BE489258A - - Google Patents

Description

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  "Perfectionnements apportés aux procédés et appareils pour le séchage de matières ou des évaporations analo- gues." 
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour vaporiser le partie évaporable de matières, plus spécialement des matières solides, qui ne sont pas capables de subir une circulation sa- tisfaisante par oonvection; et elle concerne, princi- palement, le séchage de matières, du genre en question, dans le sens ordinaire, attribué à ce traitement et qui est d'enlever ou de réduire la teneur   extratible   en eau ou tout autre liquide mouillant de ces matières. 



  Bile s'applique toutefois, dans un sens plus général,à la séparation d'un constituant évaporable d'avec une matière ou même dans le cas où la matière peut être vaporisée entièrement du moment que la vapeur produite 

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 soit telle que son point d'ébullition augmente par sui- te d'une compression. 



   Elle a pour but, surtout, de rendre ces procèdes et appareils tels que le séchage et l'évaporation des matières, du genre susindiqué. soient économiques en ce qui concerne la dépense en combustible. L'invention a peur objet, entre entres, un procédé pour vaporiser le contenu évaporable de matières, plus particumièrement des matières solides, qui ne sont pas capables de subir une circulation par convection satisfaisante et qui con- siste à chauffer les matières pour vaporiser leur con- tenu évaporable, à augmenter la température et le point d'ébullition de la vapeur par compression, à condenser la vapeur comprimée et à utiliser la chaleur, résultant de la condensation, pour chauffer les matières en vue de les évaporer davantage.

   L'invention permet ainsi de réaliser un procédé, qui fonctionne suivant un cycle continu et pour lequel la chaleur latente, fournie par la vapeur qui se condense, est conservée dais l'ins- tallation pour la raison qu'elle est transférée aux ma- tières traitées pour fournir la chaleur latente   néce ssai   re à l'évaporation. 



   On envisage que, dans des circonstances appropié et après qu'un apport initial de chaleur a été fourni pour la mise en train du procédé, le cycle peut devenir autonome en ce sens qu'il devient inutile de fournir un autre apport de chaleur au-delà de celui nécessaire à la compression. 



   Comme les matières, considérées pour l'applica- tion de l'invention, ne sont pas susceptibles de subir une circulation conveotive, des difficultés se présen- tent pour le transfert de la chaleur entre la vapeur comprimée et les matières. Cette difficulté est écartée, conformément à l'invention, en rendant indirecte le 

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 transfert de chaleur, dans cette partie du cycle, en se servant comme fluide, pour le transfert de chaleur in- termédiaire, d'une partie de la Tapeur provenant des matières traitées.

   Cette vapeur est mise   en.circulation   dans un circuit de retour, en parallèle avec l'écoule- ment dans le circuit de compression et d'échange   calori-        fique afin qu'elle soit d'abord surchauffée par un é- change de chaleur avec la vapeur comprimée en condensait celle-ci et qu'elle soit ensuite refroidie jusqu'à son point de saturation par contact avec les matières, oe qui forme une quantité plus grande de vapeur. 



   Le dessin   ci-annexé   montre, à titre d'exemples 
Nullement limitatifs ou restrictifs et schématiquement, quelques modes de réalisation de l'invention appliqués au traitement de matières solides et dans le sens le plus étroit pour supprimer ou réduire leur teneur en eau en vue de leur séchage. 



   La fig.l montre le schéma d'une installation générale possible et établie conformément à l'invention. 



   Les figs.2 à 4 montrent des schémas d'autres installations établies selon des variantes. 



   L'installation montrée sur la fig.l, comprend une chambre de séchage 1 recevant une charge de matière solides et dont la partie supérieure forme un espace de vapeur 2 avec un conduit de sortie 3 dans lequel est établi un ventilateur de circulation 4. Le conduit 
3 est prolongé par des branches parallèles 5 et 6, la branche 5 passant par un compresseur 7, de préférence du type à refoulement   positif,pour   aboutir à une extré- mité d'un condenseur 8 alors que la branche 6   communique   par un réchauffeur supplémentaire ou de mise en marche 
9, avec l'autre extrémité du condenseur 8 avant de revenir à la chambre de séchage 1. 



   Pour le fonctionnement, une charge de matières à sécher est introduite dans la chambre 1 et cette 

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 charge est chauffée initialement en mettant le ventila- teur 4 en marche et en chauffant le courant d'air, ain- si produit, par le réchauffeur supplémentaire 9, qui peut être d'un type approprié quelconque, en étant chauf fé par exemple par combustion ou électriquement, tout en étant réglable indépendamment de   l'appareil   princi- pal.

   La vapeur produite est extraite, hors de la cham- bre 1, en partie par le compresseur 7, qui comprime   @   cette vapeur et la refoule dans le seur 8 et en- suite vers une décharge, et en partie par le ventila- teur 4 qui fait circuler la vapeur à travers le cham- bre 1 et le conduit 6 de manière que le courant de va- peur passe d'abord par le condenseur 8, qui agit comme un échangeur de chaleur par rapport aux deux courants de va peur, et   ensuite &   travers la charge. A   meatre   que le traitement se poursuit, l'espace de vapeur 2 de la chambre 1 se remplit avec de la vapeur sèche et saturée.

   La partie de la vapeur, qui est extraite par le compresseur 7, subit un accroissement de sa tempé- rature et de sa pression de sorte qu'elle devient ca- pable, en atteignant le condenseur 8, de céder sa   chalet,   latente au courant de vapeur mis en circulation par le ventilateur 4 et refoulé dans le conduit 6. Cette vapeur est ainsi surchauffée et, lorsqu'elle traverse la charge, elle provoque le dégagement de plus de vapeur en perdant de sa chaleur pour le traitement jusqu'à ce qu'elle ait atteint, à nouveau, sa température de sa- turation.

   Il est à noter que les matières, contenues dans la chambre de séchage, et qui sont donc dans une ambiance de vapeur, aient à être séchées définitivement après avoir été déchargées hors de cette chambre et à cet effet elles peuvent être chauffées ultérieurement dans une chambre ouverte pour leur séchage final. L'ins- tallation peut également comporter une chambre de pré-sè chage dans laquelle les matières à traiter pouvait être 

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 introduites au début. 



   Le cycle peut être rendu plus économique en uti- lisant la chaleur sensible et résiduelle du fluide ohauf- fant, après sa condensation, pour le préchauffage des matières en traitement ou à traiter ou pour leur sécha- ge final après leur décharge hors de la chambre 1. Sur   la fig.2 ; parexemple, on désigne le préohauffeur et le   réchauffeur final respectivement par 10 et 11, chaque appareil ou les deux pouvant être relié au   eondenseur   8 comme montré en 10a et 11a. 



   Si la puissance, nécessaire à l'entraînement du ventilateur et du compresseur, est fournie par une ma- chine à combustion, comme cela se fait le plus avanta- geusement, les chaleurs perdues par cette machine peu- vent être utilisées comme source calorifique pour le traitement. La   fig.3   montre un moteur à combustion 12 dont les gaz d'échappement sont fournis par 8a, au ré- chauffeur de mise en train 8. sur la fig.4, les gaz d'échappement de la machine sont fournis au pré-chauffeur 10   et/Ou   au réchauffeur final 11 par 10a et/ou llb. 



   La chaleur du condensât ou celle des gaz   d'échap-   pement ou les deux peuvent être utilisées pour plus d'un de ces buts simultanément ou, en ayant recours à des moyens de commande appropriés, les différentes for- mes possibles du chauffage par régénération pervent être utilisées individuellement ou sélectivement. 



     On   admet que le procédé, une fois qu'il a été mis en train par l'intervention du réchauffeur supplé- mentaire 9, peut être rendu autonome, mais il est tou- jours possible, évidemment, de continuer l'intervention de ce réchauffeur si cela est nécessaire. 



   On peut s'arranger pour que la chambre 1 puisse être chargée et déchargée d'une manière continua. Si cette chambre est à la pression atmosphérique, les pro- blèmes d'étanchéité ne constituent pas un obstacle sé- rieux à une telle disposition 

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Suivant une variante possible pour le transfert indirect de la chaleur, les matières à traiter peuvent passer, par l'effet de la gravité ou autrement, sur une surface pour l'échange de la chaleur et dont l'autre face est en contact avec le courant de vapeur comprimé. 



   L'installation, décrite ci-dessus, peut être u- tilisée pour le séchage d'une grande diversité de ma- de tières solides, telles   que/l'herbe,   des matières granu- leuses ou des blocs ou feuilles   solide s.   Malgré que 1' application principale de l'invention soit le séchage, dans le sens limité de la   deshydratation,   elle peut é- gaiement être utilisée pour séparer, à l'état de vapeur, un ou plusieurs constituants évaporables d'avec une ma- tière solide ou même pour transformer   complétaient   des matières vaporisables en vapeur (y compris celles qui passent directement de l'état   solide &   l'état de vapeur, auquel cas on considère la température de vaporisation, pour les buts poursuivis par l'invention, comne étant le point d'ébullition).

   Il est à noter, toutefois, que la vaporisation doit avoir lieu à une température qui puisse être raisonnablement atteinte par le cycle et que la vapeur produite doit être telle quelle ne soit pas affectée, d'une manière préjudiciable, par la com- pression et par l'élévation de température qui se pro- duit au cours de la phase de compression du cycle. 



   L'installation, établie selon l'invention, peut avantageusement être alimentée avec de l'énergie four- nie par une turbine à gaz afin que l'on puisse utiliser autant que possible les grandes quantités de gaz d'é- chappement chauds, débités par une telle machina.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1.- Un procédé pour vaporiser le contenu évapora- ble de matières, plus particulièrement de matières soli- des, qui ne sont pas capables de subir une circulation par convection satisfaisante et qui consiste à chauffer les matières pour vaporiser leur contenu évaporable, à augmenter la température et le point d'ébullition de la vapeur par compression, à condenser la vapeur comprimée et à utiliser la chaleur, résultant de la condensation, pour chauffer les matières en vue de les évaporer davan- tage.

   2. - Un procédé selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'on utilise, comme fluide condenseur, une partie de la vapeur résultant du chauffage des ma- tières à traiter, cette partie étant alors surchauffée et étant utilisée ultérieurement pour chauffer davan- tage lesdites matières.

   3.- Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on utilise la chaleur sensible du condensat pour chauffer les matières à trai- ter.

   4,- Un appareil convenant à la mise en oeuvre des procédés spécifiés ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre de vaporisation, pro- pre à recevoir la charge des matières à traiter, des moyens pour entraîner et comprimer la vapeur, produite dans cette chambre, et des moyens pour condenser la vapeur comprimée et pour utiliser la chaleur dégagée par cette condensation, pour chauffer les matières à traiter 5.- Un appareil selon la revendication 4, ca- ractérisé par le fait que l'on fait comporter aux moy- ens, pour chauffer les matières à traiter, un dispositir pour la circulation de la vapeur et qui fonctionne de pair avec les moyens condenseurs, ce dispositif était propre à établir un courant de vapeur à l'extérieur <Desc/Clms Page number 8> de le chambre de vaporisation , d'une zone xx à une au- tre de cette chambre, et ensuite,

   à travers les matières contenues dans cette chambre vers la première zone, les- dite moyens condensateurs étant agencés, par rapport au dispositif de circulation, de manière que la vapeur, en circulant, traverse les matières à traiter seulement après avoir passé dans les moyens condenseurs pour agir dans ces derniers comme un fluide condenseur recevant de la chaleur.

   6. - Un appareil selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'on a recours à des moyens pour utiliser la chaleur sensible du condensât, fourni par les moyens de condensation, pour chauffer les ma- tières à traiter.

   7.- Un appareil selon l'une quelconque des re- vendications 4 à 6 caractérisé par le fait que l'on a- limente l'installation avec de l'énergie fournie par une machine à combustion dont les chaleurs perdues sont utilisées pour chauffer les matières à traiter.

   8.- Un procédé ou un appareil pour le séchage de matières ou des évpporations analogues, en subs- tance comme décrit et comme montré sur les dessina ci-annexés.