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Procédé et dispositifs pour le séchage de matières en vrac.
Dans les procédés connus jusqu'ici pour le séchage de matières en vrac par évaporation au moyen d'air ou autre gaz chaud, on a eu recours en général au séchage purement adiabatique et à contre-courant partiel ou total qui, outre qu'il entraîne une consommation de chaleur considérable en raison de l'ampleur des échanges de chaleur sensible entre l'air de séchage et la matière à sécher, offre des difficultés de réglage pour obtenir le degré final de séchage désiré sans nuire à la qualité du produit. La présente invention écarte le séchage adiabatique avec ses inconvénients et elle procure un procédé de séchage économique et précis, ainsi que des dispo- sitifs pour son exécution.
Suivant cette invention, au lieu de soumettre si- multanérnent au chauffage et à l'éva.poration la matière à sé- @
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cher, on procède en phases séparées et successives d'abord à un chauffage de la matière au moyen d'air ou autre gaz chaud dont la tension de vapeur est sensiblement en équili- bre avec celle de la matière humide, et ensuite à une évapo- ration dans de l'air ou autre gaz chaud ayant une tension de vapeur réduite. Dans la phase de chauffage, pour laquelle on peut utiliser de l'air saturé d'humidité circulant en circuit fermé, il ne se produit pratiquement pas d'évaporation mais seulement une transmission de la chaleur sensible de l'air chaud à la matière humide, dans les meilleures conditions de rendement et d'économie.
Au cours de la phase d'évaporation, la matière se refroidit en cédant de la vapeur d'eau à l'air plus sec dont le rôle se limite à absorber et éva.cuer la va- peur produite.
Avantageusement, on répète à une ou plusieurs re- prises les phases de chauffage et d'évaporation, en les al- ternant, soit dans la même enceinte, soit dans des enceintes séparées. La vitesse d'évaporation se règle simplement en variant la température dans la ou les phases de chauffage, et/ou la tension de vapeur de l'air dans la ou les phases d'évaporation.
Il peut être prévu aussi, dans le cours du procé- dé, une phase de réhumidification de la matière séchée qui s'exécute en faisant circuler au contact de la matière, de préférence en circuit fermé, de l'air ayant le degré d'humi- dité requis pour réhumidifier par exemple les parties exté- rieures de la matière, ce qui est désirable notamment lors- qu'il s'agit d'une matière fibreuse comme le lin.
Des dispositifs permettant d'exécuter'ce procédé de séchage sont représentés schématiquement sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple.
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Fig. 1 montre en coupe verticale un séchoir discon- tinu.
Fig. 2 est une vue en élévation, à petite échelle d'un séchoir continu.
Figs. 3 et 4 montrent en coupe verticale transver- sale à plus grande échelle, deux cellules du séchoir continu, et
Fig. 5 est une coupe horizontale de plusieurs cel- lules contiguës.
Dans le séchoir discontinu représenté sur la fig.l, la matière à sécher placée en vrac dans des compartiments 1 est soumise au chauffage au moyen d'un courant d'air chaud circulant en circuit fermé sous l'action d'un ventilateur 2, à travers une batterie de chauffage 3, une gaine de distribu- tion 4, les compartiments 1 et une gaine de reprise 5. L'air tend rapidement vers un état d'équilibre hygrométrique voisin de la saturation.
Des clapets 6,7 commandant une entrée d'air 8 et une sortie d'air 9 peuvent être complètement fermés pour la circulation de l'air de chauffage dans le séchoir. En manoeu- vrant ces clapets de façon appropriée on peut aussi réaliser le chauffage avec évaporation partielle, et procéder ensuite à l'évaporation proprement dite en soufflant sur la matière soit uniquement de l'air neuf, soit un mélange d'air de repri- se et d'air neuf, dont les proportions réglées par le jeu des clapets assureront, avec l'aide de la batterie de chauffa- ge, la température et l'humidité nécessaires pour obtenir la vitesse d'évaporation désirée.
Il va de soi que l'on peut également opérer le séchage discontinu en chauffant la matière dans un comparti- ment et en l'évaporant dans un autre compartiment où elle est transportée mécaniquement, par exemple.
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Le séchoir continu représenté sur les figs. 2 à 5 comporte un tablier sans fin 10 perméable à l'air, qui est guidé sur des rouleaux 11 et actionné par un moyen appropria pour transporter la matière à sécher d'une zone de chauffage, dans laquelle l'air circule en circuit fermé, ou partielle- ment fermé,à une zone d'évaporation à circuit indépendant.
Suivant l'invention, le séchoir comprend une série de cellu- les 12, contiguës ou non, à travers lesquelles le tablier 10 entraine la matière et dans lesquelles s'exécutent les phases successives de chauffage et d'évaporation et éventuellement de réhumidification.
Comme le montrent les figs. 3 et 4, chaque cellule 12 consiste de deux parties 13, 14 dont la première 13 com- porte une batterie de chauffage 15, un ventilateur de cir- culation 16 et deux ouvertures à clapets 17,18, tandis que la seconde partie 14 comprend deux gaines 19,20 à cloisons directrices 21 qui embrassent le tablier transporteur 10 dont le brin supérieur porte la matière à sécher 22. Pour le chauffage en circuit fermé, les ouvertures 17,18 sont fer- mées. On peut les ouvrir partiellement pour réaliser un chauffage avec évaporation partielle, en introduisant une partie d'air neuf et évacuant une quantité équivalente d'air humide.
Avantageusement, le chauffage de la matière s'opè- re successivement dans au moins deux cellules contiguës;dans la première 12a (fig. 3) le sens de circulation de l'air est tel que le courant d'air chaud traverse de haut en bas la matière 22 et le tablier 10, tandis que dans la seconde cel- lule 12b (fig. 4) l'air circule en sens inverse et traverse la matière de bas en haut. On assure ainsi un chauffage homo- gène de la matière dans toute sa masse.
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Ce chauffage précède la première évaporation prin- cipale de la matière, qui s'opère par exemple dans deux autres cellules contiguës 12c, 12d disposées à la suite des cellules de chauffage 12a, 12b (fig. 5). Dans ces cellules d'évapora- tion, semblables aux cellules de chauffage, le réglage des ou- vertures 17,18 permet de régler à volonté la vitesse d'évapo- ration de l'eau de la matière, par l'introduction de quantités appropriées d'air neuf et l'évacuation d'air humide. Comme pour le chauffage, on peut faire circuler l'air de haut en bas à travers la matière dans une des cellules d'évaporation, et de bas en haut dans la suivante. Eventuellement deux ou plusieurs cellules successives peuvent être raccordées en sé- rie pour la circulation de l'air de l'une à l'autre, comme c'est montré en 26 sur la fig. 5.
La matière transportée par le tablier 10 avance continuellement d'une cellule à l'autre, le tablier roulant sur des galets 23 dans des rails 24. Des parois mobiles 25, suspendues entre les deux brins du tablier, empêchent de trop grands débits de fuite entre les cellules voisines.
Il va de soi que le nombre des cellules initiales de chauffage dépend de la quantité de matière à sécher, de sa vitesse de passage ainsi que de la température maximum à laquelle peut être soumise la matière sans risquer sa dété- rioration pendant son passage dans les cellules d'évaporation.
A celles-ci succèdent d'autres cellules de chauffage et ainsi de suite tout le long du séchoir. S'il y a lieu de procéder à une réhumidification, de la matière, on intercale dans le sé- choir une ou plusieurs cellules de réhumidification où l'on fait circuler de l'air humide, par exemple en circuit fermé comme pour le chauffage.
Le procédé et les dispositifs décrits se prêtent au
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séchage en deux zones successives, correspondant l'une à l'évaporation de l'eau libre ou d'imbibition et l'autre à l'évaporation de l'eau hygroscopique, grâce à la possibilité de régler avec précision les températures et les tensions d'évaporation au fur et à mesure que progresse le séchage, avec ou sans réhumidification intermédiaire.
Bien entendu 1'-invention n'est pas limitée aux for- mes et détails d'exécution représentés à titre d'exemple; et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifica- tions.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé de séchage de matières en vrac par é- vaporation au moyen d'air ou autre gaz chaud, caractérisé en ce .qu'on procède en phases séparées et successives d'abord au chauffage de la matière au moyen d'air chaud dont la tension de vapeur est en équilibre avec celle de la matière humide, et ensuite à l'évaporation proprement dite dans de l'air chaud ayant une tension de vapeur réduite.