débité par un conduit spécial 13 qui se trouve à proximité de la pointe du V et communique avec le passage poar l'air par de petites ouvertures ou fentes 14. De cette façon le courant d'air est dirigé directement vers la couche de grains qui se trouve en dessous de la traverse.
Les grains pénètrent alors dans la zone inactive 15 et, ensuite$ dans fine nouvelle zone de séchage compor- tant une seule couche de traverses 16 en forme de V. ces traverses forment, de la même façon, des passages poar l'air suivant leur face inférieure. Les traverses compor- tent, en dessous, des chicanes 17 comme visible plus spécia- lement sar la fig. 8. Ces chicanes sont disposées de ma- nière telle que le courant d'air est obligé de balayer la couche de grains en suivant an chemin en zig-gag.
Le grain passe, alors, dans la zone inactive 18 et, ensuite, dans ane zone de séchage constituée par des traverses horizon- tales 19, en forme de V, la section des passages pour l'air étant diminuée par des baguettes 20 établies à la pointe du V, ces baguettes donnant à la face inférieure des traverses ane forme nervurée. L'air est introduit, de la façon asaelle, par des orifices 21 ménagés dans la pa- roi du silo. Le grain passe alorsdans une zone inactive 22 et, ensuite, dans une zone de séchage constituée par des traverses horizontales 23 en forme de V. La section transversale da passage poar l'air est encore réduite davantage pour ces traverses en ayant recours à des ba- guettes 24 de forme triangulaire.
Ensuite suivant ane nouvelle zone inactive 25 et ane zone de séchage constitués par ane couche de traverses horizontales 26 en forme de V dans les quelles la section de passage poar l'air est con-
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sidérablement rédaite en ayant recoars à des baguettes rectangulaires 27. Le grain pénètre alors dans an disposi- tif débitear comportant plusieurs traverses horizontales
28 en forme de V, établies très près les. unes des autres.
En dessous de cha que fente oa orifice de décharge, formé entre deux traverses voisines on a établi un rouleau os- cillant 29, de section rectangulaire, articalé à deux entretoises horizontales 3, établies en regard l'une de l'antre, les axes des rouleaux faisant saillie à l'exbé- rieur du silo et portant des bras 30. Ces bras sont reliés à ane tige commune 31 qui est susceptible d'être déplacée, suivant an mouvement alternatif, de toute manière appro- priée.
Ces rouleaux sont établis de manière telle, par rapport aax fentes de décharge que, les rouleaux étant à l'arrêt, le xxx grain ne paisse pas s'écouler par dessus les bords inférieurs des rouleaux.par suite de l'effet de friction existant entre les particules mais que, les rouleaax étant entraînés suivant an mouvement oscillant, le grain paisse s'écouler tantôt par la droite, tantêt par la gauche des rouleaux. Le grain s'écoule, ensuite, suivant une quantité déterminée, par le dispositif débi- teur dans une partie 32, en forme de trémie, d'où il petit être enlevé , d'une manière continue ou intermittente,et amené au sommet du silo par l'intermédiaure du dispositif injecteur 5. L'air comprimé, nécessaire à cet effet, est fourni par une conduite d'amenée 33.
Four pouvoir surveil- ler les différentes zones de séchage on a préva des voyants 34 entre les différentes entretoises.
La fig. 5 montre une disposition appropriée pour ane installation comportant deux silos . Il est à remarquer que le nombre de silos n'est évidemment, pas limité à deux.
On peat également établis-les différents silos de façon qu'ils forment an unique ensemble. uomme visible sur le dessin les passages pour l'air d'un silo sont reliés en
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séries aux passages correspondants de l'autre silo par l'intermédiaire de conduits 35 en tôle ou en bois. Tous les passages sont alimentés à la fois par an ventilatoar 36 et par l'intermédiaire d'an conduit 37 communiquant avec tous les passages. Ledit ventilateur peat, par exem- ple être entraîné par an moteur électrique 38.
Le conduit 3.1 peut, évidemment, être établi entre les deux silos et dans ce cas les passages pour l'air de séchage sont reliés entre eux en parallèle. L'air comprimé nécessaire au transport du grain est fourni par an ventila- tear 39 qui, à l'aide d'un conduit 40, communique avec; les injectears des deux silos. Ce dernier ventilateur est de préférence, alimenté par un moteur électrique 41, lequel, de même que celai désigné par 38, est branché à un circuit d'alimentation 42. Ce circuit comporte un in- terrupteur aatonatiqae 43 propre à être commandé par an solénoïde 44. Ce dernier peat être excité par une batterie 45 et an relais 46 .
Ce relais ne fait pas partie.de l'in- vention et est relié, d'une manière appropriée, à an hy- gromètre qui, quand l'état hygrométrique de l'air dépasse une valeur déterminée, agit sur le relais qui ferme le circuit local de façon à produire l'excitation du solénol- de 44 pour interrompre le circuit des moteurs. Quand l'é- tat hygrométrique tombe en dessous d'une certaine valeur, l'interrupteur 43 ferme à nouveau, le circuit.
Il est essentiel, dans le cas où les zones de sécha- ge sont constituées comme dit ci-dessas, que chaque partie de la masse de grains soit obligée de traverser les pas- sages poar le séchage saivant une minée couche pour évi- ter que certaines parties/des grains ne soient pas soumises effectivement à l'influence de l'air. Du. moment que cette cendition est remplie, on peut constituer les zones de sé- chage sous blendes formes diffère nies sans sortir de la portée de l'invention. C'est ainsi et comme montré sur la
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fig. 7 que les différentes traverses 47, en forme de V, peuvent être établies à des niveaux différents.
Dans ce cas on peut prévoir des chicanes 48 qui obligent les grains à passer le long da conduit d'air supérieur et le long da conduit d'air inférieur sous forme d'une mince couche.
Après que le grain à traversé une telle zone de séchage, il pénètre de la façon décrite ci-dessus dans ane zone inactive.
Les traverses ou panneaux 49, montrés sar la fig. 9, sont articulés à leur extrémité supérieure 50 et sont reliés entre eux, à leur partie inférieure,par une tige de commande horizontale 51, laquelle tige, en étant dépla- ' cée dans l'un ou l'autre sens, permet de régler l'épais- seur de la couche de grains qui s'écoule vers le bas et, par conséquent, la section transversale des passages pour l'air, La fig. 10 montre, d'une manière similaire, de quelle façon on peut munir le bord inférieur des traver- ses ou panneaux 52 de volets orientablles 53 qai, par leur position angulaire , réglènt l'écoulement des grains et la section transversale des passages pour l'air.
Pour l'exem- ple montré fig. 11, les traverses ou panneaux 54 compor- tent, à lear bord supérieur, des volets orientables 55.
L'invention n'est , évidemment pas limitée aa cas où les traverses pont constituées de manières différentes, pour les différentes zones de séchage. Il est évident qae le même agencement pour les traverses peut être adopté sur toute la hauteur du silo oa, tout au moins, pour des groupes de zones de séchage sans sortir de la portée de l'invention.
Dans l'exemple indiqué on a admis que le grain est transporté au sommet da silo par l'intermédiaire d'on in- jecteur à air comprimé. Il est évident que l'on pourrait avoir recours à un@élévateur à godets oa analogue.
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Selon l'invention, on dispose ,de préférence, des obturateurs réglables aux orifices d'entrée des passages pour l'air en vue de contrôler le débit de l'air aa tra- vers desdits passages ou d'assurer la distribution de l'air dans ceux-ci. Qaand la plus grande partie de la masse est séchée oa pour toute autre raison, il peat arriver qae la, quantité de grains à sécher n'est plas suffisante pour remplir complètenet le silo. Dans ce cas, on ferme les passages supérieurs pour l'air aux en- droits où il ne se trouve pins de grains, l'air traver- sant simplement les passages inférieurs entourés par la masse de grains. On obtient ainsi an fonctionnement ra- tionnel et une économie d'énergie poar actionner les ve ntilatears.
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"Improvements in grain processing"
The invention relates to methods for drying, storing and aerating grains; and more particularly it relates to the treatment of wet cereals in a silo or the like in which the material flows slowly in a substantially vertical direction.
It is well known that the re-entry of the grain harvest is often done in wet weather so that the grain must be stored in deposits or the like in a wet state. These grain deposits are generally constructed so that the air thickens only to gain access to the top layer of the mass. If special measures are not taken, the grain will soon begin to mold and even grow stale, which manifests itself in a bad odor and in a rise in mass temperature. We know that, as a result, farmers have huge losses every year.
Many methods have been proposed in agriculture
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to avoid deterioration of the grains by carefully stirring them with the shovels, which brings new masses of grain to the upper part so that they can be subjected to the drying inflaence of the ambient air. These methods are, however, impractical and time consuming while requiring very expensive labor.
To obtain more economical results, the use of silos has already been proposed, especially in the case of large flour mills and vast grain depots, these silos comprising a vertical body, of considerable height, in where the grains are stored. In the lower part of the silo there is an orifice through which the grains flow under the effect of their own weight, the grains being, then, brought back to the bottom of the silo by an air injector. under pressure or by a bucket elevator. Each time the grains are thus transported, to the upper part of the silo, they are brought into contact with the air.
Such an arrangement is, however, very expensive because of the expenditure in motive power for the transport of the grains so that the cost price per unit of weight will be increased considerably compared to the result obtained for the drying. This is the reason why this provision has not found general application among smaller farmers, who obviously cannot afford such high costs.
It has also been proposed to reduce energy consumption for transport by providing horizontal air channels in the silo, established very closely above the others each year, these channels being traversed by an air current of drying, this current being obtained by natural draft by preheating the air or by means of a fan driven by a motor. This did
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It is also not found in general application as the energy required to drive the drying air through the numerous canaaxes entails great expense. On the other hand, the establishment of these channels is very expensive.
It is also a disadvantage that the air channels, established close to each other, occupy a large atile space in the silo so that only small quantities of grain can be processed at a time. .
The present invention aims to avoid these drawbacks by reducing the total costs, necessary to carry out the operations, to a minimum.
In order to bring out more clearly the inventive idea, it is necessary to first consider how the drying process is carried out.
When, for example, a moist grain is exposed to the air, the surface coache of the grain is, of course, freed first of its dampness, which is done quite quickly. The effect of drying is exerted much more slowly because the moisture which is trapped inside the grain must first reach the surface before it can be absorbed by the drying air.
The invention is based on very extensive research and experience relating to the drying treatment and more especially in the case of cereals. Some of the results obtained are shown schematically in Figs. 1 to 3 of the accompanying drawings. Fig. 1 shows a diagram showing the relationship between the humidity P, in% with respect to. weight of the material processed, and the time, actually required aa drying. Assume that several samples of grain, having the same humidity degree Pm, are subjected to different drying treatments until the humidity, in the different samples, is finally brought back to degree Po.
The upper curve 0, shown in broken lines, is
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relative aa drying of a quantity of grain in contact with air which is assumed to be practically at rest.
A drying time of To minates is then necessary. Coarb V, drawn in solid lines, relates to the drying when the air is expelled at a certain speed, for example four meters per second, over the grain. The drying time is then T7 minutes. This curve clearly shows that a reduction in the total drying time is obtained by the air current, the grain in time being, however, the appreciable reduction in the first few minutes. Assuming clayon stops drying when it has dare, for example, five minates and the humidity has been reduced to the point designated by P1.
The grain is then left to stand, for example, for four hours and the grain is taken up for drying for five minutes, the mass slashing, consequently, a new four hour rest, etc. The effective drying time will then be considerably reduced and the final result is already obtained after an effective drying period designated by T1. If, for another sample, drying is continued, for example for ten minutes a degree of humidity denoted by P2 is obtained. If the grains are left to stand for four hours and if the drying is resumed for ten minutes, etc., the final result is obtained after time 12. The effective drying time is found to be somewhat longer.
If the drying is interrupted after fifteen minutes, a humidity corresponding to P3 is obtained. if the kernels are then left to stand for four hours and then set aside for drying for fifteen minutes, etc., the final result is obtained after a period designated by T3. In the same way, humidity degrees corresponding respectively to P4 'P5 and P6 are obtained by adopting drying periods lasting, respectively and for example, 25, 60 and 180 minutes, the final result being obtained after a time designated. 1, T5 and T 6 pou @ un 3666599 5 6
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drying process interrupted), as indicated above.
The diagram, shown in fig. 2 shows the influence of the duration of the rest period, for a constant drying time, for example five minutes. It should be noted that we treat several samples each having an humidity degree Pm in% and that we want to slowly dry these samples until finally reaching an humidity degree 20. Curve 0 , shown in broken lines, corresponds to the result obtained when the air is, practically, in the state of rest. Coarb V, shown in solid lines, corresponds to the case where a coarant of air is expelled with a certain speed, for example four meters per second, without the grains when drying, in a continuous manner. , without intermediate downtime.
If the grain, after five minutes of drying, is allowed to stand for five minutes and then is re-dried for five minutes, etc., the curve denoted by V5 'is obtained. It can be seen, by comparison, that the effective drying time is insignificantly reduced. If the grain is left to rest, for example, for fifteen minutes, after having dried it for five minutes and if it is dried in the seam, again for five minutes, the curve V15 is obtained. in this way the drying is also reduced further in this case. If the grain, for drying periods of five minutes, is left to stand each time for one hour, the coarb obtained is that denoted by v60.
It is visible that in this case the effective drying time is greatly reduced. If, in this way, drying periods of five minutes and periods of rest of two hours are adopted, the courtyard bedesigned by V120 is obtained which gives a new wording of the necessary time. If the rest period is three, four and five hours we will have the designated coarbs respec-
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tively by V180 'V240 and V300. The grains in time which one observes in these last curves are, comparatively, insignificant especially qae the drying process considered in bran. together is unnaturally prolonged by long periods of rest.
It clearly follows from these curves that the problem xxxxxx boils down to adapting the length of the drying period to the intermediate inactive period in such a way that the sum of the costs for supplying the drying air and the costs resulting from the duration of the downtime is reduced to a minimum. Too long a standstill period is the cause, among other things, that the grain has to be accumulated for a long time in the inactive state, in large storage chambers, which increases both set-up and transport costs. On the other hand, it can be seen that drying periods that are too short unnecessarily complicate the necessary installations and thus increase the costs for obtaining them.
The current . The invention consists mainly of a salting process in which the materials, passing through a silo, are subjected to an intermittent drying treatment while crossing, in addition to drying zones established the donkeys above the others and inactive intermediate zones in which the materials are not subjected to the action of the drying air, the inactive intervals between two consecutive drying treatments being several times longer than the period during which the materials are submitted to. drying for each individual drying zone, so that the moisture which remains inside the grains can reach the surface coats of the particles before the material enters the saline drying zone.
, Fig. 3 shows, with the aid of a diagram, the variations which ae produce in the humidity in the upper layer.
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perfunctory material particles when they are treated according to the invention. If we start from the humidity Pm ', the humidity of the surface layer decreases very quickly to the value P1 after a few minutes. If drying were continued, the humidity curve would be extended by the part shown in dotted lines. Obviously, it is best not to prolong the drying period too long.
During the next rest period, qai bridge last several heares, the qai hamid- ity found inside the grains slowly passes to the surface so qae the humidity of the surface layer slowly reaches the value P2 qai, however, is at the same level. notably lower than that of the initial variation Pm. It is evident that it is not profitable to prolong the shutdown period too long because the moisture curve of the surface layer only approaches the initial value for grain moisture asynchronously. Then a new drying period takes place. qai reduce the hamidit value to P3 etc.
At the end of each rest period the humidity is thus reduced to a certain value and after a certain number of such drying treatments the value Po is finally reached.
It has been found, in practice, that a considerable saving in time is obtained as long as the stinger of the inactive period is five to five hundred times longer than that of the drying period.
If we apply the above rules for drying we find that it is small advantageously to use ordinary cold air, taken from the atmosphere, to reduce the moisture of the grain to a commercial value at the time when the humidity # atmospheric temperature is not too high, for example as a result of a wound fall, in which case the drying is preferably interrupted and the power required to ac- @
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operating fans, used for other effects.
It may, however, be desirable, in order to save time, to continue drying immediately and in this case it is preferable to warm the cold air in order to increase the absorbency of the water in the air. air drying, that is to say its hygroscopic power.
It can then be seen that a considerable gain in energy can be obtained, serving both for heating and for driving the fans in. reducing the speed of the drying air stream in proportion to the increase in hygroscopic power of the drying air obtained by the rewaxing.
An apparatus for carrying out the method according to the invention is described in detail below.
In the accompanying drawings, FIG. 4 shows, part in elevation seen from the side, part in section, a silo established according to the invention, while FIG. 5 is an elevational view of this silo. Figs. 6 to 11 show different details of this silo.
As seen in fig. 4, the silo is made to comprise a vertical body 1 supported by a carcass which, for each silo, comprises four uprights 2. The latter are interconnected by horizontal spacers 3. several drying zones, substantially horizontal, are provided in this silo. Each zone has several horizontal crossbars between which narrow slots are provided for the passage of the grain 4 flowing from the haat down into the silo. The grain is brought back to the upper part of the silo by means of an elevator of a known type, using, for example, a pressurized air injector which delivers the grain through a vertical tube 6 to 6. 'to the feed hopper 7.
Going down into the silo, the grain encounters drying zones of different natures because we observed
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that the grain must be subjected, in the upper part of the silo, to the action of a larger quantity of drying air, because the degree of humidity of the grain, to the debate of its treatment, is naturally , the high plas. The elevated drying zone has a number of crossbars formed in the form of rectangular panels 8, the long sides of which are horizontal and the short sides of which are fixed to the walls of the silo, these panels being oblique and parallel to each other. This area could, of course. be constituted as shown in fig.
6 for which the panels are mounted in a zig-zag fashion. Each panel has at its upper end an edge
9 directed some pea downwards toat before being adjustable in position in relation to the panel. The rim is used to adjust the thickness of the grain coache which passes between the panels. As a result of the natarel sliding effect, the grains form a talas 10, shown in fig.
4, the inclination of the panels being such that chaqae talas 10 touches the corresponding panel at its lower edge.
Between the surface 10 xx of the talas and the panel 8 forms an empty space which constitutes an duct oa a passage for the drying air. This air is then introduced through triangular openings 11 formed in the side walls of the silo, the lower edge of said openings preferably being disposed above the surface 10 formed by the grains. The crossbars qai undergo the pressure of the grains which are troavent on them, are preferably supported by the aforementioned spacers 3.
After the grains dnt pass the drying channels, they enter an inactive zone 11 which is able to contain a quantity of grains which is several times greater than that which is treated, each time, in the drying zone immediately. superior.
The following drying zone is formed, in the example
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pie shown, in a somewhat different manner. In this case the air channels are provided below ax coaches of horizontal cross members 12, having a V-shaped section, below which the grains form. ment of the natarels talas as visible in fig. 4. The air is preferably discharged through a special duct 13 which is located near the point of the V and communicates with the passage for the air through small openings or slits 14. In this way the current of air is directed directly to the grain layer below the crosshead.
The grains then enter the inactive zone 15 and then into a fine new drying zone comprising a single layer of V-shaped sleepers 16. These sleepers form, in the same way, air passages depending on their position. lower side. The crossbars comprise, below, baffles 17 as can be seen more specifically in FIG. 8. These baffles are so arranged that the air current is forced to sweep the grain layer along a zig-gag path.
The grain then passes into the inactive zone 18 and, then, into a drying zone formed by horizontal V-shaped crossbars 19, the section of the air passages being reduced by rods 20 set at the point of the V, these rods giving the underside of the crossbars ane ribbed shape. The air is introduced, in the asaelle manner, through orifices 21 formed in the wall of the silo. The grain then passes through an inactive zone 22 and, thereafter, into a drying zone constituted by horizontal V-shaped crossbars 23. The cross section of the passage for the air is further reduced for these crossbars by resorting to bars. - 24 triangular shaped lookouts.
Then following a new inactive zone 25 and a drying zone constituted by a layer of horizontal cross members 26 in the form of V in which the passage section for the air is con-
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drastically reduced by having recoars to rectangular rods 27. The grain then penetrates into a debitear device comprising several horizontal crossbeams
28 V-shaped, drawn very close to them. from each other.
Below each slit oa discharge orifice, formed between two neighboring crosspieces, an oscillating roller 29 has been established, of rectangular section, articulated with two horizontal spacers 3, established opposite one of the antrum, the axes rollers protruding from the outside of the silo and carrying arms 30. These arms are connected to a common rod 31 which is capable of being moved, in reciprocating motion, in any suitable manner.
These rollers are set up in such a way, with respect to the discharge slots, that, with the rollers at a standstill, the xxx grain does not flow over the lower edges of the rollers due to the existing friction effect. between the particles but that, the rollers being driven following an oscillating movement, the thick grain will flow sometimes from the right, sometimes from the left of the rollers. The grain then flows, in a determined quantity, by the dispensing device into a part 32, in the form of a hopper, from which it can be removed, continuously or intermittently, and brought to the top of the hopper. silo via the injector device 5. The compressed air necessary for this purpose is supplied by a supply line 33.
Oven to be able to monitor the various drying zones. Sight glasses 34 have been provided between the various spacers.
Fig. 5 shows a suitable arrangement for an installation comprising two silos. It should be noted that the number of silos is obviously not limited to two.
The different silos are also set up so that they form a single whole. uas visible in the drawing, the air passages of a silo are connected in
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series to the corresponding passages of the other silo through ducts 35 made of sheet metal or wood. All the passages are fed at the same time by a ventilatoar 36 and by the intermediary of a duct 37 communicating with all the passages. Said fan peat, for example being driven by an electric motor 38.
The duct 3.1 can, of course, be established between the two silos and in this case the passages for the drying air are connected to each other in parallel. The compressed air necessary for the transport of the grain is supplied by a ventilator 39 which, by means of a duct 40, communicates with; the injectears of the two silos. The latter fan is preferably powered by an electric motor 41, which, like that designated by 38, is connected to a power supply circuit 42. This circuit comprises an aatonatiqae switch 43 suitable for being controlled by a solenoid. 44. The latter can be excited by a battery 45 and a relay 46.
This relay does not form part of the invention and is connected, in a suitable manner, to an hygrometer which, when the hygrometric state of the air exceeds a determined value, acts on the relay which closes. the local circuit so as to produce the excitation of the solenol- 44 to interrupt the circuit of the motors. When the hygrometric state falls below a certain value, switch 43 again closes the circuit.
It is essential, in the case where the drying zones are constituted as said above, that each part of the mass of grains is obliged to pass through the passages for the drying in order to avoid a mined layer. some parts / grains are not effectively subjected to the influence of air. Of. as long as this ash is fulfilled, the drying zones can be formed in different shapes without departing from the scope of the invention. This is so and as shown on
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fig. 7 that the different cross members 47, V-shaped, can be established at different levels.
In this case, baffles 48 can be provided which force the grains to pass along the upper air duct and along the lower air duct in the form of a thin layer.
After the grain has passed through such a drying zone, it enters an inactive zone as described above.
The sleepers or panels 49, shown in FIG. 9, are articulated at their upper end 50 and are interconnected, at their lower part, by a horizontal control rod 51, which rod, by being moved in one or the other direction, makes it possible to adjust the thickness of the downward flowing grain layer and hence the cross section of the air passages, Fig. 10 shows, in a similar manner, how the lower edge of the sleepers or panels 52 can be provided with adjustable shutters 53 which, by their angular position, regulate the grain flow and the cross section of the passageways for the grain. 'air.
For the example shown in fig. 11, the crosspieces or panels 54 include, on the upper edge, adjustable shutters 55.
The invention is obviously not limited to a case where the bridge ties are formed in different ways, for the different drying zones. It is obvious that the same arrangement for the sleepers can be adopted over the entire height of the silo, at least for groups of drying zones without departing from the scope of the invention.
In the example shown, it has been assumed that the grain is transported to the top of the silo by means of a compressed air injector. Obviously, a similar bucket elevator could be used.
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According to the invention, there are preferably adjustable shutters at the inlet orifices of the air passages in order to control the flow of air aa through said passages or to ensure the distribution of air. air in these. When most of the mass is dried or for some other reason, it may happen that the quantity of grain to be dried is not sufficient to fill the silo completely. In this case, the upper passages for air are closed at places where no grain is present, the air simply passing through the lower passages surrounded by the mass of grain. Rational operation and energy savings are thus obtained for actuating the vents.