Brevet FR2116709A1 — publié le 19720721

L'invention est relative aux procédés et aux appareils pour le séchage des gaz et elle concerne plus particulièrement les procédés et appareils de séchage de gaz et notamment de l'air, fonctionnant par adsorption. On sait que selon ces procédés ou appareils, l'air à sécher est mis au contact d'une matière adsorbante, cette masse étant ensuite régénérée, ctest-à-dire débarrassée de son eau par passage d'un courant d'air chaud. Les procédés et appareils utilisés jusqu'à ce jour présentent un certain nombre d'inconvénients liés notamment à ce que leur fonctionnement et en particulier leur rendement dépend de la température ambiante de l'atmosphère où ils sont placés. Par construction, ces appareils débitent une quantité d'air constante et utilisent, par ailleurs, une énergie constante pour la régénération de la matière adsorbante. Leurs caractéristiques sont calculées pour une température ambiante moyenne, leur rendement baisse alors très sensiblement lorsque la température ambiante augmente ou diminue. En effet, par temps chaud, c'est-à-dire lorsque le quantité d'eau à enlever a la valeur la plus grande, l'énergie thermique fournie par l'appareil pour la régénération de la masse adsorbante est insuffisante pour en chasser toute l'eau. Au contraire par temps froid, l'énergie thermique est surabondante pour la quantité d'eau à enlever : à la fin de chaque phase de régénération, la masse adsorbante se trouve ainsi échauffée par cette énergie thermique excédentaire et la phase d'adsorption qui la suit immédiatement effectue dans de mauvaises conditions; en effet, l'adsorption ne peut pas se faire de façon satisfaisante sur une masse chaude. L'invention a précisément pour objet des perfectionnements aux appareils pour le séchage des gaz par adsorption du genre comportant des premiers moyens pour faire passer dans une première phase le gaz à traiter au contact d'une matière adsorbante et des seconds moyens pour, dans une seconde phase, régénérer l'adsorbant par passage d'air chaud dans la masse adsorbante essentiellement caractérisés en ce que lesdits seconds moyens sont commandés en fonction de la différence de température entre le gaz à la sortie de la masse adsorbante et l'atmosphère extérieure. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la différence de température entre le gaz la sortie de la masse adsorbante et l'atmosphère extérieure est mesurée au moyen de deux thermistances, l'une placée à la sortie de l'air évacué lors de la phase de régénération, l'autre étant placée dans l'atmosphère extérieure. Ces deux thermistances sont associées dans un montage en pont, la tension de déséquilibre commandant l'arrêt de la phase de régénération. D'autres caractéristiques et avanteges de l'invention ressortiront du complément de description et du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont bien entendu donnés surtout à titre d'indication. Sur le dessin - la fig. 1 est un exemple de mise en oeuvre des perfectionne ments selon l'invention - et la fig. 2 est une vue schématique du montage électrique de l'appareil. On voit sur la fig. 1 un appareil pour le séchage de l'air ayant extérieurement la forme d'une armoire parallélépipédique 1 . Cette armoire est munie intérieurement de deux plaques de séparation 2 et 3 délimitant trois compartiments dans le sens vertical. Le compartiment intermédiaire sert au logement d'une bougie d'adsorption 4 de forme cylindrique à axe horizontal à l'intérieur de laquelle l'air à sécher pénètre par la; partie gauche sur le dessin et s'échappe au travers de la paraai latérale. Cette paroi latérale est constituée par des couches de papier ou tissu imprégnées de substances adsorbantes. On a figuré par des flèches sur la gauche du dessin, l'entrée de l'air dans l'appareil qui traverse d'abord une plaque de ventilation 5 , un boitier 6 dans lequel est disposé un réseau de résistances chauffantes 7 Le compartiment supérieur sert au logement d'une turbine 8 actionnée par un moteur électrique 9 , l'air provenant de l'intérieur de la bougie située dans le compartiment intermédiaire étant rejeté au travers d'une plaque de ventilation 10 Dans le compartiment inférieur de l'appareil est disposée une autre turbine 11 actionnée par un moteur 12 et permettant d'aspirer l'air contenu à l'intérieur de la bougie 4 d'adsorption et de le refouler dans une canalisation d'évacuation 13 Cette phase correspond à la régénération de la substance adsorbante, la résistance 7 étant parcourue par un courant électrique de chauffage. La canalisation d'évacuation 13 est munie d'un clapet 14 constitué d'un volet articulé se fermant sous l'effet de son propre poids. De même, l'orifice de sortie de la turbine 8 est muni d'un clapet analogue (non représenté). La partie qui va etre décrite maintenant concerne le partie principale de l'invention. On a vu que selon l'invention les moyens de régénération de le masse adsorbante, c'est-à-dire la turbine 11 et la résistance chauffante 7 sont commandées en fonction de la différence de température entre l'air à la sortie de cette masse adsorbante et l'atmosphère extérieure. On a prévu à cet effet une première thermistance 15 disposée à l'intérieur du tube d'évacuation 13 et destinée à mesurer la température de l'air à la sortie de la masse adsorbante et une seconde thermistance 16 disposée dans le bas de l'appareil et représentant la température de il air ambiant. Ces deux thermistances sont associées dans un montage en pont selon le schéma représenté sur la fig. 2 . On voit en 15 et 16 les deux thermistances associées en un montage en pont 17 La tension de déséquilibre de ce pont actionne un relais 18 qui commande une minuterie ou pendule 19 . Cette minuterie sert à commander la mise en marche du moteur 9 pendant un temps prédéterminé. Lorsque la minuterie starrête, elle coupe l'alimentation du moteur 9 et enclanche celle de la résistance 7 et du moteur 12 . Le processus inverse s'effectue lorsque la minuterie est de nouveau mise en marche grâce u relais 18 Le fonctionnement du système qui vient d'être décrit est le suivant Pendant la phase de séchage de l'air, la minuterie est en mouvement pendant un temps déterminé, par exemple dix minutes. La turbine 8 tourne et aspire l'air qui traverse la bougie adsorbante 4 en abandonnant son eau. Le clapet de la turbine 8 est ouvert sous le seul effet du courant d'air. Le clapet 14 est fermé sous l'effet de son propre poids. Au bout de dix minutes, la pendule 19 commande l'alimentation électrique de la résistance 7 , arrête le moteur 9 et met en marche le moteur 12 , la pendule en même temps est arrêtée. La phase de régénération s'effectue alors. L'air s'échauffe au passage de la résistance 7 , traverse la masse adsorbante dont il chasse l'eau adsorbée, l'air chargé d'eau est alors évacué à l'extérieur du local par la canalisation 13 . La température du gaz chaud diminue lorsque celui-ci traverse la masse adsorbant. par suite de ltévaporation de l'eau. Le température au voisinage de la thermistance 15 s'd- lève alors au fur et à mesure que la masse adsorbante 4 contient moins d'eau. Pour une valeur prédéterminée de la différence de température entre les deux thermistances 15 et 16 le relais 18 se ferme et remet en marche la minuterie 19 Celle-ci rétablit la phase de séchage en coupant l'alimentation de la résistance 7 , en arrêtant en mdme temps le moteur 12 et en mettant en marche le moteur 9 . Cette phase de séchage s'effectue dans de bonnes conditions puisque la masse adsorbante se trouve en début de cycle à une température voisine de la température ambiante. On peut noter plusieurs avantages du système quiwient t d'être décrit. I1 ne possède aucune pièce en mouvement, autre que des ventilateurs et une minuterie. Les clapet, comme il a été dit, se ferment par leur propre poids. I1 est à noter que ces clapets ne requièrent pas une grand. étanchéité. Le clapet 14 pourrait même être supprimé. La perte de charge dans la conduite 13 et la turbine 11 est suffisante pour limiter à une valeur très faible le retour d'air susceptible de se produire pendant la phase de séchage. Pendant la phase de régénération, une fuite du clapet du ventilateur supérieur n'a pas d'effet sensible. En effet, le ventilateur inférieur étant à débit constant et la résistance 7 fournissant une énergie constante, la température au point où se trouve la thermistance 15 est indépendante de la quantité d'air provenant de cette fuite. L'appareil permet donc d'amener la masse adsorbante à la fin de chaque cycle de régénération dans un état toujours identique et ceci indépendamment du volume de gaz qui a traversé l'appareil et de sa teneur en eau. Le rendement de l'appareil est, de ce fait, très sensiblement amélioré. Bien entendu, l'invention est pas limitée au mode de réa- lisation décrit et représenté qui n' a été donné qu'à titre d'exemple. Revendications 1. Perfectionnements aux appareils à adsorption pour le séchage des gaz du genre comportant des premiers moyens pour faire passer dans une première phase le gaz à traiter au contact d'une matière adsorbante, et des seconds moyens pour, dans une seconde phase, régénérer l'adsorbant par passage d'air chaud dans la masse adsorbante, essentiellement caractérisés en ce que lesdits seconds moyens sont commandés en fonction de la différence de température entre le gaz à la sortie de la masse adsorbante et l'atmosphère extérieure. 2. Dispositif faisant application des perfectionnements selon 1, dans lequel la différence de température entre le gaz à la sortie de la masse adsorbante et l'atmosphère extérieure est mesurée au moyen de deux thermistances, l'une placée à la sortie de l'air évacué lors de la phase de régénération, l'autre étant placée dans l'atmosphère extérieure. 3. Dispositif selon 2, dans lequel les deux thermistances sont associées dans un montage en pont, la tension de déséquilibre commandant l'arrêt de la phase de régénération. 4. Dispositif selon 1, comportant une masse adsorbante disposée suivant la paroi d'une enceinte munie d'une ouverture pour l'admission de l'air à sécher, deux ventilateurs pour établir une circulation de l'air au travers de l'enceinte, l'un pour la phase de séchage, l'autre pour la phase de régénération, une résistance chauffante disposée dans ladite ouverture d'admission, le fonctionnement du ventilateur de séchage étant commandé par une minuterie pendant un temps déterminé au bout dur quel le ventilateur de régénération et la résistance de chaux fage sont mis en fonctionnement, ce dernier étant arrêté lorsque la tension de déséquilibre du pont atteint une valeur de consigne. 5. Dispositif selon 4, dans lequel les ventilateurs sont munis de clapets constitués de volets basculants se fermant par gravité.