Brevet FR2377593A1 — publié le 19780811

La présente invention concerne un perfectionnement aux séchoirs rotatifs et plus particulièrement aux séchoirs rotatifs utilisés pour le séchage de corps pâteux tels que du fumier de volailles lequel est constitué presqu'exclusivement par leurs excréments ou similaires. Les séchoirs habituellement utilisés dans ce but sont constitués par deux cylindres coaxiaux d'axe horizontal entraînées en rotation, une des extrémités du cylindre interne étant munie d'un dispositif d'introduction pour la matière humide tel qu'une vis sans fin, un tapis transporteur ou similaire et l'autre extrémité du cylindre central débouchant dans le cylindre externe qui est lui-meme connecté à cette autre-extrémite à une cheminée d'évacuation des gaz. L'extrémité opposée du cylindre externe qui correspond à l'extrémité amont du cylindre interne se termine au-dessus d'un bac de réception ou d'une trémie conduisant à un dispositif de traitement ultérieur de la matière sèche.Dans ce type de séchoir, la matière pâteuse humide est introduite à l'extrémité amont du cylindre interne en même temps que de l'air ou un gaz chaud tel que le gaz de combustion d'un bruleur. La matière à sécher et le gaz chaud circulent de ce fait à homo-courants dans le cylindre intérieur. Du fait de sa consistance, la matière humide a tendance à s-'agglomérer contre la paroi du cylindre interne. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé de fixer sur la paroi et du coté entrée du cylindre interne, des chaînes présentant un certain mou lesquelles, en retombant sous l'effet de leur propre poids,désagrègent la masse de matière humide.D'autre part, la surface intérieure de l'enveloppe cylindrique interne est garnie de plaques ou palettes métalliques longitudinales, soudées sur ladite enveloppe, ces palettes ayant pour but d'entraîner le produit le long de la surface ascendante du cylindre et de le brasser de manière à améliorer les échanges. En fait la matière désagrégée par les chaînes à tendance a s'agglomérer en boulettes plus ou moins grosses qui roulent dans la partie inférieure du cylindre interne en passant entre les palettes. Elles ont de plus tendance à être entraînées parallèlement aux palettes par le courant d'air chaud et donc à rester relativement peu de temps dans le cylindre interne.En raison de la masse des boulettes de grosse granulométrie qui rend plus difficile le séchage à coeur et de leur passage rapide dans les cylindres de séchage, on obtient un très mauvais séchage, une tendance à une très grosse granulo métrie moyenne qui exige un broyage ultérieur et un très mauvais rendement thermique. Pour remédier à ces inconvénients, on a été amené a résoudre le problème consistant à effectuer un genre de tri mécanique au cours du séchage pour que les fines puissent être entraînées d'autant plus rapidement par le courant d'air chaud qu'elles sont plus fines et plus légères alors que les gros agglomérats sont ramenés en arrière. En outre pour accroître le rendement thermique du séchage et briser les produits de grosse granulométrie, il faut répartir la chute du produit entraîné par les palettes sur la partie-périphérique ascendante de la paroi interne, sur un plus grand volume du cylindre. L'invention permet d'obtenir de façon constante et avec un rendement thermique élevé des produits secs ayant une granulométrie fine et homogène. La présente invention a en conséquence pour objet un séchoir rotatif comportant au moins un cylindre entralné en rotation autour de son axe à une extrémité duquel est introduite la matière pâteuse à sécher et à granuler et qui est parcouru à homo-courant par un courant de gaz de séchage, la surface interne de ce cylindre présentant des lames en saillie assurant le brassage de la masse traitée et son relèvement le long de la paroi ascendante du cylindre, ce séchoir étant caractérisé en ce qu'au moins certaines des lames de brassage présentent une surface active dont l'inclinaison par rapport au diamètre du cylindre présente une composante ramenant les produits à contre-courant. Selon un mode de realisation,certaines lames de brassage présentent un développement longitudinal notable et une surface active dont l'inclinaison par rapport au diamètre du cylindre varie sur la totalité de la longueur. Avec ce mode de réalisation préférentiel des lames de brassage l'angle de talus, c'est-à-dire l'inclinaison de la lame pour laquelle le matériau tombe de la lame, sera atteint plus rapidement à une extrémité qu'à l'autre, ce qui etale la chute des matériaux selon un volume recoupant obliquement le cylindre, mais, de plus, la surface de la lame présente une pente relative selon sa direction longitudinale de sorte que des produits chargés sur le même rayon vont avoir tendance à suivre une ligne de chute sur la surface de la lame qui va varier selon la densité, la forme et le poids des particules. On peut ainsi ramener vers l'arrière les grosses boulettes de matière. Selon une autre caractéristique et pour freiner encore p-lus la progression des particules grossières par rapport aux particules légères de faibles dimensions, des plaquettes en hélice discontinue de faible développement longitudinal et ayant un angle de pas très faible et inclinées pour ramener la masse à contrecourant sont prévues sur la paroi interne du cylindre. Avec cette caractéristique supplémentaire les particules de faible granulo métrite sont entraînées par le courant gazeux et franchissent la zone de freinage réalisée par ces plaquettes en hélice alors que les éléments grossiers sont ramenés vers l'arrière. De préférence les plaquettes en'hélice sont disposées dans la zone longitudinale séparant deux jeux périphériques de lames de brassage se succédant longitudinalement. Selon un mode de réalisation pratique les lames de brassage présentant un développement longitudinal notable sont constituées par des plaques allongées de forme sensiblement rectangulaire pliées selon une ligne oblique par rapport à leur axe longitudinal et soudées le long de leurs bords sur la surface intérieure du cylindre. Selon un autre mode de réalisation les lames de brassage sont constituées par des plaques allongées de forme sensiblement trapézoïdale ou triangulaire soudées le long d'un de leurs bords longitudinaux sur la surface intérieure du cylindre. Laprésente invention sera décrite plus en détail ci-après sous forme d'un mode de réalisation avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du séchoir; Fig. 2 en est une vue en coupe par Il-Il de figure 1; Fig. 3 en est une vue en coupe par III-III de figure 1, et Fig. 4 est une vue en perspective illustrant une forme de réalisation des lames de brassage longues. En se référant aux dessins et plus particulièrement à la figure 1, le séchoir rotatif objet de la présente invention est constitué par deux cylindres coaxiaux I et 2 entraînés en rotation autour de leur axe horizontal par des moyens non représentés. Le cylindre interne 1 est muni à l'une de ses extrémités 1' ou extrémité amont d'un dispositif d'introduction de la matière humide, l'autre extrémité 1" du cylindre interne 1 débouchant dans le cylindre externe 2. Le dispositif d'introduction de la matière humide est constitué par une trémie 3 alimentant une vis sans fin 4 entraînée en rotation par un moteur 5.Le cylindre externe 2 est connecté sur le cté sortie du cylindre interne 1 à une cheminée 6 d'évacuation des gaz par l'intermédiaire d'une chambre d'épuration 7 munie d'un brûleur 8 pour désodoriser par combustion les gaz sortant du cylindre interne 1. L' extrémité opposée du cylindre externe 2 qui correspond à l'extrémité amont 1' du cylindre interne 1 est fermée par une paroi fixe 11 à la partie basse de laquelle est réalisée une goulotte 9 débouchant dans une trémie 10. Sur le côté amont 1' du cylindre interne 1 est monté un brûleur 12 qui envoie un gaz chaud à homo-courant avec la matière humide dans le cylindre interne 1. Le brûleur 12 est fixé en-dessous du dispositif d'introduction de la matière humide à l'extérieur du cylindre interne 1 par l'intermédiaire d'un capot 13 solidaire de la paroi 11.D'autre part, le cylindre interne 1 est -maintenu en place à l'intérieur du cylindre externe 2 par l'intermédiaire d'entretoises 14. De plus pour désagréger la matière humide s'agglomérant contre la paroi du cylindre interne 1, des chaînes 15 présentant un certain mou sont fixées de manière connue sur la paroi du côté amont 1' du cylindre 1, des plaques déflectrices hélicoidales 19 étant positionnées sur le côté amont du cylindre interne 1 en dessous du côté sortie de la vis sans fin 4 pour éviter l'accumulation de la matière humide et la forcer vers l'aval. D'autre part, la surface intérieure du cylindre interne 1 est garnie en aval de la zone d'action des chaînes, de lames de brassage 16, 16' en saillie positionnées longitudinalement et de plaquettes en hélice 17, 17', 17" positionnées transversalement entre deux jeux péri phériques de lames de-brassage 16, 16' se succédant longitudinalement.Selon un mode de réalisation préférentiel et comme representé à la figure 4, les lames de brassage 16 sont constituées par des plaques allongées de forme sensiblement rectangulaire pliées selon une ligne oblique 16a par rapport à leur axe longitudinal et soudées le long de leur bord 16b sur la surface intérieure du cylindre interne 1. De plus, sur la surface intérieure du cylindre externe 2 est soudée une plaque en hélice 18 de type connu assurant le transport de la matière sèche sortant du cylindre interne 1 vers la goulotte 9. On expliquera ci-après le fonctionnement du séchoir rotatif et le bout des lames de brassage 16 et des plaquettes en hélice 17 avec référence aux figures 1 à 3 dans lesquelles les éléments semblables portent les mêmes références. La matière pâteuse humide déversée par la vis sans fin qui tendrait à s'agglomérer le long de la paroi du cylindre interne 1, est tout d'abord désagrégée de manière connue par les chaînes 15 qui, du fait de leur mou, brassent la masse et erchent son agglomération. La masse pâteuse ainsi brassée s'écoule vers l'aval en même temps qu'elle commence à sécher au contact des gaz de combustion du brflleur et de la paroi chaude du cylindre et elle tend à se mettre en boulettes.Le premier jeu 17 de plaquettes hélicoïdales tend à ramener la masse vers l'amont alors que les fragments granulés sont poussés vers l'aval par le courant gazeux. Ces fragments - arrivent alors dans la zone des lames de brassage 16. Du fait de la rotation du cylindre les lames 16 entraînent la matière le long de la paroi ascendante du cylindre. Comme on le voit notamment dans les figures 2 et 3 la partie amont des lames 16 - 16' est inclinée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et cette inclinaison se modifie progressivement,la partie aval des lames 16 - 16' étant inclinée dans le sens des aiguilles d'une montre.La rotation des cylindres ayant lieu dans le sens des aiguilles d'une montre la matière qui se trouve sur la surface des lames 16 près de 1 'extrémité amont de celles-ci glissera de sur la lame pour retomber dans la partie inférieure du cylindre dès le début du mouvement ascensionnel de la lame. Par contre la matière qui se trouve sur la surface des lames 16 près de l'extrémité aval ne glissera de sur la lame que lorsque celle-ci aura décrit un angle supplémentaire égal à la différence des inclinaisons des deux bords extrèmes. Près de l'extrémité aval de la lame la matière sèche va donc retomber d'une hauteur sensiblement égale au diametre ce qui va faciliter l'entraînement par le courant gazeux des particules sèches de faible granulométrie alors que les grosses particules vont tomber et être brisées. Les plaquettes en hélice 17' vont à nouveau repousser la masse de matière et surtout les grosses particules vers l'amont et les particules qui ont frànchi la zone des plaquettes en hélice 17' sont à nouveau traitées de la même manière par les lames 16' et, soumises à un nouveau tri par les plaquettes en hélice 17" avant de passer dans le cylindre extérieur 2 dans lequel la poudre est déplacée par la pale en hélice 18. On obtient une poudre sèche de granulométrie fine quelle que soit l'humidité de la matière de départ. Les modes de réalisation ci-dessus décrits à titre d'exemple sont susceptibles de recevoir de nombreuses modifications sans sortir du cadre des revendications. REVENDICATIONS 1.- Un séchoir rotatif comportant au moins un cylindre entraîné en rotation autour de son axe à une extrémité duquel est introduite la matière pâteuse à sécher et à granuler et qui est parcouru à homo-courant par un courant de gaz de séchage, la surface interne de ce cylindre présentant des lames en saillie assurant le brassage de la masse traitée et son relèvement le long de la paroi ascendante du cylindre ce séchoir étant caractérisé en ce qu'au moins certaines des lames de brassage présentent une surface active dont l'inclinaison par rapport au diamètre du cylindre présente une composante ramenant les produits à contrecourant. 2.- Un séchoir rotatif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les lames de-brassage présentent un développement longitudinal notable et une surface active dont l'inclinaison par rapport au diamètre du cylindre varie sur la totalité de la longueur. 3.- Un séchoir rotatif selon la revendication 2 caractérise en ce que les lames de brassage présentant un développement longi tudinalnotable sont constituées par des plaques allongées de forme sensiblement rectangulaire pliées selon une ligne oblique par rapport à leur axe longitudinal et soudées le long de leurs bords sur la surface intérieure du cylindre. 4.- Un séchoir rotatif selonXla revendication 2 caractérisé en ce que les lames de brassage sont constituées par des plaques allongées de forme sensiblement trapézoidale ou triangulaire soudées le long d'un de leurs bords longitudinaux sur la surface intérieure du cylindre. 5.- Un séchoir rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que des plaquettes en hélice discontinue de faible développement longitudinal et ayant un angle de pas très faible et inclinées pour ramener la masse à contrecourant sont prévues sur la paroi interne du cylindre. 6.- Un séchoir rotatif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les plaquettes en hélice sont disposées dans la zone longitudinale séparant deux jeux periphériques de lames de bras sage se succédant longitudinalement.