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L'invention concerne le séchage de matières fibreuses en ban- aes, telles que tissus,papiers ou autres, à l'aide d'un fluide gazeux; elle a pour but de réaliser un procédé ae séchage notablement supérieur aux procédés connus du point de vue de la rapidité a'exécution, de l'éco- nomie, et de la réduction de l'encombrement au matériel utilisé, ces résul- tats étant essentiellement atteints en portant le fluide de traitement à une température très sensiblement supérieure aux températures utilisées jusqu'ici à cet effet.
On avait déjà indiqué antérieurement qu'il était possible d' exposer un prodiot imprégné d'un liquide à une température supérieure à celle que le même produit pourrait supporter à l'état sec. Par une telle température plus élevée, on entendait jusqu'ici. une température comprise entre 1000 et 200 C. Il est, en outre, connu d'effectuer un séchage en di- rigeant sur le produit traité des radiations infra-rouges, ou autres, pro- duites par des générateurs de radiations portés à la température nécessaire par des dispositifs prévus à cet effet.
Le procédé de séchage suivant l'invention se distingue des procédés connus en ce que le fluide de traitement en circulation est porté à une température telle que des matières et des organes se trouvant dans la chambre de traitement, et notamment les éléments de guidage destinés à mettre le fluide de séchage au contact du produit traité et au moins certaines composantes du fluide de traitement, soient amenés, et ceci essentiellement par le chauffage assuré par le fluide de traitement, à émettre des radiations contribuant efficacement au séchage du produit traité.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le fluide de traitement est porté à une température supérieure à 250 C.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le fluide de traitement est porté à sa température par une combustion ae combustible entretenue dans la chambre de traitement, ou dans une enceinte communiquant avec celle-ci, de sorte que le fluide de traitement est constitué, en partie, par les gaz brûlés provenant de cette combustion.
Suivant une autre caractéristique da l'invention., la combustion de chauffage du fluide de traitement s'effectue avec une admission d'air assurant une combustion complète sans excédent d'air.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, des éléments da radiation particuliers sont disposés sur le trajet au fluide de traitement en circulation, lesdits éléments étant agencé de façon à être portés à une haute température génératrice de radiations par le fluide en circulation mais sans gêner la circulation de ce dernier.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la surface d'éléments ou des éléments se trouvant dans la chambre ae traitement, entre autres celle des éléments de guidage du fluide en circulation, présente un état, ou est traitée de façon à présenter un état, assurant un pouvoir de rayonnement élevé.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'introauction au produit traité dans la chambre de traitement s'effectue à l'aide d'une bande en une matière insensible aux conaitions régnant aans la chambre de traitement, telle que amiante ou autres, cette bande précédant le produit traité et ayant une longueur telle que la machine da traitement puisse être mise en route, et que son régime puisse être réglé convenablement, avant que le produit à traiter proprement dit pénètre dans la chambre de traitement.
Suivant une autre caractéristique de l;invention, l'excédent en fluide s'établissant dans la chambre de traitement, essentiellement grà ce à 1'élaboration du liquide d'imprégnation au produit traité, est utilisé pour .alimenter une autre machine de traitement travaillant à une tempé-
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rature plus basse.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le produit traité quitte la chambra de traitement sensiblement avant l'obtention du degré de siccité désiré, le séchage se parachevant automatiquement à l'extérieur de la machine de traitement, grâce à la chaleur emmagasinée dans le produit traité au moment de sa sortie de la chambre de traitement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre; on se référera au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une machine destinée à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
Fig. 2 en est une coupe transversale, et
Fig. 3 en est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2.
Fig. 4 est une coupe du dispositif de refroidissement de l'arbre de la turbine, à plus grande échelle. tion. Fig. 5 est un diagramme explicatif du procédé suivant l'invention.
On voit, sur ce dessin, que la chambre de traitement est constituée par une enceinte fortement calorifugée, comprenant une partie inférieure 1, et une partie supérieure démontable 2.
Dans la chambre de traitement ainsi constituée, reposent, sur des traverses 3, trois tuyères de soufflage 4 séparées par des tuyaux d'écoulement 4a ayant toute forme appropriée mais, de préférence, celle décrite dans la demande de brevet déposée par le même Demandeur en Belgique, le 6 Octobre 1953, et ayant pour titre : "Perfectionnements aux machines de traitement à tuyères soufflantes ".
Aux tuyères inférieures 4 correspondent des tuyères supérieures 5 suspendues, à l'aide d'une ferrure 6, à la partie supérieure 2 de la chambre de traitement. Les fentes de soufflage 7 et 8 respectivement des tuyères 4 et 5 délimitent le parcours du produit à traiter 9 dans la chambre de traitement. Il est à noter que ce produit n'est soutenu par aucun organe de support pendant son passage dans la chambre de traitement, mais qu'il est maintenu sur son chemin uniquement par la pression au fluiae de séchage -ses et éventuellement par la traction longitudinale produite par des moyens d'appel extérieurs.
En effet, tout moyen de support adopterait dans la chambre de traitement une température élevée susceptible de procurer des destructions du produit traité lorsque celui-ci entre en contact avec les moyens de support chauffés.
Les tuyères 4 et 5 sont alimentées en fluide de traitement par des collecteurs latéraux 1C et 11, alimentés par une turbine 12 disposée à la partie inférieure de la chambre de traitement sous tôle 13 s'étendant environ sur la moitié de la section de la chambre de traitement dont l'autre moitié est séparée de l'enceinte contenant la turbine 12 par une grille filtrante 14.
A cause des températures élevées employées, les moyens d'entraî- nement de la turbine 12 doivent être disposés à l'extérieur de la chambre de traitement, et l'arbre 15 de la turbine doit être refroidi efficacement.
L'arbre 15, qui est supporté par les paliers 16, 17 situés à l'extér@aur de la chambre de traitement,porte, à l'une de ses extrémités, une poulie 18; et, à proximité des paliers 16 et 17, des disques de refroidissement des paliers 19, munis, de préférence, de nervures de ventilation 20.
L'arbre 15 est creux et, dans son alésage 22, pénètre un tube fixe 21 comportant éventuellement, à l'intérieur de l'alésage 22, des perforations 23. Ce tube 21 traverse un tambour fixe 24, dans lequel pénètre
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l'extrémité ouverte de l'arbre 15 et qui comporte, à sa partie inférieure, une tubulure d'écoulement 25. La tube 21 est alimenté en un fluide de re- froidissement tel que de l'air comprimé ou de l'eau, ledit fluide s'accu- mulant dans le tambour 24 et s'écoulant à travers la tubulure 25 après a- voir circulé dans l'alésage 22 en refroidissant l'arbre 15.
Le chauffage du fluide de traitement peut être effectuée sui- vant une caractéristique de l'invention, par la combustion d'un combusti- ble effectuée par admission simultanée de combustible et d'air directement dans la chambre de traitement. A cet effet, un tube à gaz ou à mazout 26 pénètre, à travers une ouverture 27, dans la chambre de traitement en-des- sous de la grille 14. Ledit tube est muni de brûleurs 28 alimentés en combustible et en air dans des proportions telles que la combustion soit complète sans laisser un excédent d'air.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, des grilles 29 et 30 perméables au fluide de traitement et dont le but sera exposé plus loin, sont disposées sur le trajet de circulation du fluide de traitement sensiblement parallèlement au produit traité 9 et à une distance comparativement faible de celui-ci.
L'excédent de fluide est évacué de la chambre de traitement par des cheminées 31 dont la section de passaga est contrôlée par des registres ou autres 32 dont la commande peut se faire à la main ou automatiquement de toute façon voulue.
A l'aide de la machine, qui vient d'être décrite, le procédé suivant l'invention est mis en oeuvre de la façon suivante :
Au début de l'opération, la chambre de séchage est remplie d' air, Après allumage des brûleurs 28, on met en route la turbine 12 et la température augmente progressivement dans la chambre de traitement. Lorsque la température désirée est atteinte, on peut, si on le désire, chasser l'air contenu dans la chambre au moyen d'un jet de vapeur directe admis à l'aide de moyens non représentés, mais cette opération n'est pas indispensable, étant donné que l'air est rapidement remplacé par la vapeur produite par l'évaporation du liquide imprégnant le produit traité.
Il est à remarquer que cette opération est très rapide à cause du faible volume de la chambre de traitement (voir le faible nombre de tuyères de soufflage en comparaison avec les machines de traitement similaires connues), grâce à la rapidité de l'opération de séchage.
Etant donné que la machine est appelée à travailler à une température très élevée, supérieure à 250 C, on ne peut introduire le produit traité, par exemple un tissu, dans la chambre de traitement que lorsque les conditions de fonctionnement sont bien déterminées afin d'éviter toute destruction du tissu. A cet effet, une bande en une matière incombustible, telle que amiante ou autre, est fixée à l'extrémité du tissu. Cette bande est alors introduite dans la machine et la longueur de cette bande d'amiante est choisie de telle façon que les réglages nécessaires, notamment de la température at de la vitesse d'avance, peuvent être effectués avant que le tissu pénètre dans la chambre de traitement.
De préférence, on débute l'opération avec une vitesse d'avance supérieure à celle nécessaire pour le fonctionnement normal, cette vitesse étant alors réduite pro- gressivement jusqu'à l'obtention au degré de siccité désiré.
Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, le fluide de traitement en circulation est porté à une température telle que le séchage n'est pas obtenu uniquement par la transmission de chaleur directe par le contact entre le fluide de traitement et le tissu, mais que les éléments se trouvant dans la chambre de traitement, notamment les éléments de guidage du fluide de traitement, ainsi qu'au moins certaines composantes du fluide de traitement, soient amenés à émettre des radiations contribuant efficacement au séchage du tissu.
En effet, à partir d'une tempé-
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rature du fluide de traitement de 250 G environ, les éléments entrant en contact avec le fluide en circulation, notamment les parois des tuyères 4 et 5 ainsi que les grilles 29 et 30 prévues spécialement à cet effet, se trou-
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vent' pottµsià 'une température"provoquant. -1 "-émiS éiQn..:à.e . a:C1i :ti.d.ns ;q1rl: ,c:qntribuent efficacement .su séchage ',du. tj.s.&m.:'.par Pa.pPQrtà9 C'al-orÍeS' effectué par rayonnement. Il est à noter que, contrairement à des machinas connues comportant des générateurs de radiation portés à la température nécessaire par une source de chaleur prévue spécialement à cet effet, ces radiations sont obtenues automatiquement sans nécessiter une dépense d'énergie supplémentaire.
Il est encore à noter que le fluide en circulation est constitué, dans l'exemple choisi, à part la vapeur d'eau produite par l'évapora-
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tion du liquide d'imprégnation du tissu, par les gaz de combustiolt.:::pvenant des, briUeûrâ--28;-Le--flulàe ds '.traaemezt-co:ntan--ainsi .u H2Q t duL-Qo 2 ;Cyqat- a-dire des gaz ayant un pouvoir d'absorption et de rayonnement élevé. Ces gaz absorbent donc à leur tout une partie de la chaleur rayonnée par les parois et ne pouvant atteindre directement le tissu, pour la rayonner ensuite sur le tissu.
Pour augmenter ce rayonnement, on peut donner aux surfaces des éléments se trouvant dans la chambre de traitement un état favorisant le rayonnement, par exemple en les graphitant.
Il est encore à remarquer que la chauffage du fluide de traitement peut aussi s'effectuer d'une façon différente, par exemple par la résistance électrique ou par chauffage indirect en brûlant un combustible à l'intérieur d'un faisceau tubulaire placé à l'intérieur du caisson d'aspiration de la turbine 12, et dans lequel le fluide de traitement est séparé des gaz de combustion qui sont évacués vers l'extérieur. Dans ce cas, le fluide de traitement et de rayonnement est essentiellement constitué par H2O.
La figure . 3 montre, pour une machine donnée du genre représenté, l'accroissement du rendement obtenu grâce au procédé suivant l'invention. Le diagramme de cette figure montre, en fonction de la températu- re du fluide de traitement en circulation, la quantité d'eau évaporée en kg/m heure, la courbe I représentant l'évaporation provenant uniquement de
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ahaihur tra3xnÎsa=au protzittaixéiér ecrnve.ticaù;.cgst-'âtieügs eTCon- lact@ditect entre le fluide de traitement et le produit traité, tandis que la courbe II représente le résultat obtenu par l'apport de chaleur simultané par convection et rayonnement.
Il ressort de ce diagramme que le gain obtenu par l'apport de chaleur par rayonnement commence à devenir sensible pour des températures supérieures à 200 C. Ainsi, ce gain est de 8% à une température de 300 C et de 26% à une température de 500 C. Il est évident que l'accroissement du rendement augmente avec la température et il est à noter qu'il antre dans le cadre de l'invention d'utiliser des températures de l'ordre de celles qui viennent d'être citées ainsi que des températures encore beaucoup plus élevées;
l'emploi de telles températures étant rendu possible grâce au temps très court pendant lequel le produit traité est exposé à cette température très élevée ainsi que grâce à l'absence de tout élément, tel qu'organes de support ou autres, porté à haute température et susceptible d'entrer en contact avec le produit traité.
A ce sujet, il est encore à noter qu'il importe de réduire autant que possible la durée de contact entre le fluide de soufflage et le produit traité, résultat obtenu par la circulation rapide du fluide de traitement et son évacuation immédiate après son action sur le produit traité, grâce à la forme particulière des tuyères de soufflage et des canaux d'évacuation entre deux tuyères consé- cutives assurant une évacuation perpendiculairement à la surface du produit traité.
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'' L'excédent de fluide créé dans la chambra de traitement par l'évaporation intense est évacué par les cheminées 31. Il est à noter que le fluide évacué a une température encore très élevée, ce qui permet de l'utiliser., suivant une caractéristique de l'invention, pour alimenter un autre machine de traitement d'un type quelconque, travaillant à une tempé- rature plus basse.
Le tissu traité ne doit pas quitter nécessairement la chambre de traitement avec le degré de siccité définitif. En effet, il est possi- ble de faire subir au tissu seulement un séchage de "dégrossissage" et d' effectuer la séchage de finition dans une machine consécutive, par exemple une machine alimentée en fluide de traitement par les cheminées 31.
Suivant une autre variante, le séchage peut aussi être parache- vé automatiquement à l'extérieur de la machina à l'aide de la chaleur am- magasinée dans le tissu, au moment de sa sortie de la chambre de traitement.
Le procédé suivant l'invention présente, entre autres, les a- vantages suivants :
On obtient un effet de séchage extrêmement intense et rapide grâce à l'action combinée de l'apport de chaleur par convection at par ra- diation. Il est à noter que ces radiations ne sont pas émises par un géné- rateur de radiations particulier consommant de l'énergie, mais par des é- léments se trouvant dans la chambre de traitement et portés à la tempéra- ture nécessaire par le fluide de traitement sans autre dépense d'énergie.
Grâce à l'intensité et à la rapidité de l'opération, le volume de la machine de traitement est extrêmement réduit par rapport à celui des machines de traitement connues. A cause de la haute température utilisée, la densi- té du fluide de traitement se trouve réduite dans une proportion telle qué la puissance d'entraînement absorbée par la turbine assurant la circulation du fluide de traitement est une faible fraction (par exemple 1/5) de celle nécessaire dans les machines ordinaires.
Bien entendu, les modes opératoires du procédé suivant l'inven- tion., ainsi que le mode de réalisation de la machine de traitement qui ont été exposés ne sont donnés qu'à titre de simples exemples non limitatifs, et l'on peut modifier de toute façon convenable les caractéristiques des phases opératoires du procédé et la forme, la nature, le montage et la disposition des éléments de la machine représentée, sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention.
Ainsi, la température du fluide de traitement peut être très sensiblement supérieure à 300 C. En outre., le chauffage du fluide de traitement peut s'effectuer par tout moyen approprié.