Brevet FR2480920A2 — publié le 19811023

FR 2480920 A2 19811023 FR 8008501 A 19800416 La présente addition concerne un perfectionnement aux séchoirs à céréales du type comprenant, à limage de celui décrit dans le brevet principal, une cellule de séchage à l'intérieur de laquelle est disposé le grain à sécher, et qui comporte deux parois parallèles munies de perçages associés à des moyens permettant une circulation d'air au travers du grain. On rappelle que selon le brevet principal, ce séchoir comprend, adjoint à l'une des deux parois de la cellule, un caisson d'air intermédiaire et, montés sur l'autre paroi, d'une part, dans sa partie inférieure, au moins un caisson d'air chaud relié à un générateur d'air chaud, et, d'autre part, dans sa partie supérieure, un caisson d'échappement d'air usé, soumis à une dépression, ledit générateur d'air chaud étant également relié par un conduit à débit commandable au caisson intermédiaire. Dans ce séchoir, le caisson d'air chaud peut en outre communiquer avec l'extérieur, grâce à une arrivée d'air frais calibrée, de sorte que la température à l'intérieur de ce caisson se trouve diminuée Par ailleurs à i la seconde paroi peut également être adjoint, audessous du caisson d'air chaud, un caisson ouvert à l'extérieur, de sorte qu'il se produit, dans le séchoir, entre ce caisson et le caisson intermédiaire, un courant d'air frais (zone de refroidissement). Un tel séchoir permet d'obtenir do nombreux avantages; il permet en particulier: 1) de réduire la consommation énergétique du séchoir; 2) de moduler la température de séchage en fonction de l'humidité du grain à sécher; 3) de conserver constante la température de séchage en dépit des variations de la température ambiante; 4) de limiter les risques d'incendie dans le séchoir; 5) de limiter les émissions de poussière L'invention a a plus particulièrement pour but de ré- duire davantage la consommation énergétique deux tel séchoir tout en eonservant les autres avantages précédemment enumérés.Elle propose à cet effet de décaler la courbe de séchage du grain sur le diagramme de l'air humide, (température,teneur en eau), en modifiant les caractéristiques de l'air d'entrée (enthalpie, contenance en eau, température). L'invention parvient à ce résultat en recyclant dans le susdit caisson d'air chaud une fraction de l'air usé sortant du caisson d'échappement. Un ixode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels.: La figure 1 est une coupe axiale schématique d'un séchoir à grains selon l'invention; La figure 2 est une représentation schématique du séchoir représenté figure 1; La figure 3 est un diagramme d'air humide sur lequel on a représenté les courbes de séchage du grain dans un séchoir du type de celui décrit dans le brevet principal et dans un séchoir selon l'invention. Avec référence à la figure 1, le séchoir à grains comprend, dans sa région centrale, une cellule de séchage 1, comportant au moins deux parois parallèles 2, 4 munies de perçages (non représentEs) les perçages de la paroi 2 étant disposés en quinconce par rapport aux perçages de la paroi 4. De chacun de ces perçages s'étend une gaine de ventilation horizontale consistant, par exemple, n un profil en forme de gouttibre, de concavité orientée vers le bas, qui vient se fixer, par l'une de ses extrémités sur l'autre paroi. A la paroi 2 de cette cellule est associé un caisson intermédiaire 3, tandis que sur la paroi 4 sont montés trois caissons, à savoir: - dans la partie supérieure, un caisson d'échappe- ment d'air usé 5 dans lequel on réalise une dépression grâce à une turbine d'aspiration 6; - dans la partie centrale, un caisson d'air chaud 7 relié à un générateur d'air chaud 8 gracie à un conduit à débit commandable 9 et avec I'extérieur,grâce à une ouverture 10 de section éventuellement réglable. - dans la partie inférieure, un caisson d'air frais 11 ouvert à ltextérieur (ouverture 12). Selon l'invention, le susdit caisson d'air chaud 7 est en outre relié, grâce à une conduite 22, au conduit de sortie 23 de la turbine 6, le débit d'air usé circulant dans la conduite 22 pouvant etre réglé par exemple au moyen d'un clapet à ouverture réglable non représenté. Grace à une telle disposition, la cellule de séchage 1 se trouve divisée en trois zones, à savoir une zone A de début de séchage, une zone B de fin de séchage et une zone de refroidissement C. Sous l'effet de la dépression engendrée par la turbine 6, il se crée donc - dans la zone C, un courant d'air frais (flèche 13) passant du caisson 11 au caisson intermédiaire 3. - dans la zone B, nn courant d'air chaud 14 qui consiste en un mélange de l'air chaud provenant du générateur 8, de l'air frais provenant de l'ouverture 7 et de l'air usé de recyclage provenant de la conduite 22, ce courant d'air chaud 14 passant du caisson d'air chaud 7 au caisson intermédiaire 3. - dans la zone A, un courant d'air chaud 15 (mélange dans le caisson 3 de l'air provenant des zones B et C et du générateur 8 par la conduite 16), ce courant 15 passant du caisson intermédiaire 3 au caisson d'échappement 5. Pour homogénéiser les mélanges d'air effectués dans les caissons 3 et 7, on prévoit,à l'intérieur de ces caissons, deux chicanes respectives 18, 19. On notera que le débit d'air recyclé peut être réglé de manière à obtenir un fonctionnement optimum, un appoint d'air frais pouvant être fait, si nécessaire, par la bouche 10. Par ailleurs le niveau énergétique du mélange effectué dans le caisson d'air chaud 7 est relevé en effectuant un apport d'air chaud au moyen d'une vanne automatique 21 associée au conduit 9. Cet air mélangé (air recyclé, air neuf, air chaud) assure la fin.de séchage (zone B). Dans la représentation schématique faisant l'objet de la figure 2 on a figure les trois compartiments de la cellule de séchage par les blocs A, B, C, munis de leurs circuits de circulation d'air respectifs. Cette représentation permet de mieux mettre en évidence la boucle de recyclage partiel destinée à prélever une fraction de l'air extrait à la sortie de la turbine d'aspiration,pour l'injecter à nouveau dans le compartiment B. L'intérêt d'une telle disposition apparait dans le diagramme représenté figure 3. Dans celui-ci, la courbe I J K L M est la courbe de séchage obtenue dans un séchoir du type de celui représenté figure t, sans recyclage partiel d'air extrait, tandis que la courbe de séchage I' J' ' L' M' correspond au séchoir de la figure 1. D'une façon plus précise, dans ce diagramme: - le point I a trait à l'air ambiant pénétrant dans le caisson d'air chaud 7 par la bouche 10, et dans le caisson d'air froid 11, cet air ambiant présentant par exemple les caractéristiques suivantes: température 10eC, teneur en eau 5,7 g H20/kg, la consommation spécifique 5,83 kcal/kg - Le point J a trait à l'air qui rentre dans le compartiment B (zone de fin de séchage) et qui consiste en un mélange d'air ambiant et d'air chaud provenant de la chaudière 8. Cet air pouvant présenter les caractéristiques suivantes: température 100eu, teneur en eau 5,7 g H20/kg, consommation spécifique 27,7 kcal/kg. - Le point K a trait au mélange de l'air sortant dans le compartiment intermédiaire 3, des compartioments B et C de la cellule de séchage. Cet air peut présenter les caractéristiques suivantes: température 320C, teneur en eau 18 g H20/kg, consommation spécifique 18,8 kealtkg. - Le point L a trait à l'air se trouvant dans la partie supérieure du caisson intermédiaire 3 et qui résulte du mélange de l'air défini au point K et de l'air chaud provenant de la chaudière. Cet air peut présenter les caractéristiques suivantes: température 155-C, teneur en eau 14 g H20/kg, consommation spécifique 46,8 kcal/kg. - Le point M à trait à l'air extrait à la sortie de la turbine; il peut présenter les caractéristiques suivantes: température 480C, teneur en eau 55 g H20/kg, consommation spécifique 39,5 kcal/kg. Dans ce diagramme la droite I - M est représentative du rendement thermique de l'installation. Elle correspond dans l'exemple précédemment mentionné à une consommation spécifique de 825 kcal/kg d'H2O évaporée. Les points I', J', K', L', M', sont les points de la courbe de séchage du séchoir à recyclage partiel selon l'invention Ils correspondent aux points I à M précédem- ment définis à la différence près que le point I a trait à un mélange d'air ambiant et d'air recyclé provenant do la conduite 22. Le décalage des points I', M' par rapport à I - M entraîne un abaissement de la droite les joignant, et, en conséquence, un abaissement de la consommation thermique spécifique Cette méthode permet d'atteindre un rendement thermique voisin de 700 kcal/kg de H2O évaporée et permet également d'augmenter la contenance de l'air en eau permettant ultérieurement une récupération facile de la chaleur latente de vaporisation. REVENDICATIONS 1.- Séchoir à céréales utilisant,selon le brevet principal,une cellule de séchage (1) à l'intérieur de laquelle est disposé le grain à sécher et qui comprend deux parois parallèles (2, 4), munies de perçages associés à des moyens permettant une circulation d'air au travers du grain,c. séchoir comprenant au moins un caisson intermédiaire (3) adjoint à la première paroi (2), un caisson d'air chaud (7) relié à un générateur d'air chaud (8), monté sur la partie inférieure de la deuxième paroi (4) et un caisson dtéchappement dtair usé (5), soumis à uns dépression, monté sur la partie supérieure de cette deuxième paroi (4), ledit générateur d'air chaud (8) étant également relié, par un conduit à débit commandable, audit caisson intermédiaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, un circuit (22) effectuant le recyclage dans le susdit caisson d'air chaud (7) d'une fraction de l'air usé, sortant du caisson d'échappement (5). 2.- Séchoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit caisson d'air chaud (7) communique également avec l'extérieur grâce à une arrivée d'air frais calibrée (10), de sorte que la température à l'intérieur de ce caisson se trouve diminuée. 3.- Séchoir selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, à la seconde paroi (4), est adjoint, dans sa partie inférieure, un caisson (11) ouvert à l'extérieur de sorte qu'il se produit dans le séchoir entre ce caisson (11) et le caisson intermédiaire (3) un courant d'air frais (zone de refroidissement). 4.- Séchoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les débits d'air chaud transmis du générateur (8) au caisson d'air chaud (7) et au caisson intermédiaire (3) sont régulés au moyen de vannes thermo- statiques (20, 21). 5.- Séchoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le caisson d'air chaud (7) et le paisson intermédiaire (3) sont munis de chicanes.