Brevet FR2434581A1 — publié le 19800328

La présente invention se rapporte à la production agricole, et plus précisément elle concerne des installations de traitement thermochimique de la paille hachée et/ou des fourrages secs mélangés utilisés dans les fermes d'élevage. Sont largement connues des installations de traitement thermochimique de la paille hachée et des fourrages mélangés secs, comprenant un réservoir qui comporte des ouvertures de chargement et de déchargemment, ainsi que des tubulures d'alimentation en vapeur et en solutions chimiques (voir, par exemple, l'ouvrage de G.V. LOMANOV et consorts, Ateliers de fourrage, Moscou, 1976, pages 23-24). Dans cette installation ledit réservoir est réalisé sous forme d'un cylindre disposé horizontalement et pouvant tourner autour de son axe horizontal.A cet effet, le réservoir est muni des rouleaux disposés dans les guides qui contournent le réservoir de l'extérieur. Ce réservoir est entraîné en rotation par un dispositif moteur, après chargement dans ledit réservoir d'une quantité déterminée de paille ou de fourrages secs mélangés ou bien de l'une et de l'autre ensemble et après admission dans ce réservoir de vapeur et de solutions chimiques. Sont aussi connues d'autres installations dans lesquelles les réservoirs sont fixes et comportent un mélangeur. Ce mélangeur ne se met en marche qu'après le chargement dans le réservoir d'une quantité nécessaire, par exemple, de la paille hachée. Cependant, dans les installations décrites ci-dessus, ainsi que dans d'autres installations connues, le traitement thermochimique s'effectue en grand volume et exige un temps prolongé, Un temps considérable est de plus nécessaire aux opérations de chargement et de déchargement des réservoirs, ce qui diminue considérablement le rendement des installations de ce genre. Etant donné que leurs dimensions sont très grandes, ces installations nécessitent une grande consommation de métal, couvrent une surface considérable, sont compliquées d'exploitation et nécessitent un grand nombre de personnel. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients susmentionnés. On s'est proposé de créer une installation de traitement thermochimique de la paille hachée et/ou des fourrages secs, dans laquelle le traitement thermochimique des fourrageas, amenés dans le réservoir, pourrait être effectué pendant l'opération d'admission, ce qui pourrait assurer la réduction considérable du processus technologique de traitement des fourrages et l'accroissement du rendement d'une telle installation. Le but visé est atteint du fait que dans l'installation de traitement thermochimique de la paille hachée et/ou des fourrages secs mélangés, comprenant un réservoir qui comporte des ouvertures de chargement et de déchargement, ainsi que des tubulures d'alimentation en vapeur et en solutions chimiques, suivant I'invention, le réservoir est disposé verticalement et est constitué par une chambre du type cyclone pour humidifier et réchauffer de la paille hachée et des fourrages secs mélangés, ladite chambre comportant une ouverture de chargement et des tubulures d'admission de la vapeur et des solutions chimiques, par une chambre de traitement thermochimique de la paille et des fourrageas, installée audes sous de la chambre du type cyclone et munie d'un distributeur de chaleur qui communique au moyen d'un conduit avec une source de caloporteur, et,de de plus, par une chambre d'accumulation installée au-dessous de la chambre de traitement thermochimique et comportant une ouverture de déchargemment, lesdites chambres communiquant successivement entre elles suivant la hauteur de l'installation. Un tel réservoir permet d'effectuer le traitement à la vapeur et aux solutions chimiques de la paille (paille hachée ou fourrage, ou bien de leur ensemble) pendant l'opération de son admission, déjà dans la partie supérieure du réservoir, c'est-à-dire dans la chambre du type cyclone, la paille humidifie, lors de son mouvement du haut vers le bas, étant soumise au traitement thermochimique dans la chambre sous-jacente et étant mise en condition requise lors de l'accumulation dans la partie inférieure du réservoir.L'humidification et le traitement thermochimique de la paille (des fourrages) qui ont lieu à son admission et dans son déplacement intérieur au réservoir, permettent d'éviter l'opération de mélange de la paille et, de ce fait, de simplifier considérablement l'installation mme et son entretien, assurent l'accroissement considérable de son rendement et permettent de réduire la durée du processus technologique de traitement. La présente invention est caractérisée par le fait que les tubulures d'admission de la vapeur et des solutions chimiques sont munies de pulvérisateurs introduits dans la chambre du type cyclone et orientés de façon que la vapeur soit admise dans la chambre, suivant le sens de déplacement de la paille et des fourrages secs, et la solution chimique soit admise autant suivant le sens de déplacement qu' & contre courant. Ceci permet de réduire la consommation de solutions chimiques, du fait de leur pulvérisation fine etde leur action régulière sur la paille arrivant dans le réservoir. I1 est avantageux que la chambre d'accumulation communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une cheminée de tirage, ce qui permet d'évacuer hors de ladite chambre les gaz dégagés lors du traitement de la paille et d'améliorer ainsi les qualités gustatives de la paille. I1 est aussi avantageux que le diamètre de la chambre d'accumulation soit un peu supérieur au diamètre de la chambre de traitement thermochimique, ce qui permet de créer un volume suffisant pour l'accumulation de la paille, ainsi que de créer des conditions pour le traitement ultérieur de la paille pendant son accumulation. Ensuite, l'invention est caractérisée par le fait que le fond de la chambre d'accumulation peut pivoter pour former une ouverture de déchargement et est muni d'un tube de fuite et d'un contrepoids qui maintient le fond en position de fermeture de l'ouverture de déchargement pendant ltaccumulation de la paille et des fourrages dans ladite chambre, ce qui permet d'éviter leur déchargement manuel hors du réservoir et d'en éliminer l'humidité excédente. L'invention est aussi caractérisée par le fait que le distributeur est constitué par unFjeu de plateaux tronconiques ayant un orifice dans leur plus petite base, installés l'un au-dessus de l'autre le long de l'axe de la chambre et laissant un jeu, ou invervalle, entre eux, les orifices des plus petites bases de plateaux formant un conduit. Ceci permet de créer les conditions favorables pour le traitement régulier de la paille en mouvement. Suivant l'un des modes de réalisation du distributeur de chialeur, les bases plus petites de ces plateaux sont orientées vers la chambre du type cyclone, un conduit de la source de caloporteur étant introduit dans le canal formé par les orifices des bases précitées. Suivant un autre mode de réalisation du distributeur de chialeur, lesdites bases plus petites de ces plateaux sont orientées vers la chambre d'accumulation, le conduit de la source de caloporteur étant disposé dans le jeu entre le corps de la chambre de traitement thermochimique et les plateaux, et étant réalisé sous forme d'un anneau comportant des orifices pour le passage du caloporteur. Ainsi, la nouvelle installation de traitement thermochimique de paille hachée et fourrages mélangés est compacte, simple en réali sation et en service, et assure un rendement élevé en fourrages, par exemple, en paille hachée, de la qualité voulue. On donnera ci-après la description détaillée d'exemples préférés d'installation selon l'invention pour le traitement thermochimique de paille hachée et/ou de fourrages sécs mélangés, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble de l'installation, suivant l'invention, en-coupe partielle, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais avec une variante des chambres du réservoir et avec un distributeur de chialeur, - la figure 3 est une vue en plan du distributeur de chaleur de l'installation, et - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. L'installation proposée de traitement thermochimique de la paille hachée et/ou des fourrages secs mélangés est représentée sur les figures 1 et 2 et, pour plus de simplicité, la paille hachée, les fourrages secs mélangés, ou bien l'un et l'autre seront désignés dans la suite par le terme fourrage. L'installation précitée comporte > sur son châssis 1, un réservoir 2 disposé verticalement et constitué par une chambre 3 du type cyclone, une chambre 4 de traitement thermochimique du fourrage et une chambre 5 d'accumulation, toutes ces trois chambres étant superposées l'une au-dessous de l'autre et communiquant successivement entre elles suivant la hauteur. Pour rendre le montage du réservoir plus commode, le corps de chaque chambre possède des brides 6 qui sont assemblées par des boulons (non représentés). La chambre 3 du type cyclone est disposée dans la partie supérieure du réservoir 2 et sert à humidifier et à réchauffer le fourrage. Cette chambre 3 comporte une ouverture de chargement 7, des tubulures 8 d'admission de la vapeur et des tubulures 9 d'admission des solutions chimiques. L'ouverture de chargement 7 est destinée à amener dans la chambre précitée et, par conséquent, au réservoir, les fourrages, une tubulure 10 étant introduite dans l'ouverture de chargement et reliée de manière étanche au corps de la chambre 3. Dans la tubulure 10, on agence tout dispositif connu susceptible de créer une surpression de l'air (par exemple un venti lateur), qui effectue le transport du fourrage le long de la tubulure 10. Bien entendu, la chambre 3 du type cyclone, comme tous les cyclones connus, peut comporter un corps cylindrique 11, comme montré sur la figure 1, ou bien une partie 12 (figure 2) cylindrique et une partie 13 conique du corps, la partie 13 conique étant disposée au-dessous de la partie cylindrique 12, ce qui permet d'accélérer l'avancement du fourrage arrivant de la chambre 3 dans la chambre 4 de traitement thermochimique. Dans la partie supérieure de la chambre 3 du type cyclone est monté un tube 14 servant à assurer la communication entre la chambre 3 et ltatmos phère, ce qui permet d'évacuer hors de la chambre l'air excédentaire qui arrive dans la chambre 3 avec le fourrage, ainsi que tous les gaz secondaires se dégageant lors de l'action de la vapeur et des solutions chimiques sur le fourrage.L'ouverture de chargement 7 de la chambre 3 est réalisée dans la paroi latérale de son corps, de façon qu'à l'admission du fourrage et de l'air, sous une surpression dans la chambre 3, se crée un courant tourbillonnaire, à la suite de quoi le fourrage se déplace progressivement en bas vers la chambre 4 de traitement thermochimique, tandis que l'excès de l'air est évacué par le tube 14. Les tubulures 8 d'admission de vapeur sont munies de pulvé risateurs 15, introduits dans la chambre 3 du type cyclone et orientés de façon que la vapeur soit admise dans la chambre suivant le sens de déplacement du fourrage, c'est-à-dire que les tetes de pulvérisateurs 15 sont orientées du même côté. Les tubulures 9 d'admission des solutions chimiques sont munies de pulvérisateurs 16, introduits dans la chambre 3 du type cyclone et orientés de façon que la solution chimique soit admise autant suivant l'avancement du fourrage qu'à contre-courant, c'est-à-dire les têtes de pulvérisateurs sont orientées de côtés opposés Dans la présente descriptioú, on n'exposera pas en détail les pulvérisateurs 15 et 16, de meme que ces pulvérisateurs ne sont pas représentés sur les figures 1 et 2, puisque ces pulvérisateurs peuvent être de tout genre connu approprié. Une chambre 4 de traitement thermochimique du fourrage est munie d'un distributeur ou répartiteur de chaleur 17 communiquant au moyen d'un conduit 18 avec une source de caloporteur, par exemple, de vapeur, cette source n'étant pas représentée sur le dessin. Le distributeur de chaleur 17 est constitué par un jeu de plateaux 19 tronconiques (figure 3). Ces plateaux 19 (figure 4) sont installés l'un au-dessus de l'autre le long de l'axe de la chambre 4 et avec un intervalle ou jeu 20 entre eux. Dans la base plus petite de chaque plateau 19 est pratiqué un orifice 21, les orifices 21 des bases plus petites formant un canal 22 à la superposition des plateaux l'un audessus de l'autre (figure 3). Pour ménager les jeux 20, dans chaque plateau 19 et en quatre endroits diamétralement opposés, sont réalisés des creux 23 qui forment de l'autre côté du plateau des bossages 24 (figure 4). Par ces bossages 24 les plateaux s'appuient l'un contre l'autre, comme le montre la figure 4. L'ensemble de plateaux 19 est retenu par des tiges 25 disposées à l'extérieur desdits plateaux. Les extrémités supérieures des tiges 25 sont fixées dans le corps 26 (figure 2) de la chambre 4 de traitement thermochimique du fourrage, par tous moyens connus, tels,par exemple, des boulons. Les extrémités inférieures des tiges 25 (figure 4) possèdent des portions courbées 27 qui forment un support de plateaux. De l'extérieur toutes les tiges 25 sont encerclées par un anneau 28, ce qui leur interdit toute possiblité de déplacement. Un anneau identique entoure les portions courbées 27 des tiges. Les plateaux 19 du distributeur de chaleur 17 peuvent être montés de façon différente ;'ainsi, la figure 2 représente un distributeur de chaleur 17 dans lequel les bases plus petites des plateaux 19 sont orientées vers la chambre d'accumulation 5. Dans ce cas, le conduit 18 de la source de caloporteur est disposé dans l'intervalle du corps 26 de la chambre 4 et des plateaux 19 et est réalisé sous forme d'un anneau 29 qui embrasse le distributeur de chaleur 17 de l'extérieur et qui comporte des orifices (non représentés) destinés au passage du caloporteur. Dans le distributeur de chaleur 17 de la figure 1, les bases plus petites des plateaux 19 sont orientées vers la chambre 3 du type cyclone, ces-plateaux 19 étant retenus par les tiges 30 qui passent à travers le canal 22 formé par les orifices 21 desdits plateaux. Les extrémités supérieures des tiges 30 sont fixées rigidement à la barre 31, disposée suivant l'axe du réservoir et traversant la chambre 3 du type cyclone et son tube 14. L'extrémité de cette barre 31 est fixée par tout moyen connu sur une traverse 32 qui est disposée sur le tube 14, comme représenté sur la figure 1. Dans cette réalisation du distributeur de chaleur 17, le conduit 18 de la source de caloporteur est introduit dans le canal 22.Etant donné que c'est la vapeur qui constitue le caloportueur, pour simplifier les communications, le conduit 18 est alors relié aux tubulures 8, une vanne de réglage 33 et un manomètre 34 étant incorporés dans ledit conduit 18. La chambre d'accumulation 5 est disposée au-dessous de la chambre 4 de traitement thermochimique du fourrage et son diamètre est un peu supérieur à celui de la chambre 4, ce qui permet l'accumulation du fourrage dans le réservoir en un volume déterminé. Dans le corps 35 de la chambre 5 est montée une cheminée de tirage 36 qui sert à relier la chambre 5 à l'atmosphère. Au-dessus de l'extrémité ouverte de la cheminée de tirage 36 est disposée une hotte métallique 37. Le fond 38 de la chambre d'accumulation peut pivoter pour former une ouverture de déchargement. Et de ce fait, cette ouverture présente les dimensions qui correspondent à la section transversale de la chambre d'accumulation 5, ce qui favorise un déchargement rapide du fourrage hors de la chambre. Pour effectuer le pivotement, le fond 38 est fixé sur un corps 35 de la chambre d'accumulation par tout moyen connu. Le fond 38 est muni d'un tube de mise à air libre 39 par lequel on élimine l'humidité en excès du fourrage, lors de son accumulation, et aussi d'un contrepoids 40 disposé sur un support 41 qui est fixé au fond. Le contrepoids 40 maintient le fond en position de fermeture de l'ouverture de déchargement pendant l'accumulation du fourrage dans la chambre 5 et assure le pivotement automatique dudit fond pour effectuer le déchargement du fourrage hors de la chambre dans des chariots 42 qui sont disposés au-dessous de ladite chambre, si le poids du fourrage accumulé dans la chambre correspond au contrepoids. Au-dessous du tube de mise à air libre 39 est disposée une cuve 43 à toile filtrante, reliée au moyen d'un conduit 44 à un réservoir 45 contenant de la solution chimique. Le réservoir 45, par l'intermédiaire des conduits 46 > 47 et d'une pompe 48, communique avec les tubulures 9. Le fonctionnement de l'installation décrite est le suivant. Le fourrage, par exemple, la paille hachée, est amené par un ventilateur à travers la tubulure 10 dans la chambre 3 du type cyclone. Pendant l'admission, le four rage est réchauffé dans la chambre 3 par la vapeur directe et est humidifié par la solution chimique, qui sont admises respectivement par les pulvérisateurs 15 et 16 des tubulures 8 et 9. Comme solutions chimiques, on- utilise des solutions connues que les hommes de métier utilisent pour le traitement de la paille hachée et des fourrages secs mélangés, conformément à la pratique admise. Etant donné que les pulvérisateurs 15 sont orientés suivant le sens de déplacement du fourrage, et les pulvérisateurs 16 sont orientés autant suivant le courant de déplacement du fourrage qu'à contrecourant, dans la chambre 3 du type cyclone sont créées les conditions assurant l'humidification et le chauffage rapides du fourrage au fur et à mesure de son admission dans la chambre. Le fourrage humidifié et réchauffé descend, en écoulement tourbillonnaire dans la chambre 4 de traitement thermochimique, tandis que l'excès d'air-est évacué hors de la chambre 3 par le tube 14. Suivant la figure 1, dans la chambre 4 de traitement thermochimique le fourrage se déplace dans l'intervalle du corps 26 de la chambre 4 et du distributeur de chaleur 17g tandis que suivant la figure 2, le fourrage se déplace dans le canal 22 du distributeur de chaleur 17.Pendant un tel déplacement, le, fourrage subit l'action de la vapeur qui sort des jeux 20 du distributeur de' chaleur. Après traitement thermochimique, le fourrage quittant la chambre 4 se déplace dans la chambre d'accumulation 5, dans laquelle après son accumulation, jusqu'au poids déterminé, le fond 38 pivote et tout le fourrage est déchargé à travers l'ouverture formée dans le chariot 42. Les gaz toxiques, dégagés lors du traitement thermochimique, et une partie de l'air en excès, sont évacués dans l'atmosphbre par la cheminée de tirage 36. Une faible quantité de la solution en excès (indice de saturation complète du fourrage) est évacuée par un tube de fuite 39 dans la cuve 43, et ensuite dans le réservoir 45. Du réservoir 45 la solution est amenée au moyen d'une pompe 48 de construction connue -à travers les conduits 46 et 47 et les tubulures 9, vers les pulvérisateurs 16. REVENDICATIONS 1. Installation de traitement thermochimique de la paille hachée et/ou des fourrages secs mélangés, comprenant un réservoir qui comporte des ouverture s de chargement et de déchargement, ainsi que des tubulures d'admission de vapeur et de solutions chimiques, cette installation étant caractérisée par le fait que le réservoir est disposé verticalement et est constitué par une chambre du type cyclone, pour l'humidification et le réchauffage de la paille hachée et des fourrages, qui comporte une ouverture de chargement et des tubulures d'admission de la vapeur et des solutions chimiques, par une chambre de traitement thermochimique de la paille hachée et fourrages mélangés, disposée au-dessous de la chambre du type cyclone et munie d'un distributeur ou répartiteur de chaleur communiquant au moyen d'un conduit avec une source de caloporteur, et par une chambre d'accumulation, disposée au-dessous de la chambre de traitement thermochimique et comportant une ouverture de déchargement, toutes les chambres communiquant successivement entre elles, suivant la hauteur de l'installation. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les tubulures d'admission de vapeur et de solutions chimiques sont munies de pulvérisateurs introduits dans la chambre du type cyclone et orientés de façon que la vapeur soit admise dans la chambre du type cyclone suivant le sens de déplacement de la paille et des fourrageas, tandis que la solution chimique est admise autant suivant leur déplacement qu'à contre-courant. 3. Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la chambre d'accumulation est reliée à l'atmosphère au moyen d'une cheminée de tirage. 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le diamètre de la chambre d'accumulation est un peu supé rieur -à celui de la chambre de traitement thermochimique. 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le fond de la chambre d'accumulation peut pivoter, pour former une ouverture de déchargement, et est muni d'un tube de fuite et d'un contrepoids qui retient le fond en position de fermeture de l'ouverture de déchargement, pendant l'accumulation de la paille et des fourrages dans ladite chambre. 6. Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le distributeur de chaleur est constitué par un jeu de plateaux tronconiques comportant desrifices ménagés dans leurs bases plus petites, et disposés l'un au-dessus de l'autre le long de l'axe de la chambre > en laissant un intervalle entre eux, les orifices des bases plus petites de plateaux formant un canal. 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que les bases plus petites de plateaux sont orientées vers la chambre du type cyclone, un conduit d'alimentation de caloporteur étant introduit dans le canal formé par les orifices de ces bases. 8. Installation suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que les bases plus petites des plateaux sont orientées vers la chambre d'accumulation, le conduit d'alimentation de caloporteur étant disposé dans l'intervalle du corps de la chambre de traitement thermochimique et des plateaux et étant réalisé sous forme d'un anneau avec orifices pour le passage du caloporteur.