Brevet FR2312702A1 — publié le 19761224

La présente invention est relative à un procédé de séchage d'un matériau disposé dans une enceinte étanche, ainsi qu'à une vanne destinée à la mise en oeuvre de ce procédé. On sait qu'un procédé de séchage notamment utilisé dans le cas du bois consiste à placer le matériau à sécher dans une enceinte étanche dans laquelle on introduit de l'air chaud et sec que l'on y fait circuler ; sous certaines conditions notamment de température, propres au matériau traité, cet air se charge alors de vapeur d'eau au détrimentdu matériau à sécher ; on l'évacue alors hors de l'enceinte, on le sèche par exemple par condensation, on le comprime, on le chauffe et on le réinjecte dans l'enceinte, les machines de mise en oeuvre de ce procédé fonctionnant en circuit fermé. I1 est particulièrement important pour la qualité du séchage que les conditions optimales, notamment de température, règnent toujours à l'intérieur de l'enceinte, et ceci quelles que soient les conditions ambiantes qui sont à l'origine d'une déperdition de calories variable en fonction de ces conditions et en fonction de la nature de l'enceinte, de ses dimensions, etc.... Par exemple, dans le cas du séchage du bois, on cherche à maintenir à l'in térieur de l'enceinte une température de l'ordre de 35 C à 400 C. Pour réaliser la régulation nécessaire, on a songé à agir sur l'allure de marche du compresseur de recyclage, mais une telle action se révèle peu rationnelle. En effet, du fait de l'inertie de l'ensemble du dispositif et notamment de l'enceinte, les variations d'allure du compresseur influent très lentement sur la température régnant à l'intérieur de l'enceinte, et se révèlent par conséquent inefficaces ; de plus, si l'on arrête le compresseur, on n'évacue plus de vapeur d'eau hors de l'enceinte et le temps nécessaire au séchage s'en trouve allongé. Une autre méthode actuellement connue consiste à évacuer vers l'extérieur, en amont de l'enceinte, une quantité plus ou moins importante d'air réchauffé et séché, afin de n'en introduire dans l'enceinte qu'une quantité propre à lui fournir les cabres nécessaires d'une part à l'action recherchée sur le matériau à sécher et d'autre part à compenser les pertes à travers les parois de l'enceinte. Mais une telle fanon de procéder se révère peu satisfaisante dans la mesure où elle aboutit à raréfier l'air dans la machine et oblige le compresseur à travailler dans des conditions qui ne sont pas toujours ses conditions optimales de fonctionnement. Le but de la présente invention est de proposer une nouvelle façon de réaliser la régulation du séchage qui remédie à ces inconvénients. Consistant à évacuer vers l'extérieur une partie de l'air circulant dans le dispositif en la remplaçant par une quantité en rapport d'air neuf, le procédé selon l'invention permet de faire fonctionner le compresseur à allure constante tout en l'alimentant avec une quantité d'air optimale. Cette fuite compensée étant localisée à la sortie de l'enceinte, avant le condenseur, c'est de plus de l'air humide que l'on évacue et de l'air plus sec que l'on introduit, ce qui contribue à l'action de séchage alors que ce n'est pas le cas en ce qui concerne le procédé connu décrit plus haut. L'évacuation d'air et sa compensation pouvant être avantageusement commandées par des capteurs de température situés à l'intérieur de l'enceinte de séchage, l'ensemble peut être rendu totalement automatique. I1 est de plus possible d'équiper des enceintes présentant des caractéristiques très diverses notamment quant au volume et à la nature du matériau qu'elles permettent de traiter et quant à leurs caractéristiques d'isolation thermique au moyen d'un circuit extérieur identique et standardisé, l'invention permettant de teni compte automatiquement des caractéristiques propres à l'enceinte tout en permettant notamment au compresseur de fonctionner dans des conditions optimales. I1 faut enfin signaler la grande simplicité du dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention qutil est d'ailleurs possible d'intercaler dans des dispositifs de sécha. ge déjà existants. Le procédé de séchage selon l'invention, consistant à placer le matériau à sécher dans une enceinte étanche, à introduire de l'air chaud et sec dans la dite enceinte, à provoquer une circulation du dit air dans l'enoeinte de façon à le charger de vapeur d'eau, à extraire l'air ainsi humidifié hors de l'enceinte, à le sécher, à le chauffer et à le réinjecter dans l'enceinte, est caractérisé en ce que, en aval de 1 de-ltenceinte par rapport au sens de circulation de l'air, on évacue vers l'extérieur une quantité réglable d'air humide et l'on introduit une quantité en rapport d'air plus sec que l'on mélange à l'air humide restant, on sèche le mélange, on le chauffe et on l'injecte dans l'enceinte, de façon à maintenir une température constante dans celle-ci. La vanne selon l'invention, destinée à la mise en oeuvre de ce procédé, est caractérisé e en ce quelle comporte - un conduit d'arrivée de l'air humide issu de l'enceinte, - un conduit d'évacuation vers des moyens de séchage du dit air, - une sortie ouverte à l'air libre, - une entrée d'air sec, - des moyens pour mettre en communication les dits conduits ou pour mettre en communcation totale ou partielle le conduit d'arrivée avec la sortie vers l'air libre et le conduit d'évacuation avec l'entrée d'air sec. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi qu'aux dessins annexés, qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue schématique d'un dispositif de séchage fonctionnant selon l'invention, les différentes conduites ayant été considérablement grossies par rapport aux autres éléments du dispositif pour des raisons de clarté des dessins. La figure 2 montre une vue d'une vanne selon l'invention en coupe transversale par le plan défini par les axes des conduits d'arrivée et d'évacuation d'air. La figure 3 montre une vue du registre d'une telle vanne, en coupe suivant le plan III-III de la figure 2. La figure 1 montre en 1 une enceinte étanche dans laquelle est placé, de façon connue, le matériau à sécher 2. Dans cette enceinte 1 débouchent un conduit d'arrivée d'air sec et chaud 3 et un conduit 4 destiné à l'évacuation de cet air hors de l'enceinte après que, ayant circulé dans celle-ci au contact du matériau à sécher, il se soit charge, de vapeur d'eau et refroidi au détriment de ce dernier. Le conduit 4 relie l'intérieur de l'enceinte 1, via une vanne selon l'intention 5 qui sera décrite plus loin et un conduit 6 situé en aval de cette vanne par rapport au sens de circulation de l'air, à un dispositif 7 de type connu opérant le dessèchement de l'air et s n réchauffement en vue de sa réinjection dans l'en- ceinte 1 via la canalisation 3. Le dispositif 7 comporte par exemple, dans l'ordre de traversée par l'air : un condenseur, un dispositif d'aspiration , un compresseur, et des moyens de chauffage. Un séchage correct du matériau 2 nécessitant le maintien d'une température aussi constante que possible, généralement voisine de 35 à 40 C, dans l'enceinte 1, et ceci généralement pendant plusieurs jours quelles que soient les conditions notamment de température régnant à l'extérieur de l'enceinte, on tend à compenser toute tendance de la température a varierdans l'enceinte 1 autour de l'optimum au moyen de la vanne selon l'invention 5 qui, généralement pilotée par des capteurs de température placés à l'intérieui de l'enceinte, permet d'introduire constamment dans celle-ci une quantité d'énergie calorifique propre d'une part à assurer le dessèchement requis du matériau 1 et d'autre part à compenser les pert variables à travers les parois de l'enceinte notamment. La vanne 5 permet en effet soit de mettre en communication directe les conduits 4 et 6 et d'acheminer ainsi vers le dispositif 7 la totalité de l'air humide issu de l'enceinte 1, soit d'évacuer tout ou partie de cet air humide vers ltextérieur et de remplacer la quantité ainsi évacuée par de l'air plus sec, qui est acheminé, en mélange avec l'air humide qui n'a pas été évacué, vers le dispositif 7 où le mélange subit l'extraction de vapeur d'eau, la compression, le chauffage décritsci-dessus avant d'être injecté dans l'enceinte 1 via le conduit 3. La vanne 5 introduit par exemple de l'air ambiant, a priori plus sec que l'air issu de l'enceinte 1. Comme le montrent les figures 1 et 2, la vanne 5 comporte un conduit 8 d'arrivée de l'air humide issu de l'enceinte, lequel conduit est relié au conduit 4 et situé par exemple dans le prolongement de celui-ci, et un conduit 9 d'évacuation vers les moyens de séchage, lequel est relié au conduit 6 et par exemple disposé à angle droit par rapport au conduit 8. Naturellement, d'autres dispositions relatives des conduits 8 et 9 pourraient être adoptées sans que l'on sorte pour autant de l'esprit de l'invention. La vanne selon l'invention 5 comporte en outre une sortie vers l'air libre susceptible d'être mise en communication avec le conduit d'arrivée 8. Dans l'exemple illustré, cette sortie est constituée par un orifice grillagé 10 aménagé dans la paroi du conduit 8 dans le prolongement du conduit d'évacuation 9. La vanne selon l'invention 5 comporte également une entrée d'air sec susceptible d'être mise en communication avec le conduit d'évacuation 9. Cette entrée est ici ouverte à l'air libre et défin: par un orifice 11 aménagé dans la paroi du conduit 9, dans le pro longement du conduit d'arrivée 8 ; par cet orifice 11 débouche à l'intérieur de la vanne un conduit 12 prolongeant le conduit d'arrivée 8 au-delà de son intersection avec le conduit d'évacuation 9. Ce conduit 12 permet de réaliser la prise d'air ambiant à une certaine distance du point auquel on déverse de l'air humide à l'extérieur par l'orifice 10. La mise en communication des conduits 8 et 9 entre eux ou respectivement avec la sortie 10 et l'entrée 11 est assurée par des moyens tels qu'un registre orientable monté à pivotement autour d'un axe entre les conduits 8 et 9. Dans l'exemple illustré, l'axe de pivotement 13 est disposé à l'intersection de ces conduits 8 et 9, perpendiculairement au plan défini par leur direction générale respective ; il est défini par un arbre 14 monté à pivotement dans des paliers aménagés dans les parois de la vanne. Afin d'éviter une mise en communication de l'orifice d'entrée 11 et de l'orifice de sortie 10, une cloison étanche fixe 15 est prévue entre ces derniers, présentant un bord 16 aussi voisin que possible de l'axe 13 et jointive par ailleurs, de façon étanche, des parois de la vanne. Le registre proprement dit 17, illustré aux figures 2 et 3, se présente quant à lui sous la forme d'une plaque sensibement plane, rectangulaire dans l'exemple illustré où les conduits 8 et 9 présentent une section transversale carrée ou rectangulaire. L'arbre 14 est fixé au registre 17 le long de la petite médiane de celui-ci, par exemple par vissage. De préférence, le registre 17 est muni, sur toute sa périphérie, de moyens susceptibles d'assurer l'étanchéité avec les parois de la vanne. Au niveau des grands bords 18 et 19 du registre, qui sont constamment jointifs des parois de la vanne 5 sur lesquels ils glissent lorsque l'on oriente le registre, ces moyens d'étanchéité comportent quatre profilés longitudinaux de section transversale en L 21 à 24, dont une aile est accolée à la paroi de la vanne 5 et dont autre aile est fixée sur l'une des faces du registre, au registre l'ensemble/î7tdes quatre profilés 21 à 24 présentant en section transversale la forme d'un I (voir la figure 3). Les quatre profilés 21 à 24 peuvent être réalisés en un ma tériau rigide, et par exemple en métal, comme le registre proprement dit 17. Ils peuvent être avantageusement complétés par des joints d'étanchéité en matériau souple, solidaires des bords 18 et 19 du registre et appliqués contre les parois de la vanne 5; on a représenté ici des joints 25 et 26 intercalés entre le registre 17 et l'aile du profilé tel que 21 à 24 qui est fixée sur celui-c La vanne selon l'invention étant destinée à interrompre le cas échéant toute communication des conduits 8 et 9 avec les orifi ces 10 et 11, le registre 17 est également muni de joints, respectivement 27 et 28, le long de ses petits côtés, respectivement 29 et 30, qui sont jointifs des parois de la vanne 5 dans cette position limite du registre illustré en trait plein à la figure 2. Une autre position limite du registre 17 est illustrée en trait mixte à la figure 2 ; elle correspond à une interruption totale du passage du conduit 8 vers le conduit 9, l'air humide évacué de l'enceinte 1 étant dirigé vers l'extérieur et le dispositif 7 étant alimenté entièrement en air sec. De préférence, le registre 17 est susceptible d'occuper tout les positions intermédiaires entre ces deux position s extrêmes, de façon à pouvoir mettre le conduit d'arrivée d'air humide 8 par tiellement en communication avec l'extérieur via ltorifice 10 et partiellement en communication avec le conduit d'évacuation 9 celui-ci étant quant à lui mis partiellement en communication avec l'orifice d'entrée d'air sec 11. Ces différentes orientations, qui couvrent l'angle > illustr à la figure 2 sont communiquées au registre par tout moyen connu, et par exemple par un vérin 31 dont une extrémité 32 est fixe par rapport à la vanne 5 et dont l'autre extrémité 33 s'articule sur une patte 34 solidaire de l'arbre 14 à l'extérieur de la vanne 5, et formant manivelle par rapport à l'axe 13. Le vérin 31, ou tout autre dispositif assurant l'orientation du registre 17, est de préférence piloté par tout moyen connu agissant en fonction de la température régnant à l'intérieur de l'enceinte 1 et de la température de référence à y maintenir. Ces moyens comportent par exemple une sonde de température (non représentée) disposée à l'intérieur de l'enceinte 1 et provoquant l'ouverture ou la fermeture d'électrovannes assurant l'alimentatio du vérin 31. Naturellement, l'invention est susceptible de nombreuses variantes tant quant au mode de mise en oeuvre du procédé qu'au mode de réalisation de l'exemple de vanne 5 décrit ici. En effet, si ce mode de réalisation donne toute satisfaction dans le cas du séchage du bois en gros cubage le procédé n'est nullement limité à un tel séchage, mais peut s'appliquer à de nombreux autres domaines. REVENDICATIONS 1) Vanne notamment destinée à être raccordée à un circuit fermé pour en évacuer une quantité réglable d'un premier fluide ga zeux et pour y introduire une quantité en rapport d'un deuxième fluide gazeux et comportant à cet effet - un conduit d'arrivée du premier fluide issu du circuit, - une sortie pour le premier fluide, - une entrée pour le deuxième fluide, - un conduit d'évacuation du premier et/ou du deuxième fluide vers le circuit, - des moyens pour mettre en communication les dits conduit ou pour mettre en communication totale ou partielle le conduit d'ai rivée avec la sortie et le conduit d'évacuation avec entrée, caractérisée en ce que les dits conduits sont concourants et en ce la dite sortie et la dite entrée sont aménagées respectivement dan la paroi du conduit d'arrivée, dans le prolongement du conduit d'évacuation, et dans la paroi du conduit d'évacuation, dans le prolongement du conduit d'arrivée. 2) Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'entrée est définie par un conduit prolongeant le conduit d'arrivée au-delà de son intersection avec le conduit d'évacuation. 3) Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, les moyns de mise en communication étant constitués par un registre orientable monté à pivotement autour d'un axe entre les conduits, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'étanchés té entre le registre et les parois des conduits.