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SECHOIR ROTATIF.
La présente invention a pour objet un séchoir rotatif destiné à assurer dans des conditions sûres et efficaces et avec un rendement calorifi- que élevé le séchage des matières granulées telles que notamment les graines végétales ou tous autres produits amenés à la forme appropriée, des fourra- ges hachés par exemple.
La plupart des séchoirs rotatifs usuels sont aménagés pour réa- liser un contact direct du produit à sécher avec le fluide chauffant, air chaud, fumées ou autres. Ce mode de chauffage présente de sérieux inconvénients qui nuisent au rendement thermique de l'opération.
Avec les appareils de ce genre, le chauffage du fluide de sécha- ge est effectué nécessairement à l'extérieur du séchoir rotatif dans un géné- rateur de chaleur approprié, distinct du séchoir proprement dit. Il en ré- sulte des déperditions calorifiques notables tant parles parois du générateur séparé que dans les conduits d'alimentation du séchoir en fluide chaud. Au sur- plus on perd pour le séchage les avantages présentés par le rayonnement infra- rouge. Ces pertes entraînent, pour un débit déterminé, une augmentation des di- mensions des appareils.
En introduisant la chaleur nécessaire au séchage exclusivement sous forme de chaleur sensible de fluide chauffant, air chaud ou fumées, il est nécessaire de mettre en oeuvre un débit considérable de ce fluide chauf- fant. Il est en effet nécessaire de fournir au corps à sécher, d'une part la chaleur d'échauffement à la température propre à amener le liquide contenu à une tension suffisante pour qu'il s'échappe, d'autre part la chaleur laten- te d'évaporation de ce liquide. En outre, la température du fluide chauffant est obligatoirement limitée pour ne pas altérer la matière à sécher (80 par exemple).
Si les chaleurs d'échauffement et d'évaporation sont empruntées uni- quement à la chaleur sensible du fluide chauffant, il en résulte un refroi-
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dissement trop grand de celui-ci, qui perd son pouvoir desséchante à moins que son débit ne soit considérableo Mais un débit considérable de fluide chauffant se traduit par une perte de chaleur sensible à sa sortie du sé- choir. Si bien que le séchoir ne peut avoir qu'un rendement thermique fai- ble, de l'ordre de 25 à 30 %. Cet inconvénient existe aussi bien lorsque le fluide chauffant est constitué par des fumées que par de l'air chaud.
Lorsque l'on utilise de l'air chaud, comme il est nécessaire de produire celui-ci par un réchauffeur d'air, il faut tenir compte du rendement de cet échangeur, qui affecte encore le rendement global de l'opération.
On connaît d'autre part des séchoirs rotatifs où le fluide de chauffage est constitué par de la vapeur laquelle ne vient pas en contact a- vec les produits à sécher. Mais ces appareils sont d'une construction délica- te et complexe. Leur rendement demeure limité et, compte tenu des déperdi- tions du générateur de vapeur et des tuyauteries d'amenée, ne dépasse guère 50 %.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre un rendement calorifique de séchage pouvant atteindre 80 % et même davantage.
Selon l'invention, on produit le dégagement de chaleur dans le sé- choir lui-même et cette chaleur est transmise à un fluide distinct du fluide chaud proprement dit, lequel fluide assure le séchage par contact avec les matières à sécher.
La production de chaleur à l'intérieur même du séchoir s'effectue en ménageant dans celui-ci la chambre de combustion et des conduits de passa- ge des fumées produites. Chambre de combustion et conduits., de préférence gar- nis d'ailettes;, transmettent dans la zone de séchage qui les enveloppe de tou- tes parts la totalité de la chaleur dégagée., que ce soit par rayonnement ou par convection.
C'est au contact des surfaces chauffantes délimitant la chambre de combustion et le passage des fumées que vient s'échauffer l'air (ou autre fluide) de séchage. Ces parois peuvent aussi être partiellement en contact avec les produits à sécher.
Avec cette disposition la quantité d'air de séchage est sensiblement réduite et peut être limitée au débit strictement nécessaire pour véhiculer le liquide évaporé. De la sorte la perte de chaleur sensible à l'évacuation du fluide de séchage est réduite au minimum.
Le mode de chauffage ainsi réalisé permet ainsi d'utiliser à cha- que stade du séchage, le mode de transmission calorifique le plus favorable : rayonnement dans la première phase d'échauffement des produits à sécher., con- vection dans la phase d'évaporation. Il permet de réaliser un appareil moins encombrant et moins lourd que les séchoirs usuels. Tout contact direct avec les fumées,qui dans certains cas présente des inconvénients graves,se trou- ve évité.
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L'invention sera plus amplement décrite en référence aux dessins annexés qui représentent deux modes de réalisation du séchoir rotatif suivant l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale du séchoir.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1.
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La figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est relative à une variante vue en coupe longitudina- le.
La figure 6 est une coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la figure 5.
La figure 7 est une coupe transversale suivant la ligne VII-VII de la figure 5.
La figure 8 est une coupe transversale suivant la ligne VIII-VIII de la figure 5.
Comme représenté figure 1, le séchoir rotatif se compose d'un tam- bour tournant 1 porté par des galets 2 et pourvu d'un dispositif d'entraînement approprié (non représenté). A ce tambour est reliée par un joint tournant 3, un distributeur de produit à sécher 4 alimenté par une trémie 5.Sous le dis- tributeur 4 le tambour présente un passage 6 par lequel les produits à sécher alimentent le séchoir. A l'autre extrémité du tambour est ménagée une sortie 7.
Selon l'invention, le dispositif de production de chaleur est dis- posé à l'intérieur du tambour 1. Il consiste,, dans le cas de la figure 1, en une chambre de combustion 8 solidaire du tambour et tournant avec lui. Un brû- leur 9 fixe assure l'alimentation en combustible,tel que du fuel oil et la production de la flamme qui se développe dans la chambre 8. Les fumées produi- tes passent ensuite dans des conduits de forme appropriée quelconque 10. Ces conduits sont avantageusement garnis d'ailettes 11.
A l'extrémité des conduits 10 est ménagée une chambre 12 dans la- quelle ils débouchent. Cette chambre 12 porte des ouvertures 13 grillagées pour le passage des airs épuisés de séchage et de refroidissement. A la suite de la chambre 12 est disposé un conduit 14, lequel est relié par un joint tournant 15 à l'orifice d'admission 16 du ventilateur 17. Celui-ci est dispo- sé par exemple au pied de la cheminée d'évacuation 18 avec registre ou pa- pillon de réglage 19.
Entre la chambre de combustion 8 et le tambour 1 sont prévus les orifices d'entrée 20 de l'air de séchage, ces orifices comportent un moyen de réglage. A l'extrémité opposée du tambour peuvent être disposés des orifices 21'réglables d'admission d'air de refroidissement.
La chambre de combustion 8 est limitée par une paroi métallique 22 qui peut être pourvue d'ailettes 23. Sur les ailettes 23 est disposée une toile métallique 24 destinée à empêcher les produits à sécher de-venir en con- tact avec la paroi 22.
L'intérieur du tambour 1 est garni de raclettes, de dimensions ap- propriées, destinées à assurer la mise en mouvement des produits en cours de séchage. Ces raclettes, petites comme en 25 dans la zone voisine de la chambre de combustion, sont plus grandes en 26 dans le reste du tambour.
Comme on le voit, le fluide chauffant, produit à l'intérieur même du tambour en 8 et s'écoulant en 10 et 14, ne se trouve à aucun moment en con- tact avec les produits à sécher. Le séchage est obtenu par rayonnement de la paroi 22 de la chambre 8 ou des conduits 10 et par l'effet de l'air admis en 20 et s'échauffant par convection au contact des parois chauffées. Ce n'est que lorsque l'air chauffé à rempli son office et s'est chargé d'humidité qu' il est aspiré par les orifices 13 pour se mélanger avec les fumées et être évacué par la cheminée 18.
Les dimensions de la chambre de combustion sont déterminées pour
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amener par rayonnement le produit à sécher introduit en 5 et se déversant sur la grille 24 à la température maximum qu'il peut supporter. La quan- tité d'air admise en 20 est celle strictement nécessaire pour produire 1' enlèvement de la vapeur dégagée. Cette quantité se trouve réduite au minimum, pour le séchage, la transmission se faisant à la fois par rayonnement et con- vection avec un excellent rendement.
Pour améliorer celui-ci,les fumées, au sortir de la chambre de combustion 8 qui ne peuvent plus de façon rentable abandonner de chaleur par rayonnement, sont admises dans des conduits de fumée 10 où l'échange avec la paroi métallique se fait par convection jusqu'à épuisement de 90 % en- viron de la chaleur du combustible.
Parallèlement, la graine (ou le produit) à sécher qui se refroi- dirait immanquablement par évaporation dans son air de séchage, est constam- ment mise en contact par la rotation du tambour avec la surface d'échange formée par les conduits de fumée 10 pour maintenir la température à laquelle elle a été portée, après passage autour de la chambre de combustion. Toutefois, le produit à sécher ne devant pas s'échauffer davantage sous risque de dété- rioration, les conduits de fumée 10 sont munis extérieurement d'ailettes 11 pour limiter leur température au voisinage de la température maximum que peut supporter le produit.
Il est à remarquer que dans la rotation, chaque ailette chauffe alternativement le produit à sécher et l'air de séchage, sans surchauffe pos- sible.
Une répartition judicieuse des ailettes le long de la surface d' échange permet, pour chaque cas, de maintenir une température constante sur le produit à sécher sans compliquer la construction.
D'une façon générale, on peut admettre que la tombée en tempéra- ture des produits de combustion le long de la surface d'échange conduit à une chaleur transmise qui suit une loi approchée du poids d'eau évacué du produit à sécher pendant son acheminement le long du séchoir, le liquide à évaporer ayant une pression maximum en surface d'autant plus faible que le produit est plus avancé dans son séchage, de telle sorte qu'on peut admettre dune façon générale pour une température du produit constante une surface d'ailet- tes constante le long de l'axe du séchoir.
On peut prévoir en outre un refroidissement énergique du produit à sa sortie, refroidissement nécessaire dans certains cas, en particulier pour la conservation des graines végétales. Ce refroidissement est obtenu par pas- sage d'air froid provenant des orifices 21 et aspiré en 13 avec les fumées.
L'expérience montre que ce refroidissement parfait par ailleurs d'une manière appréciable le séchage.
Dans la disposition des figures 1 à 4, l'installation ne comporte qu'un seul ventilateur en bout du séchoir qui aspire les fumées de la chambre de combustion 8 et met par l'ouverture 13 l'enceinte du séchoir proprement dit en dépression, de sorte que l'air nécessaire au séchage est appelé en 20, 1' air nécessaire au refroidissement est appelé en 21, ces deux airs et les fu- mées sont rassemblés en 13 pour être finalement évacués par le ventilateur 17.
La rotation du tambour 1 est assurée avec un ou plusieurs réduc- teurs de vitesse ; renvoi actionnera distributeur 4. Deux arbres à poulie dégradée peuvent faire varier dans le rapport voulu la quantité des matières introduites. Tous les réglages possibles sont prévus très simplement par rota- tion d'une couronne ou d'un secteur perforé sur les ouvertures ou sortie de graine 20, 21, 13 et 7. De cette manière on peut introduire des quantités ar- bitraires et indépendantes d'air de séchage, d'air de refroidissement et d'air
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de combustion et faire varier à la-demande le taux'de remplissage dû tambour ainsi que'le débit du produit'à sécher'pourdans tous les cas qui peuvent se présenter,mener au mieux le,conditionnement du séchage -.
Cette disposition conduit à un rendement de séchage -de l'ordre de 80 % c'est-à-dire trois ou quatre fois supérieur à celui rencontré habi- tuellement o
Dans une variante de réalisation,'représentée figures 5 à 8,on retrouve le tambour 1 avec la chambre de combustion intérieure 8, les conduits de fumée 10. Mais ici l'admission de l'air'de séchage s'effectué par des tubes longitudinaux 27 dont les orifices d'entrée 28 sont placés à l'opposé de la chambre de combustion et portent un organe de réglage 29. Au voisinage de l'ex- trémité 28 les tubes 27 sont garnis dailettes 30. Ils débouchent au voisinage de la chambre de combustion en 31 dans le tambour.
On voit ainsi que l'air s'échauffe méthodiquement avant de se ré- partir dans le tambour 1 et de venir en contact avec les grains (ou autres pro- duits) à sécher. En ce cas, 1-'air destiné au chauffage sert, au début de son parcours dans les tubes 27, au refroidissement des produits à sécher, en récu- pérant leur chaleur sensible. On ne prévoit pas en ce cas de circulation dair de refroidissement.
Les dispositions décrites n'ont bien entendu aucun caractère limi- tatif et peuvent comporter toutes variantes de réalisation désirées.