Brevet FR2289860A1 — publié le 19760528

Le secteur technique de l'invention est celui du séchage des substances granulaires. On connaît déjà des procédés et dispositifs de séchage de grains dans lesquels sont mis en oeuvre à la fois des échanges thermiques entre grains et flux gazeux en contact direct, à courants croisés, des agencements de manutention de grains en recyclage, avec des dispositions d'amenée et d'extraction de grains humides et respectivement séchés, et diverses dispositions annexes d'utilisation systématique de fluides chauds et diversement chargés d'humidité. Dans ces procédés et dispositifs, la circulation des grains et des fluides est simplement entretenue en continu ou de façon périodiquement interrompue par des arrêts. Il s agit la' de séchoirs dits "à colonne". Pour les grains d'origine végétale en particulier, il convient de veiller à ce que les contraintes thermiques générales et instantanées restent limitées, ce qui réduit le rendement de l'échange et prolonge la durée de cycle. Des difficultés interviennent au surplus en raison de la fragilité de ces grains, soumis à des actions mécaniques répétées. L'un des buts de la présente invention est de remédier à de tels inconvénients. Elle concerne à cet effet un procédé selon lequel des grains chargés d'humidité sont séchés dans ungyele répétitif qui comprend une relativement courte exposition des grains à l'action d'un fluide de séchage chauffant et un repos en stationnement sensible de relativement longue durée, au cours duquel l'eau interne a le temps de migrer vers la couche externe de chaque grain, ce cycle répétitif pouvant Autre à moindre nombre de passages, et le grain moins fragilisé résistant sans dommage à une action thermique rapide plus poussée, comme aux actions mécaniques entratnées par sa manutention. Dans un tel procédé, le temps de repos ou de ressuage est un multiple dont l'ordre, vis-à-vis du temps de passage au contact d'un fluide chaud de séchage est déterminé en fonction des caractéristiques du produit à traiter et du résultat souhaité pour ledit traitement. La circulation des grains peut betre cyclique, avec des temps d'immobilité, ou continue. L'invention comprend aussi des dispositifs, de préférence déplaçables sur route, dans lesquels sont prévus au moins une colonne de séchage surmontant une virole d'extraction une réserve ayant un volume multiple de celui qui est offert auxdits produits dans la virole de séchage, des moyens de chauffage d'un flux gazeux, des moyens Ci propulsion dudit flux oans ladite vfrole de séchage, des moyens d' chappement correspondants, et des moyens de manutention desdits produits les prenant sous la virole d'extruction et les amenant à ladite réserve, ou à ltextérieur de celle-ci en fin d'opération. Les moyens de propulsion du flux gazeux de séchage peuvent être à l'amont, à l'aval de la virole de séchage ou répartis de part et o'autre. Dans la version transportable, il y a intéret à la pourvoir d'une chaîne cinématique d'entrainement apparaissant d'un seul c8té de la colonne, afin de pouvoir tre actionnée commodément par exemple, par la prise de force d'un tracteur. Des moyens d'établissement d'un programme séquentiel automatique facilitent la conduite fonctionnelle d'un tel appareillage avec interruption automaticae de la marche à l'attente diune température prédéterminée de l'air humide sortant de la virole de séchage. Avec une virole à dièdres de répartition dtair, on dispose alors d'un appareil polyvalent vis-à-vis d'un grand nombre de produits à traiter, sans ch6zgements d'organes, au prix de simples réglages de combustion et de ventilation. Le rendement de séchage est accru sans détérioration sur le produit traité. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure unique est une perspective schématique d'un dispositif de séchage de grains du type mobile sur voie routière. Les dispositions ci-après décrites, à titre d'exemple non limitatif concerne un appareillage du type mobile sur voie routière, mais il v de soi que des agencements analogues sont valables pour des installations établies à poste fixe souvent à plus grande écele. Dans l'appareil décrit, sur le plan thermique du séchage, on dispose au-dessus d'une virole 1 d'extraction, une autre virole 2 de séchage et une réserve 3 tassez grande hauteur, relati vexent à celle de la virole ae séchage 2, réserve destinée à accumuler une quantité importante de grains. Bien entendu, la virole d'extraction 1 est pourvue d'organes de genre connu, gaines triangulaires en rangée, pointes en haut, avec séparations basses surmontant des augets oscillants d'extraction à commande 4communs De même, la virole de séchage 2 comprend au moins quatre rangées de gaines à jupes, pointes en haut, deux rangées s'ouvrant dans les alvéoles d'une plaque d'admission frontale, les deux autres su ouvrant dans les alvéoles dtune plaque d'échappement postérieure; ces gaines dièdres étant disposées en quinconce, l'air de séchage prend une circulation surtout horizontale en pénétrant la masse de grains le long des arêtes basses des gaines d'admission et étant reprise sous les gaines d'échappement.Cet air chaud de séchage est distribué aux alvéoles de plaque d'admission par un répartiteur 5 qui recouvre le ctté de virole 2 formant plaque d'admission frontale, ce répartiteur 5 ayant le profil en long convenable à cet effet. Du c8té de la plaque d'échappement, à l'opposé, peut être prévue une cellule de filtrage, représentée ici de façon schématique en 6, destinée k arrtter les poussières ou autres impuretés extraites pneumatiquement du grain traité. Bien entendu, des conduits peuvent autre prévus pour rejet éloigné ou en hauteur des gaz humides, et refroidis de séchage, éventuellement ainsi épurés. Sur le plan thermique, la partie postérieure de ltensem- ble transportable fait apparattre un générateur d'air chaud 7, à brtleur 8 à combustible fluide, ainsi que la volute 9 d'un ventilateur, aspirant les produits de combustion du brflleur 8 avec, ce mélange, une quantité dosée d'air,ambiant froid. Cette volute 9 est raccordée au répartiteur. Latéralement, sur le plan de la manutention, de l'en- tratnement de rotor de ventilateur et de la génération autonome d'énergie électrique de servitude, est prévue une chatne cinémt- tique de transmission qui va autre maintenant détaillée. Sur un arbre reprise de mouvement Il, s'étagent des poulies et roues à chattes 12, pour entratnement par courroie 13 d'une roue 14 calée sur 1'arbre commun à une vis de reprise 15 en auget, transversalement placée, arbre sur lequel sont calées une roue à channe 16 et une poulie 17; cette dernière entrasse par courroie 18 un arbre 19 àexnentrique 20 d'entrainement de deux tables à secousses 21 et 22, occupant toute la largeur d'ouverture de fond de la virole 1, avec séparation des tables, légèrement inclinées en dièdre, en descente v rs la séparation par une fente surmontant la vis 15 à auges précitée.De meme sur l'arbre de prise de mou vement ll est calée une poulie 23 d'entratnement d'une courroie intermédiaire 24 d'actionnement dudit arbre relais 25, supérieur, dans la partie haute de la paroi de réserve 3. Cet arbre entrent par courroie droite 26 et courroie croisée 27 deux vis de répar tition de charge 28 et 29, à filets inverses et contra-rotatives; ces vis 28 et 29 traversent la tête de la réserve pour surplomber, à l'opposé de leurs entranements, un conduit 30 de retour de trop plein vertical, accolé à-la paroi correspondante de réserve et de viroles, à l'auget de la vis 15. Sur arbre 11 est en outre calée une poulie 31 d'en tratnement par courroie 32 du rotor de ventilateur contenu dans la volute 9. Une poulie voisine 33, calée de mAerne, entrain par cour roie 34 un alternateur 35 de fourniture de courant électrique de servitude. Enfin, derrière un embrayage 36 électro-magnétique, l'arbre li est pourvu d'un pignon 37 qui, par channe 38, actionne un arbre à excentrique 39 d'actionnement de la commande 4 commune aux augets basculants d'extraction, situés au-dessus des tables secousses 21 et 22. Cette commande 4 peut d'ailleurs, de façon non représentée, autre associée à un levier manuel d'ouverture des augets, pour vidange volontaire rapide de l'appareil. Sur l'arbre de vis 15 est cale un pignon 16 qui entrat ne la channe 40 d'un transporteur ascenseur vertical à palettes, pissant le long des faces des viroles 1 et 2 et de la face corres pondante de réserve 3, pour renvoi sur un galet 41 supérieur, les gaines 42 dudit transporteur à palettes n'étant que partiellement représentées, mais aboutissant en partie basse, à l'auget de vis 15 pour puisage et en partie haute à une goulotte 43 de réparti tion orientable, soit en surplomb de la réserve 3, soit au-dessus d'une benne ou d'un transporteur d'accueil du grain traité, non représenté ; cette goulotte 43 est schématisée par les flèches représentant les deux positions extrêmes de son pivotement. Du ctté de l'entrée de la vis 15 est montable sur l'auget de vis 15 une trémie d'alimentation 44 à vis propre 45 raccordable et débrayable sur un embout de la vis 15, trémie dans laquelle peut être déversé du grain humide, sous l'effet du levage d'une benne basculante de véhicule d'apport ou sous celui d'un trans porteur de vidange d'un silo ou autre stockage temporaire de grain humide. L'arbre de prise de mouvement 11 peut de son côté libre autre raccordé par une barre à Joints universels 46 à la prise de force d'un tracteur 47, ou à toute autre unité motrice analogue, le tracteur étant néanmoins d'un usage avantageux surtout s'il s'agit de l'engin remorqueur du séchoir en cause sur voie routière, puisque toujours disponible pour cette utilisation. Le fonctionnement d'un tel ensemble à poste - le train de roulement et autres supports n'ayant pas été représentés - sur roues et vérins de calage, est le suivant Du grain est amené par la vis 45, la vis 15, l'élévateur à palettes 40 et la goulotte 43 jusqu'à remplissage de la réserve 3 et des viroles 1 et 2. Une fois la vis 45 découplée, ltensemble de manutention précité peut autre maintenu en action, soit en continu, soit de façon périodique, sous programme fixant les temps de marche et d'arrpt. Ce programme peut aussi comprendre la coninande de l'embrayage 36 d'actionnement des augets basculants d'extraction. k S8me temps, l'ensemble de chauffage et de ventilation est mis en fonction et l'air chauffé traverse la virole 2 et le grain quelle contient. Celui-ci en est évacué dbs l'actionnement, sous programme ou en continu, de l'embrayage 36 ramenant par les augets oscillants, les tables vibrantes 21,22, la vis 15 et l'élévateur 4Q le grain séché à la réserve 3. Bien entendu, cet ensemble d'organes est complété par une alimentation en combustible et énergie électrique sous la dépendance d'une armoire électrique de commande éventuellement à programme. Le chauffage dans la virole 2 entratne une dessiccation au moins superficielle des grains qui la traversent. Ces grains sont ramenés au repos dans la réserve 3. Dans cette réserve, 1 'humidité interne des grains a le temps de migrer vers la couche externe desséchée, avant un nouveau passage, cette couche externe étant réhumidifiée au détriment de la région intérieu% dans la virole de séchage 2. Lorsqu'est atteint le degré de séchage voulu, le soutirage du grain traité est fait, la goulotte 43 étant dirigée en dehors de l'emprise de la réserve 3. Il est à remarquer que la répartition du grain dans cette réserve 3 est facilité par la paire des vis 28 et 29, éven- tuellement complétées par des sections de gouttières qui aident aussi, par leurs bordures inclinées (non représentées) la répartition régulière des impuretés fines contenues dans le grain ou celles de grains ayant un calibre discordant de la granulométrie générale. De même, ces vis 28 et 29 évitent les trop-pleins éventuels par retour au conduit 30, comme elles peuvent y diriger des impuretés plus grossières, pailles, feuilles, rAfles, ou autres. Les impuretés fines peuvent aussi être criblées sur les tables oscillantes 21 et 22, si celles-ci sont organisées comme des tamis, retenant uniquement les grains traités pour les amener à la vis 15. De même, il est remarquable qu'aucune accumulation de grain ne peut se faire sous la virole 1 d'évacuation, compte tenu des débits importants de la vis 15 et plus important encore de l'élévateur à palettes 40, ce qui ramène très rapidement tout le grain après passage en virole de séchage 2, dès libération par les augets oscillants sous commande 4 à la réserve, oìì une sorte de ressuage du grain se produit sous durée maximale. Les abords sont à l'abri des projections de poussières grâce au filtre 6 et des buées le cas échéant. En complément, une thermo-commande peut être prévue dans le dudit d'Or humide sortant de la virole 2, parun contact thermométrique non représenté, qui actionne de façon relayée à l'extinc tion le brûleur 8, mais laisse la ventilation à froid achever de sécher les grains traités pendant un temps sous programme, ce qui rend automatique le fonctionnement de l'ensemble une fois assurés son chargement et sa mise en route. Le chargement, la mise en route et la vidange peuvent ainsi astre automatisés, l'ensemble séchoir-manutention pouvant ainsi effectuer une marche continue ou des cycles répétitifs sans aucune surveillance. L'arrêt peut ainsi être obtenu au taux exact d'humidité recherché pour le produit qui, du fait de ses multiples passages présente une très grande homogénéité. Lorsque des cycles répétitifs sont utilisés, ils peuvent astre automatisés et répétés sans aucune intervention avec le maximum de sécurité et la garantie d'évacuation d'un produit homogène. On doit souligner que le ressuage -migration d'humidité de l'intérieur de chaque grain vers la zone périphérique sèche formée - effectué dans la réserve 3 offre l'avantage de pouvoir, en moyenne, adopter une température plus élevée pour le courant des gaz de séchage, au bénéfice du rendement de l'échange et de la diminution de la taille de la virole 2, du ventilateur et du brfileur, pour un résultat amélioré en efficacité et en rapidité d'exécution. Pour assurer des temps de séjour voulus au grain dans les différentes enceintes, sous la dépendance des volumes de réserve 3 et de virole 2, on adopte des rapports qui donnent de 15 à 25 du volume total (réserve 3 plus virole 2), à ladite virole 2 et de 85 à 75% pour'la réserve 3, pour ce qui est de l'espace offert et occupé par le grain.Alors que pour du riz, dans les anciens séchoirs, il était nécessaire de ne pas dépasser une température de 40"C dans l'air de Séchage, et que le fonctionnement desditsséchoirs en continu devenait aléatoire dans des ambiances à températures élevées, lors de la saison de récolte, de l'ordre de 30 à. 350C, avec le cycle de fonctionnement ci-dessus mentionné, on peut pousser la température de l'air de séchage à 65 à 750C environ, sans que le grain en température interne dépasse les 40-45 C. Ceci est dû au fait du caractère brusque mais court de l'exposition à la chaleur des grains, exposition suivie du temps de ressuage plus long, qui protège l'homogénéité. du produit et évite la casse, donc le dé classement de cette sorte de produit. Pour les grains de Bais qui contiennent, frais de récolez une quantité d'eau importante, les rendant impropre dans cet état à une conservation en silos, il est possible de pousser la température de l'air de séchage jusqu'à 120 et même 140 C dans les mêmes conditions de durée relative entre temps d'exposition à la chaleur et temps de repos consacré à la migration interne de l'eau des couches. profondes du grain individuel vers sa périphérie desséchée, compte tenu d'une moindre fragilité.Le processus en cuase est donc, dans chaque passage, la réunion de temps brefs d'exposition à de l'air de séchage à température élevée, de temps de ressuage plus longs sans circulation d'air chaud, le travail se faisant intérieurement à chaque grain, en continu ou-en discontinu la différence résidant au niveau du débit des augets d'évacuation à commande unique 4,nouveau passage dans la virole 2 de séchage et ainsi de suite, jusqu'à obtention de l'extraction de la quantit voulue d'eau. Bien entendu, la polyvalence des séchoirs à dièdres est pleinement utilisée avec un brûleur 3 à larges réglages de puissance. Dans la version décrite ci-dessus et représentée au dessin, le ventilateur 9 est disposé en amont de ha virole 2 à dièdres de séchage, mais il va de soi que la -3ispo3ition d'un vencilateur en aval de cette virole peut être aussi sien envisagée, en vue d'une amélioration de l'évacuation des buées, tout autant que celle à deux venttiateuas, l'une en amont et l'autre en aval de ladite virole 2. Il va de roi en outre que, sans sortir aiz cadre de l'invention, on peut aoporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. C'est ains que dans le cas de séchoirs transportables sur route, une plus grande capacité de traitement peut être obtenue sans sortir du gabarit correspondant par multiplication de colonnes, dans le sens de la longueur de l'équipage, chaque colonne comportant les viroles d'extraction, de séchage et la réserve supérieure correspondante, les transports horizontaux par vis permettant la manutention prévue par simple allonger(,ent desdites vis, sans rien changer d'autre sur le plan constructif et fonctionnel. Les applications de ces séchoirs et du procédé ci-dessus décrits ne sont d'ailleurs pas limitées à celle des grains végétaux, céréales et autres, graines oléagineuses et analogues, mais s'étendant aux matières les plus diverses, granulaires ou pulvérulentes. De même, l'agencement de tels séchoirs avec des dièdres de circulation mutuelle des grains et de l'air, entrée d'air chaud et sortie d'air humide, disposition particulièrement avantageuse pour ces types de séchoirs car permettant, même dans la zone de séchage, le passage du grain dans des espaces de repos relatif assurant un me lange permanent du grain et une action identique sur chaque grain au cours de l'ensemble de la traversée totale de cette zone, pourrait être remplacé par tout autre. REVENDICATIONS 1. - Procédé de séchage de produits granuleux et pulvérulents, notamment de graines végétales, caractérisé par le fait que lesdits produits sont amenés à subir, en successions répétées, un passage en zone de séchage au contact d'un courant gazeux à température accrue vis-à-vis des températures normalement admises, contact rapide suivi d'une extraction ramenant lesdits produits à un repos de durée multiple de celle dudit contact rapide, avec retour postérieur audit contact rapide, avant l'évacuation du produit séché au bout dtun nombre de cycles prédéterminés. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit multiple est choisi en valeur adaptée aux caractéristiques du produit à sécher. 3. - Procédé selon la revendication I ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la circulation dudit produit est continue. 4.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la circulation du produit est cyclique. 5. - Séchoir pour produits granuleux et pulvérulents, susceptibles de mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une colonne, au-dessus d'une virole de séchage surmontant une virole d'extraction, une réserve ayant un volume multiple de celui qui est offert auxdits produits dans la virole de séchage, des moyens de chauffage d'un flux gazeux, des moyens de propulsion dudit flux dans ladite virole de séchage, des moyens d'échappement correspondants, et des moyens de manutention desdits produits les prenant sous la virole d'extraction et les amenant à ladite réserve, ou à l'extérieur de cele-ci en fin d'opération. 6.- Séchoir selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens de propulsion sont situés en amont de la virole de séchage. 7.- Séchoir selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens de propulsion sont situés en aval de la virole de séchage. 8.- Séchoir selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens de propulsion sont répartis en amont et en aval de la virole de séchage. 9.- Séchoir selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens de manutention comprennent, en association sous une virole d'extracton à dièdres dont les écarts surmontent des augets basculants à mono-commande, une paire de tables à secousses, dont la séparation surmonte une vis en auget, vis de transport horizontal reliée à l'entrée d'un élévateur à palettes dont la tête est associée à une goulotte orientable de déversement dans et hors de ladite réserve. 10.- Séchoir selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ventilateur de flux gazeux, organes de manutention mobiles, c'est-à-dire augets d'extraction, tables à secousses, vis horizontale, élévateur à palettes, sont entravés à partir d'un arbre unique, actionné notamment par prise de force sur tracteur, ainsi qlun alternateur de fourniture de courant électrique de servitude de brûleur et armoire à programme éventuel, arbre unique porteur de poulies et pignons de coopération avec des renvois à liens , tous situés d'un même capoté de la colonne. 11.- Séchoir selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdites tables à secousses constituent des cribles à fines ne conduisant à la vis en auget que les grains. - Séchoir selon l'une quelconque des revendications 4 à il, caractérisé par le fait que ladite réserve est surmontée, en tête, d'un répartiteur de charge alimenté par ladite goulotte, répartiteur surmontant un retour de trop plein du côté d'une trémie d'alimentation. 13. - Séchoir selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le répartiteur est constitué de deux vis contrarotatives, coopérant éventuellecent avec des portions de gouttière de conduite réparties de grains ou fines d'un calibre inférieur à celui du grain courant. 14.- Séchoir selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé par le fait que la vis de transport horizontal est raccordable à celle d'une trémie latérale rapportée de chargement. 15.- Séchoir selon l'une quelconque des revendications 4 à 14, caractérisé par le fait que la vis de transport horizontal est calée sur le galet d'entratnenent inférieur d'élévateur à palettes. 16.- Séchoir selon l'une quelconque des revendications 8 à 15, caractérisé par le fait que sur au moins une transmission de l'arbre unique à un organe de manutention, notamment tables à secousses, est prévu un embrayage. 17. - Séchoir selon l'une quelconque des revendications 4 à 16, caractérisé par le fait que l'échappement de flux de gaz de séchage est amené à l'extérieur au travers d'un filtre. 18.- Séchoir selon l'une quelconque des revendications 4 à 16, caractérisé par le fait qu'un contrle thermostatique de la température de l'air usé, est-destiné à arrêter l'opération de séchage au taux exact dthumidiX recherché. 19.- Séchoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de répétition du fonctionnement en répétition cyclique.