Brevet FR2199555A1 — publié le 19740412

La présente invention se rapporte à un appareil d e cuisson horizontal pour la fabrication de sucre. Les fabriques construisent généralement les appareils de cuisson avec une capacité calculée pour un niveau de masse cuite qui arrive jusqu'8 la moitié de la lunette supérieure, et en tout cas, un peu en dessous de la partie supérieure de la chau diète. Les appareils conventionnels sont verticaux, soit cylindrique, et de l'examen rapide de l'un d'eux on observe-dmmédia- tement la quantité d'espace perdu sur la calandre tubulaire. Cet espace représente la plus grande partie de l'appareil. I1 n'a aucune utilité pour le jus, car son niveau moyen, comme il a été dit plus haut, ne doit pas dépasser de beaucoup la plaque de la calandre supérieure. En vue de diminuer les traînées des gouttes de liquide qui se projettent lors de l'ébullition du jus, un séparateur centrifuge est placé à la sortie de la vapeur dans cet appareil. le profil de l'enveloppe externe de l'espace sous vide de neme que l'enceinte tubulaire, ont été calculés et dessinés de manière à réduire au minimum possible la perte de charge, facilitant une circulation rapide de lamasse cuite. La circulation dans la chaudire est le facteur le plus im portant ae crise pir-l'echåtff eent de la masse uite. Cet échauffement diminue la densité et spécialement la viscosité de la masse cuite près des tubes ou des autres surfaces de la calandre, et pour cette raison se déplacent jusqu'à la surface par la poussée de la masse cuite des régions plus fraiches de la chaudière0 Ce mouvement ascendant est aidé et accentué par les bulles de vapeur qui se forment dans les parties chaudes de la masse cuite et qui montent, entrainant avec elle ce qui est autour. 'il existe un courant ascendant, il doit exister un courant équivalent et descendant. Cet effet s'obtient au moyen de l'espace annulaire de l'enceinte tubulaire en faisant monter la masse cuite par la zone axiale chaude et en la faisant descendre par la paroi périphérique extérieure froide; ledit flux rend un service beaucoup plus utile, et une bonne rapide cristal libation, La largeur réduite dans l'enceinte tubulaire suspendue et la faible hauteur de la masse au-dessus du miroir de cette enceinte, réduit grandement le parcours que la masse cuite doit effectuer pour compléter un tour à travers les tubes. La calandre est la prolongation de l'enveloppe. Une faible hauteur de la masse au-dessus de la plaque tubulaire correspond à une faible pression hydrostatique et en consequence à un couvercle plus faible Les perforations des plaques de la calandre qui sont destinées à recevoir les tubes doivent avoir à peu près 0,5 à 1 mm de plus de diamètre que l'extérieur de ceux-ci. Souvent dans les calandres des lames verticales obligent la vapeur à suivre un certain trajet. Malheureusement il est impossible de conserver ou substituer ces lames quand elles s'oxydent. Si elles se trouent ou se détruisent, la vapeur ne suit plus le trajet prévu et la sortie des gaz incondensables est généralement défectueuse0 I1 existe diverses formes de calandre : a) la calandre plane et fixe, avec un tube central b) la calandre de plaque inclinée0 Celle-ci peut Titre fixée ou suspendue; les deux plaques peuvent entre inclinées avec le mime angle, la plaque inférieure sous un angle plus aigU que la plaque supérieure. c) la calandre suspendue (fluctuante ou suspendue) d) calandre de circulation diamétrale. Les tubes peuvent être faits en acier, en laiton. Ils sont fixés généralement aux perforations de la plaque de la calandre. Cette disposition permet de placer un plus grand nombre de tubes par unité de surface de la plaque et pour une meme distance entre les tubes. Le terme calandre "fluctuante" ou calandre "suspendue", stapplique aux chaudières où les calandres ne sont pas fixées dans l'enveloppe, mais sont séparées de la paroi intérieurepar un espace annulaire qui varie en largeur, Les chaudières à calandre fluctuante sont généralement similaires aux chaudières à calandre fixe, En d'autres mots, elles proviennent d'un tube central quoiqu'elles présentent un espace périphérique à la masse cuite. Un facteur très important dans le dessin et dans le travail de la chaudière est la relation 3/v. Cette relation en ellemême n'est pas suffisante pour ôaractériser la capacité d'évaporation ou la vitesse du chaudron; cependant, dans la plupart des chaudières avec tubes de diamètres employés actuellement, il constitue un facteur importants Ce rapport S s ' exprime V S 3 Superficie de chauffage du chaudron en V = Capacité du volume utile en m3 Cependant, cette relation dépend : a) de la vapeur utilisée pour chauffer. b) de la masse cuite que l'on travaille. a) Vapeur. Dans les chaudières on peut exprimer la consommation de vapeur par une relation entre celle-ci et la quantité d'eau qui doit s'évaporer de la mélasse. Ceci se doit à l'eau que l'on emploie dans la dilution des miels, à l'eau du produit lavé que l'on utilise dans les masses cuites de haut degré, et à l'eau que l'on emploie pour éliminer le faux grain; la somme de Ces éléments représente une quantité additionnelle d'eau qui doit s'évaporer de la mélasse.L'appareil de la présente demande emploie une faible consommation de vapeur pour que l'on ait la relation S/V définie, et, par la caractéristique de la faible hauteur de la masse et en conséquence du chemin réduit et constant à être parcouru par la masse, assurant une rapidité de fonctionnement et, en conséquence, offrant une capacité de production plus élevée, permet l'emploi de vapeur pratiquement sans pression effective, par exemple, de l'extraction du 2ème corps d'évaporation. b) Masse cuite. L'influence de la masse cuite à traiter, a moins d'importance que la vapeur0 Cependant, il est nécessaire de la considérer, dès quelle devient plus visqueuse i mesure que sa pureté diminue, Il est nécessaire de chauffer plus soigneusement une masse cuite visqueuse qui circule mal et cette opération doit se faire plus soigneusement à cause des risques de caramélisation et la formation de faux grains0 C'est pour cette raison que l'un des objectifs de la présente invention a été une bonne circulation permettant une bonne et rapide cristallisation0 On ne doit pas supposer qu'il est'possible d'adopter une relation desurface de chauffage par volume de capacité utile et un certain volume immobile, indépendants les uns des autres0 Quatre facteurs importants sont à prendre en considération pour donner une valeur maximale, quand on dessine une chaudière comme celle de la présente demande. 1. La hauteur maxirmun de la masse cuite du miroir de la calandre, qui, dans ledit appareil détermine une pression hydrostatique réduite permettant des faibles températures et une haute concentration finale0 2. La circulation est rapide pour accélérer le travail et obtenir un bon débit. 3. La superficie de chauffage qui donne la relation de superficie de chauffage par volume désiré. 4. Le volume immobile qui réduit dans l'appareil, objet de la présente demande, permet un écoulement maximum avec un volume minimum de masse cuite. La caramélisation, l'invertion et la formation sont plus importantes quand la température augmente0 On déduit que, en gisant du sucre blanc il est nécessaire d'employer de la vapeur pour chauffage en correspondance à la faible pression et conservant le chaudron en haut vide0 La température dans le présent appareil se maintient de préférence dans la limite inférieure, conservant ainsi, au minimum la formation des couleurs et les réactions de décompositions non désirées. Pour une meilleure compréhension de l'appareil à chauffage horizontal de calandre, on se réfère au dessin qui montre la réalisation préférée de l'invention. La figure 1 est une vue frontale de la chaudière à vide avec une calandrepartiellement suspendue0 La figure 2 est une vue latérale du mdme chaudron à vide avec la calandre partiellement suspendue. La figure 3 est une vue latérale de l'enveloppe externe du vide, avecdes coupes détaillant le montage du même La figure 4 est une vue de face de l'enceinte tubulaire. La figure 5 est une vue détaillée en coupe transversale de 1 1enceinte tubulaire0 La figure 6 est une vue longitudinale de la même enceinte tubulaire. La figure 7 est une vue frontale interne en coupe détaillant le séparateur centrifuge. La figure 8 est une vue en coupe détaillant le montage de la sonde. Les dessins et description, cependant, ne doivent pas outre considérés d'une manière restrictive, car plusieurs variations peuvent être introduites dans l'invention sans en altérer l'esprit et le but, ceux-ci considérés selon l'extension que peuvent avoir leurs revendications, partie intégrant & ussi de la présente demande. La présente invention a été projetée selon une simplicité constructive, et dans le but de caractériser des conditions pour une utilisation parfaite, store, et efficace, avec un entretien facile et économique. - REVENDfCATION Un appareil de cuisson horizontal pour la fabrication du sucre calculé et dessiné de façon La réduire au minimum la perte de charge et faciliter la circulation de la masse cuite, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte tubulaire, présentant un plan de symétrie, un volume vertical réduit, une faible hauteur de la masse au-dessus de la plaque tubulaire supérieure, et une proportion de la surface de chauffe par rapport au volume de capacité utile maintenue constante, quelle que soit la capacité de l'appareil.