Brevet FR2351367A1 — publié le 19771209

La présente invention concerne un procédé et une installation de séchage des matériaux susceptibles d'etre endommagés au cours de ltopération, et notamment à un procédé de séchage du bois. Il existe de nombreux procédés de séchage des matériaux tel que le bois, par exemple des procédés de séchage au moyen de circulation forcée d'air chaud. Dans de tels procédés, on doit prendre des précautions pour éviter le fendillement du bois, Si la vitesse d'évaporation est trop élevée. En effet, si pour accélérer le séchage ou augmente la température de l'air, on favorise l'évaporation d'eau à la surface du bois, tandis que le transfert d'humidité depuis les zones internes plus humides rencontre une résistance due à la structure du bois. Pour éviter les défauts de séchage susceptibles de se produire, on adjoint à l'air de séchage une certaine quantité de vapeur d'eau.Un tel procédé de séchage par air chaud et humide présente l'inconvénient d'une dépense supplémentaire d'énergie due à la nécessité d'évacuation dsun surplus d'humidité. Le procédé selon l'invention permet de palier les inconvénients précités et de réaliser un séchage rapide sans défauts et sans dépense supplémentaire d'énergie. I1 est caractérisé en ce qu'on place les matériaux à sécher entre deux plaques chauffantes et au contact de celles-ci, on introduit l'empilement ainsi formé à l'intérieur d'une enceinte étanche fermée, on chauffe les plaques au moyen d'un fluide chaud circulant à l'intérieur desdites plaques et on maintient à l'intérieur de l'enceinte un vide poussé qui aspire les vapeurs d'humidité dégagées. En effet, l'élimination d'eau opérée au moyen d'aspiration par le vide régnant à l'intérieur de l'enceinte est rapide sans qu'il y ait nécessité d'augmenter la température de chauffa- ge pour accroitre la vitesse. Le transfert de chaleur s'opère par contact direct des plaques et des matériaux à sécher, tandis que l'aspiration a pour effet l'abaissement instantané de la pression partielle d'eau au voisinage des matériaux et l'égalisation des pressions d'eau régnant respectivement à l'intérieur et dans la zone superficielle. Le transfert de l'humidité des zones intérieures du matéria*ers la surface est ainsi rendu aisé, de sorte que le séchage s'effectue "à coeur" et ne rencontre aucun in convénient signalé précédemment, tel que le fendillement ou la fissuration. Selon une autre caractéristique de l'invention, une partie d'humidité est évacuée simultanément par condensation d'eau au contact de plateaux réfrigérés. L'évacuation d'eau condense hors de l'enceinte peut être effectuée au cours de l'opération de séchage grâce à un dispositif de vanne télécommandée. Le fluide servant au chauffage des plaques peut être de l'eau en provenance d'une chaudière ou de la vapeur d'eau. Sa température dépend essentiellement de la nature du matériau, mais la rapidité de séchage étant acquise grâce au vidé créé, il n'est guère nécessaire d'accélérer le séchage en augmentant l'intensité de chauffage. La valeur du vide sera choisie dans une large gamme, allant par exemple de 200 à 600 mm Hg. Le procédé selon l'invention offre également l'avantage d'un excellent taux d'utilisation de la capacité volumique de séchage que représente l'enceinte étanche sous vide. En effet, les matériaux tels que les plaques, planches et contre-plaqués de bois, seront disposés en couches alternées entre des plateaux de façon compacte. L'empilement des couches alternées reposant par exemple sur un chariot, pourraavantageusement avoir les dimensions du volume disponible de l'enceinte. L'invention a également pour objet une installation de séchage pour la mise en oeuvre du procédé précité. Elle est caractérisée en ce qu'elle comprend une source de fluide chaud, un autoclave muni de moyens d'alimentation en fluide chaud et de moyens pour produire un vide poussé à l'intérieur de l'autoclave et pour évacuer les vapeurs d'humidité, et d'au moins deux plateaux chauffants. Selon une forme préférée de réalisation, les plateaux chauffants destinés à assurer une circulation de fluide chaud comportent à l'intérieur des serpentins dont les extrémités sont adaptées pour recevoir des flexibles de raccordement. Une colonne d'alimentation en fluide chaud placée à l'intérieur de l'autoclave est adaptée pour le branchement desdits flexibles de raccordement au moyen de raccords rapides à emmanchement ou à baionnette. Les moyens de création du vide consistent de préférence en une pompe à vide reliée avec l'intérieur de l'autoclave au moyen d'une tuyauterie d'aspiration dont les prises multiples sont réparties selon un ou plusieurs plans verticaux sur l'enveloppe de l'autoclave. Selon une réalisation préférentielle, à l'intérieur de l'autoclave sont placés des plateaux de réfrigération à circulation par exemple d'eau froide ou d'air froid. Des récipients destinés à la collecte d'eau de condensation peuvent êtrereliés par des conduites d'évacuation à un dispositif de vanne télécommandée pour assurer l'évacuation automatique pendant que l'opération de séchage est en cours. L'empilement de couches alternées des plaques chauffantes et des matériaux à sécher et le transport des piles ainsi formées pourront être avantageusement réalisés au moyen d'un chariot, l'intérieur de l'autoclave étant agencé pour une introduction aisée d'une telle charge mobile. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description donnée ci-dessous à titre indicatif mais non limitatif d'un mode de réalisation préféré ainsi que du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en élévation de ladite installation, la figure 2 est une vue en coupe de l'installation, la figure 3 est une vue en coupe selon II-II de la figure 2, la figure 4 est une vue en coupe d'un ensemble des deux plateaux chauffants et des matériaux à sécher disposés en sandwich. Une chaudiere 1 disposée à proximité d'un autoclave 2 fournit de l'eau chaude à température d'environ 35-700C au moyen d'une tuyauterie 3 et reçoit l'eau ayant servi au chauffage par une tuyauterie 4,le débit d'eau étant commandé par une vanne 18. L'autoclave 2 est une cuve cylindrique 8 de grande capacité équipée d'une porte étanche 5 pivotant aisément pour permettre l'introduction de la charge à sécher. I1 est muni à sa partie supérieure d'une pompe à vide 6 entrainée par un moteur 31 et reliée avec l'intérieur de l'autoclave par une tuyauterie d'aspiration 7 dont les prises multiples sont réparties sur tout le pourtour du cylindre. Une pompe à eau 9 entrainée par un moteur 32, assure la circulation d'eau chaude en provenance de la chaudière ; un conduit 10 relie le côté pression de la pompe à une colonne de raccordement 11 placée à l'intérieur de l'autoclave.Des plateaux chauffants 12 pourvus de serpentins intérieurs 30 dont les extrémités sont munies de raccords portant des flexibles 14 au moyen desquels les serpentins sont alimentés en eau chaude et par lesquels est évacuée l'eau appauvrie en calories sont prévus pour chauffer les couches de bois 13(figure res 2 et 3). Les flexibles se raccordent au moyen de raccords rapides 15 sur la colonne d'alimentation 11. Ces raccords peuvent être du type à emmanchement ou à bannette, La figure 4 montre en détail l'empilement en sandwich de deux couches de planches de bois 13 posées à plat et des deux plaques chauffantes 12 munies de serpentins 30.L'installation comporte également un circuit de réfrigération destiné à condenser une partie d'eau évaporée. I1 comprend une machine frigorifique 16 dont les tuyauteries non représentées aboutissent aux plateaux réfrigérés 17 servant d'échangeur thermique. Des cuvettes non représentées permettent l'évacuation d'eau au cours de séchage.Un tableau de commande non représenté sert à réguler et a programmer un déroulement automatique de l'opération en fonction de paramètres prédéterminés tels que les valeurs de débit d'eau et du vide ; l'intensité de refroidissement, l'intervalle entre deux vidanges d'eau de condensation,etc. Lors de la mise en service de l'installation de séchage, on empile sur un chariot 20 roulant sur un rail 21, à l'extérieur de l'autoclave 2, des couches alternées de plaques chauffantes 12 et de couches de matériaux à sécher 13. La hauteur d'empilement étant fonction du volume de l'autoclave, on utilisera au maximum la capacité de l'installation. La charge mobile placée sur le chariot 20 est introduite dans l'autoclave, la partie mobile du rail 21 étant ensuite escamotée pour permettre la fermeture de la porte 5. On effectue le branchement rapide des raccords 15 sur la colonne d'alimentation 11 et on ferme de façon étanche la porte. La programmation de l'opération ayant été effectuée sur le tableau de commande, le déroulement de l'opéra tion est automatiquement réglé grâce aux dispositifs de réglage automatiques que comporte l'installation. Parmi les paramètres de réglage on peut prévoir notamment l'entrée en service diffé rée du circuit de réfrigération. Le procédé selon l'invention permet un séchage rapide à faible température et donne des résultats appréciables pour le séchage du bois, qui s'effectue sans abimer les cellules des matériaux traités. On peut citer à titre ~~~~~~~ d'exemple comparatif les les durées de séchage d'une charge de 4 m3 de chêne et de hêtre. La durée de l'opération en employant l'installation selon l'invention était de 24 heures pour le chêne et de 12 heures pour le hêtre. En utilisant le procédé classique de séchage par convection, la durée était bien plus longue, de l'ordre de 2 à 3 semaintes. Le procédé et l'installation de l'invention peuvent être appliqués à d'autres matériaux de nature fragile que le bois, par exemple des agglomérés de fibres ou autres. Bien entendu, des modifications ou variantes peuvent être apportées au procédé et à l'installation décrits sans sortir pour autant du cadre de l'invention. On pourra par exemple utiliser à la place d'eau chaude, de la vapeur d'eau ou n'importe quel fluide ayant une certaine capacité calorifique par exemple à chaleur perdue, ou prévoir des plateaux de structure différente de celle à circulation interne de fluide. REVENDICATIONS 1.- Procédé discontinu de séchage des matériaux, notamment du bois, dans une enceinte au moyen d'un fluide chaud, caractérisé en ce qu'on place les matériaux à sécher entre deux plaques chauffantes et au contact de celles-ci > on introduit l'empilement ainsi formé à l'intérieur d'une enceinte fermée de façon étanche, on chauffe les plaques au moyen dtun fluide chaud circulant à l'intérieur des plaques et on maintient à l'intérieur de l'enceinte un vide approprié aspirant les vapeurs d'humidité dégagées. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on évacue simultanément une partie d'humidité par condensation d'eau au moyen de plateaux réfrigérés disposés dans l'enceinte. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'évacuation d'eau de condensation hors de l'enceinte s'effectue au cours de l'opération de séchage au moyen d'un dispositif de vanne télécommandée. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on empile sur un chariot un nombre de couches alternées des plaques chauffantes et des matériaux à sécher et qu'on introduit le chariot portant l'empilement à l'intérieur de l'enceinte. 5.- Installation de séchage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractériséeen ce qu'elle comprend une source d'approvisionnement en fluide chaud, un autoclave muni de moyens d'alimentation en fluide chaud et de moyens pour produire un vide poussé à l'intérieur de l'autoclave pour évacuer les vapeurs d'humidité, les couches de matériau à sécher étant disposées entre au moins deux plateaux chauffants. 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque plateau comporte à l'intérieur un serpentin de circulation de fluide chaud, dont les extrémités sont adaptées pour recevoir des flexibles de raccordement et que les moyens d'alimentation en fluide chaud de l'autoclave consistent en une colonne reliée à la source d'approvisionnement en fluide chaud et adaptée pour le branchement desdits flexibles de raccordement au moyen de raccords rapides du type à emmanchement ou baïonnrtte. 7. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens pour produire un vide poussé à l'intérieur de l'autoclave consistent en une pompe à vide reliée à l'enceinte de 11 auto- clave par une tuyauterie a'aspiration dont les prises multiples sont réparties selon un ou plusieurs plans verticaux sur l'enve- loppe de l'autoclave. 8.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les plateauxiéfrigérées à circulation de fluide froid sont disposées à l'intérieur de l'enceinte de l'autoclave et que des moyens d'évacuation d'eau condensée hors de l'enceinte comprennent un dispositif de vanne télécommandée. 9.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'autoclave est muni d'une surface de roulement adaptée pour l'introduction d'un chariot portant l'empilement en couches alternées des plaques chauffantes et des matériaux à sécher.