Brevet FR2284845A1 — publié le 19760409

L'invention est relative à une installation de séchage de céréales humides qui, descendant d'un récipient de réserve en une couche ou en une couche annulaire, sont parcourues dans une zone de séchage entre des parois verticales perméables à l'air ou dans une telle zone de séchage précédée d'une zone de préséchage, par de l'air chaud fourni par un ventilateur qui dirige à travers les zones l'air chaud sortant d'un échangeur de chaeur, ou par de l'air chaud et de l'air s'échappant de la zone de séchage, les céréales étant parcourues ensuite par de l'air frais dans une zone de refroidissement en couche, faisant suite vers le bas à la zone de séchage et d'où elles sont évacuées2 Pour des installations de séchage de ce type, l'invention permet d'automatiser et de commandeur le séchage et le refroidissement des céréales humides, de telle façon que le séchage ait lieu en tout cas jusqu'à ce que les céréales soient aptes à tre stockées, et que la consommation d'énergie thermique soit également moins importante. L'invention consiste en ce qu'un transporteur enlevant les céréales refroidies est combiné avec des minuteries de commande, qui font démarrer le transporteur en fonction du temps nécessaire pour évacuer les céréales refroidies de la zone de refroidissement au fur et à mesure que les céréales séchées descendent de la zone de séchage, et qui arrêtent le transporteur en fonction du temps de séjour dans la zone de séchage, lequel doit être déterminé d'après la teneur en humidité des céréales à sécher, et en ce que, dans la partie inférieure de la zone de séchage en forme de couche, sont disposés des thermomètres à contact ou des thermostats, qui maintiennent à 1'arrêt le ou les transporteurs commandés dans le temps aussi longtemps que la température de séchage nécessaire des céréales n'est pas atteinte dans la zone de séchage. L'invention permet, après avoir déterminé au moins approximativement le taux d'humidité des céréales, de régler leur temps de séchage dans la zone de séchage parcourue par le courant d'air chaud d'un échangeur de chaleur, tandis que le temps pour évacuer les céréales de la zone de refroidissement et les céréales séchées descendant de la zone de séchage dans la zone de refroidissement est maintenu constant.Si la détermination du taux d'humidité a été effectuée de façon inexacte et si les céréales sont, par exemple, plus humides que supposé, ou si des parties des céréales possèdent une humidité différente, la durée de séjour des céréales dans la zone de séchage est allongée automatiquement par un ou plusieurs thermomètres à contact ou thermostats, c'est-àdire que le transporteur d'évacuation reste arrêté par cette sécurité jusqu'à ce que les céréales aient atteint la température de séchage nécessaire, laquelle définit le degré de séchage. L'installation de séchage suivant l'invention offre la certitude maximale que les céréales évacuées de la zone de refroidissement possèdent absolument la stabilité de stockage indispensable , qui est atteinte pour une teneur en humidité de l'ordre de 15 %. I1 est ainsi possible également de mettre à profite manière optimale la chaleur dépensée par l'installation de séchage. de chaleur La consommation d'énergie de l'échangeur/p eut re considérablement réduite par le fait que l'air s'échappant de la zone de séchage ou de la zone de préséchage est raccordé en partie à l'un des côtés, et l'air s'échappant du refroidisseur à l'autre côté d'un ventilateur à double flux de l'échangeur de chaleur. L'utilisation du ventilateur à double flux représente une diminution sensible du prix de revient, et le recyclage partiel au ventilateur et, de là, à l'échangeur de chaleur, de l'air chaud venant des zones de séchage ou de préséchage, permet d'économiser jusqu'à 50 % de l'énergie consommée par l'échangeur de chaleur. Il est néanmoins possible également de mettre à profit, avec un ventilateur à un seul flux, la chaleur s'échappant de la zone de séchage ou de la zone de préséchage, en amenant une partie de cet air de la zone de séchage ou de la zone de préséchage à la conduite d'air allant de la zone de refroidissement à un ventilateur i un seul flux de l'échangeur de chaleur. Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après à titre illustratif et nullement limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 représente schématiquement en coupe verticale une installation de séchage avec un échangeur de chaleur correspondant, vu en élévation Fig. 2 représente schématiquement en coupe verticale une variante d'installation de séchage de celle de la fig. 1, sans 1 échangeur de chaleur; Fig. 3 représente schématiquement en coupe verticale une installation de séchage dans la zone de préséchage; Fig. 4 est un schéma montrant la circulation de l'air de séchage et de l'air de refroidissement, avec les dispositifs de séchage et de refroidissement indiqués schématiquement. Dans l'exemple suivant la fig. 1, les céréales lourdes humides devant être séchées descendent d'un gros récipient de réserve 1, sous la forme d'une couché, entre deux parois perméables parallèles, à travers une zone de préséchage 2, puis à travers une zone de séchage en couche 3 et, enfin, à travers une zone de refroidissement 4.Au-dessous de la sortie 5 de la zone de refroidissement se trouve une bande transporteuse horizontale 6 ou similaire, qui est commandée de manière déterminée, décrite plus loin, et sur laquelle les céréales évacuées de la sortie 5 forment un cane d'éboulement, qui assure 1 1obturation de la sortie 5 aussi longtemps que la bande transporteuse 6 est arrêtées La circulation de l'air de refroidissement et de l'air chaud ou à haute température a lieu de telle façon qu'une tubulure 8 reliée à l'une des ouies d'aspiration d'un ventilateur à double flux 7, aspire de l'air frais de refroidissement, qui parcourt les céréales dans la zone de refroidissement 4, se réchauffe légi- rement, puis est refoulé par le ventilateur à travers un échangeur de chaleur 10, qui est chauffé, par exemple, par un bradeur à huile lourde 9, et dans lequel l'air est porté à la température de séchage, par exemple à 1400C, L'air de séchage sortant de ltéchan- geur de chaleur 10 traverse la zone de séchage 3 et l'air chaud qui s'en échappe parcourt alors la zone de préséchage 2, d'où il est amené en partie par une conduite à la deuxième ouie d'aspira tion du ventilateur à double flux 7. Le reste de l'sur s'échappant de la zone de préséchage 2 est évacué à l'atmosphère par une tubulure 12.Bien quelle soit saturée partiellement d'humidité, la quantité d'air amenée par la conduite 11 au ventilateur 7 permet de réduire de 50 % environ la consommation d'énergie de ltéchangeur de chaleur. Les quantités d'air frais réchauffé amené de la zone de refroidissement 4, et l'air chaud amené de la zone de presécha- ge 2 au ventilateur 7, sont ajustables dans leur pourcentage, et ce en fonction de la demande en air frais de la zone de refroidissement et en air chaud de la zone de séchage. En ce qui concerne la circulation de l'air de refroidissement et de l'air de séchage, il est possible, suivant le schéma de la fig. 4 montrant seulement une zone de séchage 3 avec une zone de refroidissement 4,de travailler de la mEme manière que suivant la fig. 1. On peut toutefois utiliser aussi bien un ventilateur 7 à un seul flux, la conduite 11 étant alors supprimée entre les points a et b et l'air chaud qui s'échappe de la zone de séchage 3 > ou également d'une zone de préséchage 2, étant amené en quantité réglable, par la conduite ila représentée en tirets, à la conduite joignant la zone de refroidissement 4 à l'ouie d'aspiration du ventilateur 7, qui est alors à un seul flux.Dans ce cas également, on obtient une économie d'énergie, mais cet disposition nécessite, outre un ventilateur à un seul flux plus côtteux, un réglage des quantités d'air s'échappant de la zone de séchage et de la zone de refroidissement, Selon la caractéristique fondamentale de l'invention, on réalise un séchage et un refroidissement automatiques des céréales, jusqu'à ce qu'elles soient aptes à Etre stockées. Dans Exemple de la fig. 1, il est prévu à cet effet une commande de temps ou une commande du transporteur d'évacuation 6 par des minuteries, commande qui est symbolisée par le bloc 13. Cette commande de temps est réglée de manière telle que 1'entrat- nement 14 de la bande transporteuse 6 reste à l'arrêt jusqu'a ce que les céréales séchées dans la zone 3 aient atteint leur stabilité de stockage, les céréales seches qui se trouvent déjà dans la zone de refroidissement 4 étant également refroidies. Cette durée de l'arr8t de la bande transporteuse 6 est ajustée en fonction de la teneur en humidité des céréales,qui doit être déterminée au moins approximativement. Après 11 expiration de cette durée, les céréales dans la zone de séchage 3 sont sèches et la bande transporteuse est mise en marche pour évacuer les céréales de la zone de refroidissement 4, cependant que les céréales séchées descendent de la zone de séchage 3 dans la zone de refroidissement 4. Cette durée d'enclenchement de l'entraSnement 14 est constante et dépend de la quantité de céréales devant être évacuée de la zone de refroidissement 4, ainsi que de la capacité de transport de la bande. L'utilisateur de l'installation de séchage n'est toutefois généralement en mesure que de déterminer de façon approximative la teneur en humidité des céréales et, par suite, la durée de séchage dans la zone 3, ou la durée de l'arrêt de la bande 6, d'autant plus que certaines parties contenues dans le récipient de réserve possèdent une humidité differente. Pour allonger le temps de séchage et la durée du séjour dans I.a zone de séchage 3 des céréales dans le cas ou elles contiennent plus d'humidité qu'airavait supposé, il est prévu au moins un thermomètre à contact 15 ou un thermostat, qui est placé dans la partie inférieure de la zone de séchage 3 et mesure la température des céréales dans cette zone. Cette température est représentative du taux de séchage. Si elle est trop faible après ltexpiration du temps d'arrêt réglé de la bande 6, le thermomètre à contact 15 allonge la durée d'arrêt de la bande transporteuse, et ce jusqu T au moment où la température nécessaire est mesurée par le thermomètre à contact. En tout cas, on obtient ainsi un séchage parfait et commandé automatiquement des céréales Jusqu'à leur stabilité de stockage, indépendamment du fait que le temps d'arrêt de la bande 6 ait été réglé correctement ou non par la commande de temps. Au moyen de l'appareillage automatique, on atteint par conséquent un déroulement str et continu du processus de séchage. En variante de la fig. 1, la fig. 3 représente une installation de séchage, dans laquelle les céréales à sécher, contenues dans un récipient de réserve 1 de grande capacité, descendent dans une zone de séchage 3a en forme d'anneau cylindrique et, de là, dans une zone de refroidissement conique 4a, fermée à son extrémité inférieure.La chambre intérieure 16 de la zone de séchage 3a, à laquelle l'air réchauffé est amené par une tubulure 17, à la manière décrite en référence à la fig. l,est isolée par une paroi de séparation 18 de la chambre intérieure 19 de la zone de refroidissement 4a. LTair frais entre par la tubulure 8a dans la chambre intérieure 19, traverse la zone de refroidissement 4a et en ressort pour pénétrer dans un espace annulaire 20, d'où il est amené par une tubulure 21 au ventilateur 7 de l'éehangeur de chaleur 10. L'air de séchage réchauffé s'écoule radialement , à travers la zone de séchage 3a, dans un espace annulaire extérieur 22, d'où il est prélevé par une tubulure 23 et ramené en partie au ventilateur 7.Dans 1 1extrémité inférieure de la zone de refroidissement 4a s'enfonce une vis transporteuse sans fin, qui est en tratnée en rotation dans un cylindre 24 et évacue à son extrémité supérieure dans une goulotte de sortie 25, inclinée vers le bas et ltextérieur. Comme décrit en référence à la fig. 1, cette vis sans fin 24 est commandée dans le temps de façon à démarrer aussitôt que les céréales sont sèches dans la zone 3a et à être arrêtée pendans la durée réglable du séchage. I1 est prévu également dans ce carne sécurité par un thermomètre à contact 15 ou un thermostat, comme dans la forme de réalisation suivant la fig. 1. A l'installation de séchage suivant la fig. 3 peut Autre associée de plus une zone de préséchage 2a, du type repré senté à la fig. 2. L'agenrement de la zone de séchage 3a et de ses éléments intérieurs est le même que dans la fig. 3. La zone de refroidissement 4a est parcourue toutefois de ltextérieusw vers l'intérieur par de l'air frais, qui est amené-ensuite par la tubulure 21 au ventilateur 7 de l'échangeur de chaleur 10.L'air légèrement refroidi, sortant de la zone de séchage 3a et prélevé dans 1 espace annulaire 22, est amené par une tubulure 23 à la chanvre intérieure 26 d'une zone de préséchage 2a en forme d'anneau cylindrique, qui se prolonge en bas par une partie conique fermée et est alimentée en céréales humides à partir du récipient de réserve 1. L'air s'échappant de la zone de préséchage 2a est prélevé dans 1 1espace annulaire 27 et ramené en partie, sous forme d'air chaud, au ventilateur 7, par la tubulure 28, à la manière décrite en référence à la fig. 1.Les céréales préséchées sont extraites de la partie intérieure de la zone de préséchage 2a au moyen d'une vis sans fin verticale tournant dans un cylindre 29, à l'extrémité supérieure duquel elles sont amenées par un transporteur 30 dans la zone de séchage 3a. Dans ce cas, on prévoit également une commande de temps 13 suivant la fig. 1 pour l'entratnement de la vis sans fin 24 de la zone de séchage 3a, ainsi que la sécurité par le thermomètre à contact 15 ou similaire. Dès que les céréales ont été séchées dans la zone 3a, elles sont évacuées de la zone de refroidissement 4a et les céréales descendent au fur et à mesure de la zone de séchage 3a dans la zone de refroidissement 4a. La commande de temps 13 enclenche en m"eme temps l1entratne;nent des vis sans fin 29 et 30, de sorte que les céréales préséchées sont dirigées de la zone de préséchage 2a dans la zone de séchage 3a. AussitEt que la zone de séchage 3a a été remplie de céréales préséchées, les vis sans fin 29 et 30 sont mises à l'arr8t par un instrument de mesure de niveau 31, placé au-dessus de la zone de séchage 3a. Les diverses opérations se répètent,ce qui assure une évacuation commandée automatiquement de céréales séchées, aptes à être stockées. REVENDICATIONS 1. Installation de séchage de céréales humides qui, descendant d'un récipient de réserve en une couche ou en une couche annulaire, sont parcourues dans une zone de séchage entre des parois verticales perméables à l'air ou dans une telle zone de séchage précédée dlune zone de préséchage, par de l'air chaud fourni par un ventilateur qui dirige à travers les zones l'air chaud sortant d'un échangeur de chaleur, ou par de l'air chaud et de l'air s'échappant de la zone de séchage, les céréales étant parcourues ensuite par de l'air frais dans une zone de refroidissement en couche, faisant suite vers le bas à la zone de séchage et d'où elles sont évacuées , ladite installation étant caractérisée en ce qu'un transporteur (6, 24) enlevant les céréales refroidies est combiné avec des minuteries de commande (13), qui font démarrer le transporteur en fonction du temps nécessaire pour évacuer les céréales refroidies de la zone de refroidissement au fur et à mesure que les céréales séchées descendent de la zone de sé charge (3), et qui arrêtent le transporteur en fonction du temps de séjour dans la zone de séchage (3), lequel doit être déterminé d'après la teneur en humidité des céréales à sécher, et en ce que, dans la partie inférieure de la zone de séchage en forme de couche (3), sont disposés des thermomètres à contact (15) ou des thermostats, qui maintiennent à l'arrAt le ou les transporteurs (6, 24) commandés dans le temps, aussi longtemps que la température de séchage nécessaire des céréales n1 est pas atteinte dans la zone de séchage (3). 2. Installation de séchage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le transporteur d'évacuation (24) est constitué par une vis sans fin orientée vers le haut, qui s'enfance dans la partie inférieure de la zone de refroidissement en couche et tourne dans un cylindre, & T extrémité supérieure duquel est raccordée une goulotte de sortie (25), inclinée vers le bas et vers 1'extérieur. 3. Installation de séchage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le transporteur d'évacuation est constitué par une bande transporeuse horizontale (6) placée au-dessous d'une sortie (5) libre à son extrémité inférieure , sortie qui est obturée par un cône d'éboulement des céréales refroidies se formant sur la bande transporteuse. 4. Installation de séchage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que 1'air s'échappant de la zone de séchage (3) ou de la zone de préséchage (2) est raccordé en partie à l'un des c8tés, et l'air s'échappant du refroidisseur (4,4a), à l'autre côté d'un ventilateur à double flux (7) de 1'échangeur de chaleur (10). 5. Installation de séchage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'air s'échappant de la zone de séchage (3) est amené en partie à la conduite allant de la zone de refroidissement (4) à un ventilateur à un seul flux de l'échangeur de chaleur (10).