Brevet FR2361934A1 — publié le 19780317

La présente invention concerne un autoclave, à section circulaire ou non circulaire, fonctionnant en surpression avec un mélange d'air et de vapeur d'eau, dans lequel des paniers contenant un matériau devant être chauffé peuvent être introduits successivement, ces paniers formant sur une coupe transversale de l'appareil un carré ou un rectangle, inscrit dans l'enveloppe de l'autoclave, chacun des espaces latéraux entre l-es paniers et les parois de l'autoclave contenant, pour la formation de canaux de circulation, une cloison séparatrice, cet autoclave portant à l'une de ses extrémités un ventilateur assurant la circulation du mélange d'air et de vapeur dans les dits canaux de circulation et à travers les paniers. Les autoclaves sous pression fonctionnant avec un mélange d'air et de vapeur d'eau ainsi définis ont été conçus afin de mieux utiliser, comparativement aut autoclaves à eau chaude, les avantages de la transmission plus rapide de la chaleur par la vapeur au produit à traiter, ainsi que de meilleures conditions économiques. Dans les autoclaves connus de ce type, pour éviter la séparation du mélange air-vapeur, un tourbillonnement permanent estiiécessaire, réalisé de façon connue grâce à un ventilateur logé dans l'enceinte sous pression. Pour obtenir, dans les réalisations connues des autoclaves du type cité1 la traversée par la vapeur des paniers introduits successivement dans la longueur de l'appareil, les segments latté raux entre les paniers de forme générale rectangulaire et la paroi de l'autoclave contiennent des cloisons verticales formant des canaux longitudinaux à travers lesquels le mélange airvapeur partant du ventilateur passe d'abord en direction de la face frontale opposée de l'autoclave, puis ensuite ê travers les paniers disposés en file, pour revenir ensuite longitudinalement après ce passage, à l'aspiration du ventilateur.Dans la construction connue, la vapeur est introduite par en bas sur toute la longueur de l'auto;lave, mais n'arrive pas directement sur les paniers, et passe d'abord le long du fond pour aller au ventiliteur, et effectue depuis celui-ci le trajet décrit, avec l'air sous pression. Dans la construction ci-dessus de l'autoclave avec cloisons verticales dans les segments circulaires latéraux, le chauffage des paniers n'est pas homogène car les paniers chargés se comportent au début du chauffage comme des éléments de refroidis sement, et le panier traversé le premier par le fluide, et les récipients qu'il contient, sont chauffés plus fortement que ceux qui le suivent dans le sens du courant du fluide. Il en résulte, pendant le chauffage du produit présent dans l'autoclave, une température décroissante le long du grand axe de l'autoclave. La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients ci-dessus mentionnés des autoclaves existants, en modifiant leur conception de façon à obtenir un chauffage sensiblement homogbne du produit contenu dans les paniers disposés l'un derrière l'autre dans l'autoclave. Pour la résolution du problème ainsi posé, un autoclave du type ci-dessus décrit est, suivant l'invention, caractérisé en ce que les cloisons séparatrices se trouvent dans les segments latéraux sont dirigées de la paroi de l'autoclave vers les paniers, partageant ainsi les dits segments latéraux en deux canaux séparés, dont l'un, sur l'une des faces de la cloison de séparation, est en libre communication avec le c8té compression du ventilateur, l'autre canal, sur la face opposée de la mme cloison, étant,ainsi que l'espace se trouvant au dessous des cloisons, en libre communication avec le côté aspiration du ventilateur. Dans cette nouvelle conception de l'autoclave, le mélange d'air et de vapeur venant du ventilateur passe sur toute la longueur de 1'autoclave, en entrant latéralement dans les paniers alignés dans l'autoclave, de sorte que l'on obtient un chauffage pratiquement homogène du produit, d'où la possibilité de réaliser un autoclave notablement plus long que ceux construits Jusqu'à présent, sans avoir à craindre dans le chauffage du prodùit une baisse de température inacceptable dans la longueur de l'autoclaveJ Il est psrticulièrement avantageux que le ventilateur comporte, pour le mélange d'air et de vapeur, deux sorties côté compression dans la longueur des canaux.L'aspiration du ventilateur peut alors entre placée au voisinage de l'axe longitudinal de l'autoclave, en prévoyant toutefois un passage en écoulement libre, depuis l'aspiration jusqu'à l'endroit où la vapeur de chauffage est introduite. On doit alors, pour éviter un échauffement local trop marqué da produit, faire en sorte que la vapeur de chauffage introduite ne soit pas mise en contact dès son entrée, directement avec le produit, mais n'arrive sur celuici de la façon décrite qu'après passage par le ventilateur, après son mélange avec l'air. I1 y a intérêt, pour l'obtention d'une distribution aussi homogène que possible du mélange air-vapeur à tous les paniers logés dans l'autoclave, à ce que les canaux mis en libre com nunication avec le c8té compression du ventilateur présentent une section décroissante depuis le ventilateur jusqu'à la face frontale opposée de l'autoclave, ce résultat étant obtenu grâce à des cloisons séparatrices obliques ou à des cloisons auxiliakes obliques ou perpendiculaires par rapport aux cloisons horizontales. On obtient ainsi une égalisation de la pression du mélange air-vapeur venant du ventilateur sur toute la longueur de l'autoclave et, par suite, une arrivée plus régulière du dit mélange à tous les paniers se trouvant dans l'autoclave, quelle que soit leur distance aux orifices de sortie du ventilateur. Pour certains produits devant être stérilisé-s, par exemple saucisses ou autres viandes, il y a intérêt à maintenir le produit en mouvement pendant toute la stérilisation. Pour satisfaire à cette condition avec les autoclaves suivant 1' invention, ceux-ci peuvent posséder une section circulaire, les cloisons séparatrices et le ventilateur étant fixés à un tambour interne mobile en rotation, contenant les paniers et coaxial à 1' enveloppe. Afin d'éviter que le mélange d'eau et de vapeur ne puisse s'échapper par des voies indésirables, mais passe exclusivement à travers les paniers, des amorces de cloisons partent dans le sens radial de la paroi de l'autoclave ou du tambour interne à la hauteur des arêtes des paniers parallèles au grand axe de l'autoclave, et en direction de ces ardues. Les dessins annexés montrent un exemple de mise en oeuvre de l'invention, dans une représentation schématique. Sur ces dessins t la figure 1 est une coupe transversale d'un autoclave à section circulaire, contenant un tambour interne tournant recevant les paniers la figure 2 est une vue frontale de l'autoclave de la figure 1, équipé d'un ventilateur la figure 3 représente en perspective l'autoclave des figures I et 2, dont on a supposé les parois et le tambour inter ne transparents. Sur ces figures, 1 désigne l'enveloppe cylindrique de 1' autoclave, dont une face frontale la est amovible, par un moyen non représenté dans les figures, ou peut pivoter sur une charnière pour être amenée en position ouverte. Sur l'autre face frontale lb se trouvent les paliers de l'arbre creux 21 du tambour interne à travers lequel passe l'arbre coulissant 20 d'un ventilateur 3 monté sur la face arrière du tambour interne 18. Ce tambour 18 repose à l'intérieur de l'autoclave 1 sur des galets 19 qui tournent dans des excroissances en forme de poches de la paroi de l'enveloppe. A l'intérieur du tambour tournant 18 se trouvent les paniers, de dimensions telles que leur section, carrée ou rectangulaire, s inscrive dans la circonférence du tambour.Les paniers 2 portent de façon connue des ouvertures 2a dans leurs parois frontales et latérales, de façon que le produit qu'ils contiennent soit frappé par le courant de fluide passant par les ouvertures 2a. Les paniers 2 reposent sur des rails de soutien 4 montés à l'intérieur du tambour et servant de chemins de roulement pour les galets 5 sur lesquels coulisse le tambour. L'autoclave est supporté par des pieds 6 reposant sur le sol 7. Ces pieds peuvent être montés sur les excrpissances en forme de poches dans lesquels se trouvent les galets 19. La section libre du tambour interne 18 est en grande partie occupée par les paniers amovibles 2. Il subsiste au dessus et au dessous des paniers des segments circulaires 8 et 9, et, latéralement, d'autres segments 10 et 11, ces derniers étant partagés chacun par des cloisons 12 en deux canaux, soit respectivement 10a, lOb et lita, îlb. Les canaux 10a et lia sont, par rapport au ventilateur 3, disposés de façon à Entre en liaison ouverte avec les sorties 13 et 14, côté compression, du ventilateur 3, tandis que les canaux 10b et 11b, de même que le Banal formé par le segment 9 au dessous des paniers 2, sont en liaison avec l'aspiration 15 du ventilateur.Afin que les canaux lOa et 10b d'une part, 11a et llb d'autre part, soient isolés des segments 8 et 9, et que soit ainsi empêché un passage du courant de fluide des canaux ci-dessus aux canaux 8 et 9, des amorces de cloisons 22 partent radialement de la paroi interne du tambour 18 face aux arêtes des paniers 2 parallèles à l'axe longitudinal de l'autoclave et en direction de ces arêtes. L'ouverture centrale d'aspiration du ventilateur 3 est recouverte dans sa partie supérieure par un capot 16, de façon que l'aspiration du mélange air-vapeur circulant à l'intérieur de l'autoclave se fasse seulement au dessous du capot 16 par l'ouverture d'aspiration 15 déjà mentionnée. En raison de la construction ci-dessus, il se produit dans les canaux 10a et 11a une surpression du mélange air-vapeur, et en même temps une dépression dans les canaux lOb et 11b et au dessous des paniers 2, d'où un courant transversal du mélange à travers tous les paniers rangés dans l'autoclave 1. Le trajet du courant est indiqué sur les figures par des flèches, à savoir; la circulation dans l'autoclave par les flèches en traits pleins et pointillés sur la Figure 1, et la circulation à l'intérieur du ventilateur 3 par les flèches blanches sur les figures 2 et 3. Dans un autoclave ne comportant pas le tambour 18 interne, c'est l'enveloppe de l'autoclave qui joue pratiquement le rôle ci-dessus du tambour. Par ailleurs, l'enveloppe conserve certaines des particularités mentionnées, comme les pieds de support 6, et une paroi frontale amovible ou à charnière à l'extrémité opposée au ventilateur 3. Dans l'exemple décrit plus haut d'un autoclave à tambour intérieur 18 monté rotatif les cloisons sêparatrices 12 sont représentées par des lignes horizontales. Les canaux 1Qa et 1la dans lesquels passe le mélange air-vapeur allant aux paniers 2 ont une section constante sur toute la longueur de l'autoclave. il en résulte une distribution défavorable de la pression dans la longueur de l'autoclave. Pour y remédier, on peut substituer aux cloisons 12,ou adjoindre à celles-ci, des cloisons 17 auxiliaires, représentées en traits interrompus, commençant par une portion horizontale à partir du ventilateur 3 et allant jusqu'à la face frontale la de l'autoclavej où elles tournent de près de 90 , de façon que la section des canaux 10a et lia aille en diminuant progressivement à partir du ventilateur. il peut également, au lieu de ces cloisons coudées 17, y avoir sur les cloisons horizontales 12, le long des diagonales 23 visibles sur la figure 3, des cloisons verticales tournées vers le haut et s'étendant Jusqu'à la paroi du tambour 12 et amenant, comme les cloisons 17, une réduction progressive de la section des canaux lOa et lita, depuis le ventilateur jusqu'a la face frontale la. Les -formes de réalisation décrites ti-dessus montrent que dans ce nouvel autoclave, les conditions de circulation restent identiques, que l'autoclave comporte ou non un tambour interne. Elles ne sont pas non plus modifiées par la rotation du tambour. Bien que l'on ait dans ge qui précède indiqué un mélange d'air et-de vapeur d'eau comme fluide-de circulation, ceci n'exclut pas l'emploi, au lieu de l'air, d'un autre gaz convenable à mélanger à la vapeur d'eau former le fluide transporteur de la chaleur. Etant donné que les dessins annexés ne correspondent qu'à un schéma de l'invention, on n'a pas décrit en détail les points ne faisant pas partie de l'invention, comme l'introduction de la vapeur de chauffage ou l'élimination de l'eau résultant de la condensation. De même, on n'a pas représenté sur la Figure 3 des détails comme les organes de fixation des paniers 2 ou les organes de support de l'autoclave 1. REVENDICATIONS 1. Autoclave à section circulaire ou non circulaire,fonctionnant en surpression avec un mélange d'air et de vapeur d'eau, dans lequel des paniers contenant un matériau devant être chauffé peuvent être introduits successivement, ces paniers formant sur une coupe transversale de l'appareil un carré ou un rectangle inscrit dans l'enveloppe de l'autoclave, chacun des espaces latéraux entre les paniers et les parois de l'autoclave contenant pour la formation de canaux de circulation, une cloison séparatrice, et l'autoclave portant à l'une de ses extrémités un ventilateur assurant la circulation du mélange d'air et de vapeur d'eau dans les dits canaux de circulation et à travers les paniers, cet autoclave étant caractérisé en ce que les cloisons séparatrices (12) se trouvant dans les segments latéraux (10,11) sont dirigées de la paroi de l'autoclave vers les paniers, partageant ainsi ces segments latéraux en deux canaux séparés (10a, 10b et 11a, 11b) dont l'un (10a et lita), sur l'une des faces de la cloison séparatrice, est en communication libre avec le côté compression (13 ou 14) du ventilateur, l'autre canal (10a et lOb), sur la face opposée de la même cloison étant, ainsi que espace se trouvant au dessous des cloisons, en communication libre avec le côté aspiration (15) du ventilateur (3). 2. Autoclave suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur (3) comporte, pour le mélange d'air et de vapeur, deux sorties côté compression (13, 14) dans la longueur des canaux. 3. Autoclave suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les canaux (iota et lita) en communication libre avec le côté compression du ventilateur (3) présentent une section décroissante depuis le ventilateur jusqu'à la face frontale (la) opposée de l'autoclave, grâce à des cloisons séparatrices obliques (17) ou à des cloisons auxiliaires obliques ou perpendiculaires par rapport aux cloisons horizontales (12). 4. Autoclave suivant une quelconque des revendications 1 à 3, à section circulaire, caractérisé en ce que les cloisons séparatrices (12, 17) et le ventilateur (3) sont montés sur un tambour interne (18) pouvant entrer en rotation et coaxial avec l'autoclave (1)i 5. Autoclave suivant une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des amorces de cloisons (22) partent dans le sensradial de la paroi de l'autoclave ou du tambour interne (18) vis-à vis des arêtes des paniers (2) parallèles au grand axe de l'autoclave , et en direction de ces arêtes.