Brevet FR2430582A1 — publié le 19800201

La présente invention se rapporte aux équipements de séchage et a notamment pour objet une installation pour le séchage de matières pulvérulentes, en grains, en morceaux, granuleuses ou divisées analogues, en particulier celles susceptibles de mottage, telles que, par exemple, les semences de tomates et de raisins ; de plus, la présente invention peut être utilisée avec succès pour le séchage d'autres matières du même genre utilisées dans l'industrie alimentaire, A l'heure actuelle sont connues des installations pour le séchage de matières pulvérulentes, dans lesquelles sont prévues les opérations de séchage, de séchage définitif et de refroidissement0 C'est pourquoi lesdites installations possèdent trois chambres séparées disposées l'une au-dessus de l'autre ; dans la chambre supérieure on effectue le séchage, dans la chambre intermédiaire, le séchage définitif, et dans la chambre inférieure, on refroidit la matière pulvérulente (voir, par exemple, l'ouvrage de P0G0 Romankov et N,B. Rashkovskaia "Séchage à l'état suspendu", Editions "Khimia", Division de Léningrad, 1968, P.Po 97-99). Au-dessous de chaque chambre est montée une grille immobile distributrice de gaz, à travers laquelle est amené un gaz caloporteur ou de l'air froid correspondant aux régimes thermiques de la chambre correspondante et assurant la formation dans les chambres d1un lit fluidisé0 Un arbre muni de pales s'engageant dans lesdites chambres pour la formation de tambours dits à pales traverse toutes les chambres. L'un des inconvénients principaux de la construction décrite ci-dessus réside dans le fait que cette installation ne peut pas être avantageusement utilisée pour le séchage de matières susceptibles de mottage, car elle n1 élimine pas 11 éventualité de la formation de mottes au cours de la première étape de séchage de la matière à traiter, et on n'arrive pas à obtenir une haute saturation en humidité du gaz caloporteur quittant la chambre de séchage, ce qui conduit à consommation excessive dudit gaz. Outre cela, la présence de trois chambres différentes disposées l'une au-dessus de l'autre rend difficile le montage et 11 exploitation de l'installation, tandis que la présence de l'arbre commun aux trois chambres exclut la possibilité d'effectuer une régulation séparée des conditions de séchage au cours des diverses étapes. L'invention a pour but de créer, dans une installation de séchage de matières pulvérulentes, une chambre de séchage qui permettrait de prévenir complètement le mottage de la matière à sécher, de réduire l'encombrement de l'installation et de rendre plus efficace l'utilisation de l'agent caloporteur tout en assurant la possibilité d'effectuer séparément la régulation des conditions de séchage au cours des diverses étapes. Ce but est atteint du fait que l'installation pour le séchage de matières pulvérulentes, du type comprenant une chambre de séchage pourvue d'un tambour à pales au-dessous duquel est disposée une grille distributrice de gaz à travers laquelle arrive un agent caloporteur pour la formation d'un lit fluidisé et pour l'élimination de l'humidité de la matière pulvérulente, est caractérisée, suivant l'invention, en ce que dans la chambre de séchage, au-dessus du tambour à pales, est montée une grille distributrice de gaz susceptible d'effectuer des mouvements vibratoires dans le plan vertical et inclinée légèrement de la zone de chargement de la matière à traiter vers la zone de déchargement de ladite matière dans les cellules du tambour à pales, la partie de la chambre de séchage située au-dessus de ladite grille distributrice vibrante constituant une section de séchage, tandis que la partie disposée au-dessous de celle-ci constitue une section de séchage définitif. L'avantage offert par l'invention proposée consiste en ce que la présence dans la chambre de séchage, au-dessus du tambour à pales, d'une grille distributrice de gaz effectuant des mouvements vibratoires dans le plan vertical et inclinée légèrement de la zone de chargement vers la zone de déchargement dans le tambour à pales de la matière à traiter permet de prévenir le mottage de la matière pulvérulente au cours de la première étape de séchage et assure une utilisation maximale de la chaleur fournie par le gaz caloporteur, ce qui a pour conséquence une diminution de la consommation dudit agent de séchage.Il faut tenir compte du fait que le tambour à pales ne se trouve que dans la section de séchage définitif de la chambre et que par conséquent, en réglant sa vitesse de rotation et la fréquence des oscillations de la grille on peut réguler séparément les conditions de traitement de la matière au cours des première et deuxième étapes. Enfin, la réalisation de la chambre de séchage sous forme de deux sections, avec formation de deux lits fluidisés, dont l'un est obtenu grâce à la vibration et au caloporteur, permet d'effectuer un séchage uniforme de la matière pulvérulente jusqu'à l'obtention du degré requis d'humidité. La grille vibrante distributrice de gaz est installée avec un faible jeu par rapport aux parois de la chambre de séchage, ce qui permet de rendre la construction simple et hautement fiable. Selon l'une des variantes de réalisation de l'invention, on monte au-dessus du couvercle de la chambre de séchage un plateau à ressort portant un vibrateur et relié au moyen de tiges traversant le couvercle à la grille distributrice de la section de séchage pour assurer sa vibration dans le plan vertical, ce qui permet également de rendre la construction simple et hautement fiable. Les tiges passant à travers le couvercle et communiquant les vibrations à la grille sont, de préférence, de longueur réglable pour permettre de varier l'angle dtincli- naison de la grille vibrante distributrice de gaz. Dans l'installation conforme à l'invention, la section de séchage définitif peut être mise en communication avec un refroidisseur de la matière séchée, par l'intermédiaire d'une conduite de transport pneumatique. D'autres buts et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description, qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble de l'installation pour le séchage de matières pulvérulentes - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1, et représente essentiellement la grille vibrante distributrice de gaz - la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 1 et représente la grille distributrice de gaz immobile et le tambour à pales. L'installation pour le séchage de matières pulvérulentes représentée sur la figure 1 comporte un séchoir 1, un refroidisseur 2, un cyclone 3 et une conduite de transport pneumatique 4 pour l'amenée de la matière séchée, mais encore chaude, au refroidisseur 2. Le séchoir 1 est équipé d'un alimentateur à vis ou à hélice transporteuse 5 destiné à assurer l'amenée de la matière devant subir le traitement dans la chambre de séchage 6 du séchoir, ainsi que d'une chambre de soufflage 7 pour l'amenée de caloporteur gazeux dans ladite chambre de séchage 6o De plus, il est prévu un organe 8 de commande de mise en rotation du tambour à pales de la chambre de séchage, ledit tambour étant décrit plus loin. L'alimentateur à vis 5 est équipé d'une trémie 9, d'un agitateur 10, d'un volet Il et d'une vis transporteuse 12. Les arbres de l'agitateur 10 et de la vis transporteuse 12 sont entrainés en rotation par un moteur-réducteur planétaire et denté 13 horizontal à deux étages par l'intermédiaire des transmissions par channes 14 et 15, respectivement0 A travers le couvercle 6' de la chambre de séchage 6 passent des tiges 16 auxquelles est suspendue une grille distributrice de gaz 17 pouvant effectuer des oscillations dans un plan vertical, ladite grille étant représentée sur la figure 2. Cette grille est montée avec un jeu par rapport aux parois de la chambre de séchage 6 et est inclinée sous un petit angle, compris par exemple entre 2 et 50, de la zone de chargement de la matière à sécher sur ladite grille vers la zone de déchargement de cette matière. Les extrémités opposées des tiges 16 sont reliées à un plateau 18 monté entre des ressorts 19 et portant un vibrateur 20 assurant les oscillations de la grille distributrice de gaz 17, la fréquence et l'amplitude des oscillations étant choisies en fonction de la nature de la matière à traiter et de son aptitude à former un lit fluidisé.Les tiges 16 sont de longueur réglable pour faire varier l'angle d'inclinaison de la grille vibrante distributrice de gaz 17e Dans la partie inférieure de la chambre de séchage 6 est montée une grille immobile distributrice de gaz 21, au-dessus de laquelle est monté un tambour à pales constitué par des pales 22 disposées radialement (figures 1 et 3)o Les pales 22 sont fixées à une douille 23 engagée à l'aide de clavettes sur un arbre vertical 24, et forment des cellules qui sont réparties uniformément. Ainsi, la partie supérieure de la chambre de séchage, se trouvant au-dessus de la grille vibrante distributrice de gaz, constitue une section de séchage s'effectuant dans un lit fluidisé A formé grâce aux oscillations de ladite grille et au gaz caloporteur, tandis que dans la section disposée dans la partie inférieure de la chambre de séchage s'effectue le séchage définitif de la matière pulvérulente dans un lit fluidisé B. Les grilles distributrices de gaz 17 et 21 sont réalisées sous forme de plaques perforées et servent à assurer une répartition uniforme du gaz caloporteur, par exemple de l'air chauffé, dans la couche de matière pulvérulente.. Dans la grille vibrante distributrice de gaz 17 est réalisée une fente en forme de secteur 25 (figure 2) pour le déchargement de la matière pulvérulente de la section supérieure de la chambre de séchage dans la section inférieure. Suivant le périmètre de la grille vibrante distributrice de gaz 17 est fixée une bague à travers laquelle passent es tiges 16 précitées. La grille distributrice de gaz 21 comporte une fente en forme de secteur 26 et deux secteurs complets 27 et 28 (figure 3). Au-dessous de la grille distributrice de gaz 21 est montée la chambre de soufflage 7 précitée, qui, par l'intermédiaire d'une tubulure 29, est reliée à la tubulure d'ungénérateur de chaleur (non représenté)0 Une conduite reliée à la tubulure 29 est pourvue d'un dispositif d'étranglement automatique (non représente destiné à assurer la régulation de la quantité de gaz caloporteur amené dans la chambre de soufflage 7. L'entrainement en rotation de l'arbre 24 s'effectue à partir d'un moteur-réducteur planétaire et denté 30 horizontal à deux étages par l'intermédiaire d'un variateur 31 et d'un réducteur à vis sans fin 32 constituant l'ensemble de commande 8 précité. Dans la zone de la fente en forme de secteur 26 est fixé à la grille distributrice de gaz 21 un évasement de sortie 33. A la sortie de l'évasement 33 et du cyclone 3 sont montées des fermetures en forme d'écluse 34 et 35. L'entraînement en rotation des fermetures 34 et 35 s'effectue au moyen de moteurs-réducteurs planétaires et dentés horizontaux à deux étages 36 et 37. L'évasement de sortie 33, au moyen de l'écluse 34, est mis en communication à travers la conduite à transport pneumatique 4 avec le refroidisseur 2, dont la construction peut être de n'importe quel type connu, par exemple du type à volets et à cyclones, qui assure le refroidissement de la matière pulvérulente chauffée après le séchage jusqu'à la température requise. Le processus de séchage d'une matière pulvérulente ou analogue s'effectue de façon suivante. La matière pulvérulente humide est amenée dans la trémie 9 de l'alimentateur à vis 5, et ensuite, à l'aide de la vis transporteuse 12, elle est amenée dans la section supérieure de la chambre de chauffage 6. Le séchage de la matière pulvérulente humide se fait dans la section supérieure dans le lit fluidisé A formé grâce à la vibration de la grille 17 et à la pression du gaz caloporteur qui a déjà passé à travers le tambour à pales. Par régulation de l'angle d'inclinaison, ainsi que de la fréquence et de l'amplitude des vibrations de la grille distributrice de gaz 17, il est possible de faire varier la durée du séchage de la matière pulvérulente dans le lit fluidisé A. Le gaz caloporteur est amené dans la chambre de soufflage 7, et ensuite, à travers la grille distributrice de gaz 21, dans les cellules du tambour à pales.Depuis ces cellules le gaz caloporteur arrive à travers la grille vibrante 17 dans la première section, contenant le lit fluidisé A, de la chambre de séchage 6, où il est complètement saturé en humidité et est évacué dans le cyclone 3 où s'effectue le captage des poussières et d'autres impuretés. Depuis la section supérieure de la chambre de séchage 6 la matière arrive à travers la fente en forme de secteur 25 dans les cellules du tambour à pales0 Lors de la rotation du tambour à pales 22, dont la vitesse de rotation peut être réglée, la matière se trouvant dans les cellules subit un séchage définitif dans le lit fluidisé B et se déplace lentement vers l'endroit de déchargement à travers la fente en forme de secteur 26 et est déchargée dans l'évasement de sortie 33. Avant le déchargement la cellule suivante du tambour à pales est séparée du gaz caloporteur par le secteur plein 27 et la matière pulvérulente est déchargée par 11 évasement de sortie 33 et l'écluse 34 dans la conduite de transport pneumatique 4. Comme l'ont montré les résultats des essais, l'installation conforme à l'invention permet de sécher les matières pulvérulentes susceptibles de mottage, à teneur élevée en humidité, et on arrive à atteindre un haut degré de saturation en humidité du gaz caloporteur évacué dans le cyclone 3. La matière pulvérulente chaude est entrainée par le courant d'air et transportée le long de la conduite 4 jusqu'au refroidisseur 2. L'installation proposée est susceptible de fonctionner en régime aérodynamique variable. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 10 Installation pour le séchage de matières pulvérulentes, en grains, en morceaux, granuleuses ou divisées analogues, du type comprenant une chambre de séchage pourvue d'un tambour à pales au-dessous duquel est disposée une grille immobile distributrice de gaz à travers laquelle arrive un agent caloporteur pour la formation d'un lit fluidisé de matière que l'on veut sécher et que l'on soumet ensuite à un refroidissement, caractérisée en ce que dans la chambre de séchage, au-dessus du tambour à pales, est montée une grille distributrice de gaz, susceptible d'effectuer des mouvements de vibration dans un plan vertical et légèrement inclinée de la zone de chargement de la matière à sécher vers la zone.de déchargement de ladite matière dans les cellules du tambour à pales, la partie de la chambre de séchage se trouvant au-dessus de ladite grille vibrante distributrice de gaz servant de section de séchage, et la partie se trouvant au-dessous de cette grille servant de section de séchage définitif. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la grille vibrante distributrice de gaz est montée de manière à former un faible intervalle entre elle et les parois de la chambre de séchage. 3e Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'au-dessus du couvercle de la chambre de séchage est monté un plateau à ressort, ce plateau portant un vibrateur et étant relié, par l'intermédiaire de tiges passant à travers ledit couvercle, à la grille vibrante distributrice de gaz pour assurer sa vibration. 4. Installation suivant la revendication 3, caractSri- sée en ce que les tiges sont de longueur réglable pour permettre de varier l'angle d'inclinaison de la grille vibrante distributrice de gaze 5o Installation suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la section de séchage définitif est mise en communication avec un refroidisseur par une conduite de transport pneumatique.