Brevet FR2033393A1 — publié le 19701204

La présen'tb invention se rapporte aux installations pour le traitement hydrothermique des produits en bétons'légers, suivi de leur séchage et refroidissement. On connatt déjà une installation pour le traitement hydrothermique comprenant un autoclave qui communique avec une pompe à vide à anneau d'eau. Au terme du traitement hydrothermique des produits de béton, les vapeurs d'eau dégagées par les produits sont éliminées de l'autoclave à l'aide d'une pompe à vide. Toute fois, par suite de débit limité de la pompe à à vns et du fait quelle ntest pas adaptée pour ltélimination des gaz chauds, il statère impossible de réduire lthumidité des produits de plus de 1,5 à 2% et la température de plus de 10 à 1500 dans les délais de production admissibles.Par conséquent, quand les produits sont rétirés de l'autoclave, leur séchage est caractérisé, à la pre mière étape, par une vitesse relativement élevée et par des tensions thermiques dans la couche superficielle. En conséquence, des fissures apparaissent dans certains produits. Aux étapes suivantes du séchage, sa vitesse est ralentie. Si les produits sont destinés aux immeubles d'hghitation, une trop grande humidité des produits crée des conditions dthabitation défavorables tant que lthumidité n1 est pas réduite jusqutà une certaine limite. te but de ltinvention est d'éliminer les difficultés indiquées. L'invention repose sur le problème à résoudre suivant: mettre au point une installation pour le traitement hydrothermique des produits en béton légers, suivi de leur séchage et refroidissement, apte à assurer une réduction sensible de lthum-idité des produits et de leur température. Pour résoudre ce problème, dans l'installation pour le traitement hydrothermique des produits en bétons légers, suivi de leur séchage et refroidissement, du type comprenant au moins un autoclave et un dispositif pour llévacuation des vapeurs d'eau de l'autoclave, conformément à l'invention ledit dispositif est constitué par un condensateur communiquant avec l'autoclave. Une telle exécution de l'installation crée les conditions nécessaires pour abaisser la pression dans l'autoclave jusqu 30-35 mm Hg et pour ltébullition de l'humidité contenus dans les pores des produits, grâce à la chaleur accumulée au cours du processus de traitement hydrothermique. ta vapeur dégagée par les produits passe dans le condensateur où ellese condense. Les résultats obtenus lors du traitement des produits en béton cellulaire témoignent que l'humidité des produits par rapport au poids du béton absolument sec baisse de 7-9 % et que la température des produits baisse de 65-700C, leur conductivité thermique diminuant de deux fois. te séchage et le refroidissement des produits ont lieu sans chutes sensibles de température et d'humidité dans chaque produit, c'est-à-dire avec des contraintes internes minimales. Il est clair que le condensateur peut être monté aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur de l'autoclave. Dans ce dernier cas, le condensateur peut desservir successivement plusieurs autoclaves, suivant une séquence quelconque. Suivant la variante préférée d'exécution de l'installation conforme à l'invention, on équipe le condensateur d'un dispositif pour l'évacuation des gaz incondensables contenus dans ledit condensateur. Il est rationnel d'utiliser, pour remplir les fonctions d'un tel dispositif, une pompe à jet de vapeur à plusieurs étages, les étages de cette pompe étant utilisés, avant leur mise en fonctionnement, en tant que canaux pour les vapeurs et les gaz évacués du condensateur. Il est non moins rationnel d'interposer sur le trajet de communication entre l'autoclave et le condensateur un dispositif pour la compression du mélange vapeur - air arrivant dans le condensateur en provenance de l'autoclave. Cela permet, en plus, d'abaisser l'humidité des produits approximativement de 3 %0 et la température de près de 25-00C. te procédé mis en oeuvre au moyen de l'installation conforme à l'invention et permettant d'obtenir l'effet optimal, est le suivant. Au terme du traitement hydrothermique, et une fois la pression dans l'autoelave abaissée jusqu'à la pression atmosphérique, un vide est créé dans ce dernier, à l'aide du condensateur, accompagne du refroidissement et du séchage des produits jusqu'à ce que la température du point de rosée dans l'autoclave diminue jusqu'à une température excédant de 2-30C celle de l'agent de refroidissement dans le condensateur et à laquelle la condensation cesse pratiquement; le mélange vapeur-air est ensuite comprimé à 11 aide du dispositif de compression de ce mélange avant- son admission dans le condensateur, jusqu'à la pression à laquelle la température du point de rosée dudit mélange vapeur-air excède celle de l'agent de refroidissement de plus de 30C, et on poursuit la condensation. En se conformant au procédé de l'invention on peut abaisser l'humidité des produits en béton cellulaire, par rapport au poids du béton absolument-sec, de 10 à 12 %, la température de 90 à950C et la conductibilité thermique de 2,5 à 3 fois. On trouvera ci-dessous une description détaillée d'un exemple non limitatif d'exécution de l'installation conforme à l'invention, avec renvois au dessin annexé représentant schématiquement l'installation considérée. L'installation comprend trois autoclaves 1, 2 et 3 communiquant avec le condensateur 4 respectivement par les tubes 5, 6 et 7 munis de clapets incorporés correspondants 8, 9 et 10, la conduite 11 et l'injecteur de vapeur 12. te condensateur 4 est raccordé à la conduite 13 d'eau de refroidissement, dont le débit est réglé à l'aide du clapet 14. Des plateaux superposés se trouvent dans le condensateur. L'eau de refroidissement s'écoule successivement sur ces plateaux étant évacuée du condensateur par le tube 15 vers le puits 16. Une pompe à jet de vapeur à trois étages communique avec le condensateur 4. Cette pompe comprend l'éjecteur de vapeur 17, le condensateur 18 de ce dernier, l'éjecteur de vapeur 19 avec le condensateur 20 de cet éjecteur, et l'éjecteur à vapeur 21, tous ces appareils étant reliés en série Un tube de vidange 22 est raccordé à l'éjecteur 21. T'injecteur de vapeur 12 et les éjecteurs 17, 19 et 21 sont alimentés en vapeur par la conduite de vapeur 23 munie du clapet 24, du régulateur 25 de pression de la vapeur et du séparateur de vapeur 26 communiquant avez le pot de condensation 27 à l'aide de la conduite 28.:ta La conduite de vapeur 23 communique avec l'injecteur 12 à l'aide du tube 29 et du clapet 30, avec l'éjecteur 17 à l'aide du tube 31 et du clapet 32, avec l'éjecteur 19 à l'aide du tube 33 et du clapet 34, avec l'éjecteur 21 à l'aide du tube 35 et du clapet 36. te condensat est évacué du pot de condensation 27 par 'le tube 37. L'eau de refroidissement en provenance de la conduite 13 passe dans le condensateur 18 par le tube 38 dans lequel est incorporé le clapet 39, et dans le condensateur 20 par le tube 40 dans lequel est incorporé le clapet 41. Des- condensateurs 18 et 20, l'eau de refroidissement est évacuée respectivement par les tubes 42 et 43 vers le puits 16. Chacun des condensateurs 18 et 20 est réalisé d'une manière analogue au condensateur 4. A l'intérieur du puits, 16 disposé plus bas que les condensateurs 4, 18 et 20, de préférence à une distance non inférieure à environ 11 mètres, on trouve la cloison verticale 44 séparant la majeure partie de l'eau évacuée des condensateurs du compartiment de vidange du puits, auquel est raccordé le tube de vidange 45.A l'aide de la cloison 44 on maintient l'eau dans le puits 16 à un niveau constant sensiblement plus haut que pour les extrémités de sortie des tubes 15, 42 et 43, en formant ainsi un verrou hydraulique. L'installation fonctionne de la nianière suivante: au terme du traitement hydrothermique des produits 46 dans l'un des autoclaves, par exemple dans l-'autoclave 1, et après la chute de la pression dans cet autoclave jusqu'à la pression atmosphérique, ce dernier est mis en communication avec le condensateur 4 par l'intermédiaire de la conduite 5, le clapet 8, la conduite 11 et l'injecteur 12 utilisé, à cette étape, en tant que canal. te mélange vapeur-gaz dégagé par les produits arrive dans le condensateur 4 où les vapeurs d'eau se condensent en les mélangeant directement à l'eau s'écoulant d'un des plateaux du condensateur à l'autre.Du condensateur 4, l'eau s'écoule vers le puits 16 par le tube 15. Bye puits 16 étant disposé à au moins il m environ au-dessous du eondensateur et l'extrémité de sortie du tube 15 étant constamment plongée dans l'eau, l'air ne peut pénétrer dans le condensateur, ce qui est un facteur très important pour le fonctionnement de l'installation dans les conditions du vide créé par le condensateur 4. tes gaz incondensables arrivant de l'autoclave 1 au condensateur 4 et dégagés ae l'eau de refroidissement sont évacués, en même temps qu'une faible quantité de vapeur d'eau n'ayant pas eu le temps de se condenser, dans l'atmosphère à l'aide d'un dispositif constitué par une pompe à jet de vapeur à trois étages destiné à évacuer les gaz incondensables. On commence par mettre en circuit l'éJecteur 21 formant le troisième étage de cette pompe à jet de vapeur desservant le condensateur 4. t'éjecteur 17, le condensateur 18, l'éjecteur 19 et le condensateur 20 ne sont pas alors mis en circuit, mais servent de canaux pour véhiculer le mélange vapeur-gaz vers l'éjecteur 21. La vapeur condensée dans le condensateur 4 provoque une chute de pression dans l'autoclave 1. t'eau contenue dans les pores du produit 46 s'échauffe et commence à bouillir, prélevant la chaleur accumulée par le produit au cours du traitement hydrothermique, et le-produit perd de son humidité. En s'échappant des pores, la vapeur entraîne une partie de l'humidité en supplément de la partie évaporée, ce qui augmente l'efficacité du processus de séchage du produit. te processus décrit dure jusqu'à ce que la pression dans l'autoclave 1 diminue suffisamment pour que le rapport entre la pression à la sortie de l'éjecteur 21 et la pression dans l'autoclave 1 soit égal au taux limite de compression de cet éjecteur. L'évacuation des gag incondensables cesse et la pression dans l'autoclave cesse de diminuer après avoir atteint une valeur de 150-200 mm Hg. Pour la poursuite du processus de séchage et de refroidissement, l'éjecteur 19 et le condensateur 20, qui forment le second étage de la pompe à jet de vapeur, sont mis en action. L'éjecteur 17 et le condensateur 18, qui demeurent hors-circuit, continuent à remplir alors le rôle de canaux pour la vapeur et les gaz. tes vapeurs d'eau arrivant de l'autoclave 1 sont condensées dans les condensateurs 4 et 20, les gaz incondensables étant évacués dans l'atmosphère à travers les éjecteurs 19 et 21. Ce processus se poursuit tant que la pression dans l'autoclave 1 diminue suffisamment pour que le rapport entre la pression à la sortie de l'éjecteur 21 et la pression dans l'autoclave 1 soit égal au produit des taux limites de compression des éjecteurs 19 et 21. L'évacuation des gaz incondensables cesse et la pression dans l'autoclave cesse de diminuer après avoir atteint 60-70 mm Hg Pour prolonger le processus de séchage et de refroidissement on met en circuit le condensateur 18 et l'éjecteur 17 formant le premier étage de la pompe à jet de vapeur desservant le condensateur 4. Tous les condensateurs et les éjecteurs de l'installation fonctionnent alors simultanément. te processus se prolonge jusqu'à ce que la température de rosée du mélange vapeur-air dans l'autoclave 1 diminue jusqu'à une valeur ne dépassant que de 2-30C la température de l'eau de refroidissement dans le condensateur 4, c'est-à-dire jusqu'à ce que 1 condensateur cesse pratiquement. La pression dans l'autoclave 1 est alors égale à 30-35 mm Hg. Pour poursuivre le processus de séchage et de refroidissement, le mélange vapeur-air provenant de l'autoclave 1 est comprimé, avant d'hêtre admis dans le condensateur 4, à l'aide du dispositif de compression de ce mélange, soit en l'occurence l'éjecteur 12. te processus de compression se poursuit jusqu'à ce que la température de rosée dépasse de plus de 3o C celle de l'eau de refroidissement dans le condensateur 4. Cela permet de poursuivre la condensation de la vapeur, et par conséquent le séchage et le refroidissement des produits, jusqu ce que la pression dans l'autoclave 1 soit égale à 5 - 10 mm TIg. t'injecteur 12 et les éjecteurs 17, 19 et 21, de meme que les condensateurs 4, 18 et 20 et l'autoclave 1, sont mis hors-circuit. te processus de séchage et refroidissement des produits dans Tes autoclaves 2 ou 3 se déroule dans ltë iliême ordre que le processus de séchage et refroidissement dans l'autoclave 1. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'es- prit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Installation pour le traitement hydrothermique des produits en bétons légers, suivi de leur séchage et refroidissement, du type comprenant au moins un autoclave et un dispositif pour l'évacuation des vapeurs d'eau de l'autoclave, caractérisé en ce que le dispositif pour l'évacuation des vapeurs d'eau de l'autoclave est constitué par un condensateur communiquant avec l'autoclave. 2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit condensateur est équipé d'un dispositif pour l'évacuation des gaz incondensables qui y sont contenus. 3 - Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit dispositif pour l'évacuation des gaz incondensables contenus dans le condensateur consiste en une pompe à jet de vapeur à plusieurs étages, dont les étages qui ne sont pas mis en communication avec la source de fluides de travail sont utilisés en tant que canaux pour la circulation des vapeurs et des gaz évacués de l'autoclave. 4 - Installation selon l'unie des revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'un dispositif pour la compression du mélange vapeur-air arrivant dans le condensateur en provenance de l'autoclave est placé sur le trajet de communication entre l'autoclave et le condensateur. 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit dispositif pour la compression du mélange vapeurair est un injecteur à vapeur. 6 - Procédé mis en oeuvre au moyen de l'installation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'au terme du traitement hydrothermique, et une fois la pression dans l'autoclave abaissée jusqu'à la pression atmosphérique, ledit vide s'accompagnant du refroidissement et du séchage des articles jusqu'à ce que la température de rosée dans l'autoclave diminue jusqu'à une valeur ne dépassant que de 2-30C la température de l'agent de refroidissement dans le condensateur, tempé à laquelle la condensation cesse pratiquement; on comprime ensuite le mélange vapeur-air à l'aide d'un dispositif de compression de ce mélange, avant son admission dans le condensateur, jusqu'à la pression à laquelle la température de rosée dudit mélange vapeur-air excède celle de l'agent de refroidissement de plus de 30C, et on poursuit la condensation. 7 - 'les produits en bétons légers, caractérisés en ce qu'au terme de leur traitement hydrothermique dans un autoclave, et une fois la pressiondans l'autoclave abaissée jusqu'à la pression atmosphérique, lesdits produits sont traités par un procédé consistant à créer un vide dans l'autoclave à l'aide d'un condensateur, ledit vide staccompagnant du refroidissement et du séchage des articles jusqu'à ce que la température de rosée dans l'autoclave diminue jusqu'à une valeur ne dépassant que de 2-30C la température de l'agent de refroidissement dans le condensateur, température à laquelle la condensation cesse pratiquement, à comprimer après cela le mélange vapeur-air à l'aide d'un dispositif de compression de ce mélange, avent son admission dans le condensateur, jusqu'à une pression à laquelle la température de rosée dudit mélange vapeur-air excède la température de l'agent de refroidissement de plus de 30C, et à poursuivre ensuite la condensation.