Brevet FR2477032A1 — publié le 19810904

247703? Appareil pour le traitement d'un produit en poudre ou sous forme de particules. Le brevet français N0 77-35469 au nom de la demanderesse décrit un appareil pour le traitement d'un produit en poudre ou sous forme de particules comprenant une plaque mince ondulée formant support disposée sensiblement horizontalemeit et présentant des ondulations sensiblement parallèles com- prenant des crêtes et des vallées juxtaposées, une multitude d'orifices poinçonnés et très rapprochés distribués sensi- blement uniformément le long des surfaces des crêtes et des vallées de ladite plaque, un dispositif d'alimentation du produit pour alimenter le produit en poudre ou en particules sur ladite plaque, un moyen de mise en vibration pour faire vibrer ladite plaque, un moyen d'alimentation en gaz pour créer un courant gazeux ascendant à travers chacun desdits orifices dans la plaque de manière à fluidiser le produit se trouvant sur la plaque et un moyen d'évacuation du pro- duit pour évacuer le produit traité hors de l'appareil en un point tel que le produit fluidisé soit déplacé le long de la surface supérieure de la plaque dans une direction per- pendiculaire aux ondulations.. Afin d'obtenir la fluidisation d'un produit à traiter dans un appareil de ce type, il est important que le gaz ou l'air de fluidisation soit alimenté dans le produit sous forme d'un grand nombre de courant gazeux fins très rapprochés. Ceci est particulièrement vrai lorsque le produit alimenté sur la plaque mise en vibration est de nature collante comme le sont les produits de poudre de lait humides. Comme expli- qué dans le brevet antérieur au nom de la demanderesse men- tionné ci-dessus, ce problème peut être résolu en utilisant une plaque formant support réalisée à partir d'un matériau en plaque ou d'une tôle métallique assez mince de manière que des orifices très rapprochés de petits diamètres ou de petites dimensions puissent être poinçonnés dans ladite plaque et la plaque est ensuite munie d'ondulations s'éten- dant transversalement, ce par quoi on obtient la rigidité ou la raideur nécessaire de la plaque sans utiliser de struc- tures supports entre les bords de celle-ci. Afin d'obtenir que l'appareil se vide automatiquement lorsqu' on arrête l'alimentation du produit, on a proposé dans le brevet ci-dessus de diriger les ondulations de la plaque de manière à ce qu'elles forment un angle aigu par rapport à la direction de'déplacement du produit fluidifié à travers l'ap- pareil et de munir la plaque formant support d'une ou plu- sieurs gorges ou cannelures s'étendant le long d'au moins une partie du bord longitudinal de la plaque. Cependant on a constaté-que de telles gorges ou cannelures s'étendant perpendiculairement aux ondulations de la plaque entraînent une augmentation substantielle des coûts de pro- duction de la plaque et aussi une diminution de la rigidité de la plaque ondulée formant support. La présente invention a pour objet-un appareil du type décrit ci-dessus qui se vide automatiquement même lorsque les ondulations de la plaque s'étendent perpendiculairement à la direction de-déplacement -du produit à travers l'appareil et lorsque la plaque formant support ne comporte aucune gorge ou cannelure longitudinale. L'appareil conforme à la présente invention est caractérisé en ce qu'au moins la majeure.partie des orifices dans la plaque formant support sont formés de manière à donner aux courants gazeux alimentés à travers eux une composante hori- zontale de courant dirigée vers le moyen d'évacuation du produit. On connait des plaques planes formant support non ondulées munies d'orifices ou de perforations en forme de bec (tôles perforées en forme d'ouies) donnant des courants gazeux sen- siblement parallèles les uns aux autres lesquels sont paral- lèles avec ou forment un angle aigu faible avec le plan de la plaque. Il a cependant été constaté que les courants gazeux dirigés obliquement favorisent le déplacement du produit fluidisé le long de la plaque formant support connue vers la sortie de l'appareil de fluidisation dans une mesure telle qu'il apparait une circulation à contre-courant désavantageuse du produit. On a trouvé d'une manière surprenante que cette tendance au contre-courant peut être réduite ou éliminée en combinant l'utilisation d'une plaque formant support ondulée et des orifices du type "en bec" conformément à la présente invention. De plus la combinaison d'une plaque on- dulée formant support et d'orifices en forme de bec réalisés dans ladite plaque, résoud le problème du vidage automatique mentionné ci-dessus rencontré avec une plaque ondulée. Chaque orifice de cette majeure partie des orifices peut - être -formé par une incision traversant la plaque, la partie de la plaque adjacente à et se trouvant sur le côté de l'incision opposé au moyen d'évacuation étant emboutie ou repoussée de manière à réaliser l'orifice. Dans une plaque d'épaisseur faible donnée de tel orifices peuvent être sensi- blement plus petits que les orifices poinçonnés normaux ce qui signifie que la plaque formant support peut être munie d'un nombre accru d'orifices plus rapprochés sans que l'ali- mentation d'une quantité accrue de gaz de fluidisation soit nécessaire. Le nombre-accru d'orifices signifie une meilleure fluidisation des produits collants plus difficiles à traiter. I La présente invention concerne aussi une plaque formant sup- port allongée pour supporter le lit fluidisé mis en vibration, ladite plaque étant constituée par une tôle métallique mince présentant des ondulations sensiblement parallèles comprenant des crêtes et des vallées juxtaposées et une multitude de petits orifices poinçonnés et très rapprochés répartis sen- siblement uniformément le long de la surface des crêtes et vallées de ladite plaque et la plaque formant support con- forme à la présente invention est caractérisée en ce qu'au moins la majeure partie desdits orifices sont formés par une incision à travers ladite tôle métallique, la partie de tôle adjacente à et sur un côté de l'incision étant emboutie, toutes les incisions étant sensiblement Darallèles les unes aux-autres et non perpendiculaires à la direction selon laquelle s'étendent les ondulations et toutes les parties embouties étant situées sur le même côté des incisions res- pectives. De plus l'invention a pour objet un procédé de-fabrication de la plaque formant-support ci-dessus dans lequel une multi- tude de petits orifices en forme de bec très rapprochés sont poinçonnés dans-une tôle métallique mince et le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'on ondule- ultérieurement la plaque métallique poinçonnée de manière à former sur celle-ci des ondulations sensiblement parallèles. La présente invention sera maintenant décrite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en- perspective avec arra- chement partiel d'un mode de réalisation préféren- tiel de l'appareil conforme à la présente inven- tion dont certaines parties ont été supprimées; la figure 2 est une vue en coupe schématique de l'ap- pareil représenté dans la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective fragmentaire à une échelle agrandie illustrant la fixation de la pla- que formant support; la figure 4 est une vue en perspective d'une fraction d'une tôle métallique mince dans laquelle des orifices en bec ont été poinçonnés; la figure 5 est une vue en coupe à plus grande échelle par V-V de figure 4; la figure 6 est une vue en coupe à plus grande échelle par VI-VI de figure 4 et la figure 7 illustre comment une tôle métallique poinçonnée du type représenté dans la figure 4 peut être ondulée de manière àa réaliser la plaque formant support. L'appareil de fluidisation représenté dans les dessins est adapté pour sécher un matériau ou produit en poudre ou en particules tel que de la poudre de lait qui peut, par exem- ple, avoir été obtenue par un procédé de séchage par pulvéri- sation et qui est encore humide. L'appareil représenté dans les figures 1 à 3 comporte un bâti support 41 sur lequel est monté, au moyen d'éléments supports élastiques ou ressorts 16,une enceinte ou carter 11. Le carter 11 qui est muni de tampons de visite 42 présente une hauteur réduite au niveau de ses extrémités o sont placés un orifice d'entrée du produit 25 et un orifice de sortie du produit 26 respectivement. L'orifice d'entrée du produit 25 qui peut être connecté à une trémie d'entrée 43 comme repré- senté dans la figure 2, est de préférence positionné de ma- nière que le produit P à sécher dans l'appareil tombe sensi- blement verticalement sur la plaque formant support perforée et ondulée 12 fixée sur les parois internes du-carter il dans une position sensiblement horizontale. Ceci est particulière- ment important lorsque le produit à sécher est d'une nature collante parce que le produit tombera alors sur une couché fluidisée de produit partiellement séché et ne viendra pas en contact direct avec la plaque formant support. L'espace inférieur ou chambre d'insufflation 14 situé en dessous de la plaque formant support 12 peut être divisé en deux chambres séparées 14a et 14b respectivement par une paroi séparatrice 9 et le gaz de fluidisation sous pression peut alors être alimenté vers les chambres d'insufflation 14a et 14b par des entrées de gaz 30 et 44 respectivement. Afin d'éviter la formation de tourbillons gazeux verticaux à l'intérieur des chambres d'insufflation lesquels pourraient influencer défa- vorablement les écoulements gazeux à travers les orifices de la plaque formant support 12, le gaz de fluidisation est de préférence alimenté aux chambres d'insufflation par des entrées de gaz 30 et 44 selon des directions sensiblement horizontales. Le gaz ou l'air de fluidisation alimenté à travers les entrées 30 et 44 peut être de types et/ou à des températures différents. Cependant la paroi séparatrice 29 peut être, si on le désire, supprimée et le gaz ou l'air de fluidisation peut être alimenté à la chambre d'insuffla- tion 14 à travers une seule conduite ou entrée de gaz. Comme représenté dans la figure 1, le carter 11 peut être muni d'un système de chasse ou de nettoyage comprenant un système de conduites d'eau 45 pour alimenter de l'eau sous pression à des dispositifs de pulvérisation (non représentés) disposés à l'intérieur du carter 11. Les bords longitudinaux de la plaque ondulée formant support 12 sont fixés sur les parois latérales adjacentes du carter 11 au moyen de profilés en cornière 46 et 47. Ces profilés en cornière comportent des ailes ondulées 48 et 49 respecti- vement s'étendant horizontalement qui sont fixées l'une à l'autre de préférence par un cordon de soudure 50. Chaque bord longitudinal de la plaque formant lit 12 est fixé sur le bord libre adjacent de l'aile ondulée horizontale 48 du profilé en cornière 46 par un cordon de soudure 51. La lar- geur de l'aile horizontale 49 est de préférence plus petite que celle de l'aile 48 afin d'assurer un espacement transver- sal entre les cordons de soudure 50 et 51 comme représenté dans la figure 3. Avec cette structure de la fixation on évite les recoins aigus et les poches profondes qui sont dif- ficiles à nettoyer. -, La plaque formant support 12 est munie d'un réseau d'orifices dits en bec très rapprochés 55 qui peut, par exemple, être du type illustré dans les brevets américains N0 3.821.342 et N0 4.033.555. Chaque orifice de ce type peut être formé en - réalisant une incision traversant la plaque et en formant un embouti adjacent à l'incision, sur un côté de celle-ci. La plaque ondulée formant support 12 comporte un certain nombre de crêtes 52 et de vallées 53 juxtaposées (figure 3) et les orifices 55 sont de préférence suffisamment rapprochés pour qu'une pluralité d'orifices soient distribués uniformément le long de la surface de chaque crête et vallée. Ceci signifie que les courants gazeux passant à travers les orifices 55 à partir de la chambre d'insufflation 14 forment des angles différents avec le plan horizontal mais chaque courant gazeux, aura une composante de courant plus ou moins grande selon la direction longitudinale indiquée par la flèche 54 dans les figures 2 et 3. Lorsque l'appareil représenté dans les figures 1 à 3 est en fonctionnement, le produit P à sécher est alimenté à une par- tie d'extrémité de la plaque formant support 12 à travers la trémie 43 et l'orifice d'entrée 25. L'air ou le gaz de flui- disation chaud alimenté aux chambres d'insufflation 14a et 14b par les conduites 30 et 44 s'écoule vers le haut-à travers les orifices 55 dans la plaque formant support 12 sous forme de jets d'air ou de courants gazeux fins tandis que l'ensem- ble du carter 11 est mis en vibration au moyen d'un vibrateur de type usuel entraîné par un moteur 59. Le gaz ou l'air d'échappement quitte l'appareil par une conduite de sortie 21 communiquant avec la partie supérieure du carter Il et-le produit séché est évacué par l'orifice 26 de sortie du-pro- duit. L'appareil peut être subdivisé en des sections de chauffage et de refroidissement. Dans ce cas l'air ou le gaz chaud peut être alimenté à la chambre d'insufflation 14a par l'entrée de gaz 30 tandis que l'air ou le gaz de refroidissement est ali- menté à la chambre d'insufflation 14b par la conduite 44. L'appareil peut de plus être muni d'un registre de réglage supplémentaire 56 positionné au-dessus de la paroi sépara- trice 29. Ce registre de réglage supplémentaire peut être placé dans sa position verticale lorsque l'appareil est mis en route afin d'empêcher que le produit humide alimenté initialement sur la plaque formant support 12 soit déplacé vers la section de refroidissement de l'appareil au-dessus de la chambre d'insufflation 14b avant d'avoir été suffisam- ment séché. Lorsqu'une partie suffisante du produit se trou- vant dans la section de chauffage de l'appareil au-dessus de la-chambre d'insufflation 14a a été séchée, le registre 56 peut être déplacé progressivement vers sa position ouverte représentée dans la figure 2. L'épaisseur de la couche flui- disée de produit au-dessus de la plaque formant support 12 est ensuite sensiblement déterminée par la position d'un registre réglable 40. Lorsque le fonctionnement de l'appareil doit être arrêté, l'alimentation du produit P dans. la trémie 43 est stoppée et le registre 40 est ouvert progressivement tandis que l'ali- mentation du gaz de fluidisation et la vibration du carter sont poursuivies. Le produit séché sera alors éliminé de l'espace supérieur 13 du carter 11 et du fait que les courants de gaz ou d'air passant à travers les orifices 55 dans la plaque formant support 12 présentent une composante horizon- tale dirigée vers la sortie 26, tout produit résiduel sera évacué par soufflage des*vallées 53 de la plaque formant sup- port de sorte que l'appareil se vide automatiquement. Lorsque sensiblement la totalité du produit'séché a été évacuée de l'appareil, de l'eau ou un autre liquide de rinçage sous pression peut être alimenté aux conduites d'eau 45 et aux dispositifs de pulvérisation disposés à l'intérieur du carter 11. L'air ou le gaz de fluidisation est de préférence alimen- té à l'appareil durant le processus de rinçage ou de chasse, ce par quoi le rinçage de l'appareil devient plus efficace et l'eau de rinçage est évacuée par.soufflage des vallées de la plaque ondulée formant support 12 lorsque l'alimentation de l'eau de rinçage par la conduite 45 est arrêtée. Le fond 57 de la chambre d'insufflation 14 est de préférence en pente de manière que l'eau de rinçage se rassemble à l'extrémité inférieure du fond d'o elle peut être évacuée par une sortie pour liquide 58.. La plaque formant support 12 peut être réalisée à partir d'une tôle métallique mince dans laquelle un réseau d'orifi- ces en forme de bec très rapprochés 55 sont poinçonnés de la manière usuelle en réalisant une multitude d'incisions sen- siblement parallèles et un embouti 65 sur un côté de chaque incision, comme représenté dans les figures 5 et 6. La figure 7 représente une bobine d'une tôle métallique poinçonnée telle que celle représentée dans les figures 4 à 6. Cette tôle métallique munie d'orifices en bec 55 peut être ondulée au moyen d'un outil d'ondulation présentant une par- tie d'outil supérieure 61 et une partie d'outil inférieure 62, ces deux parties d'outil étant munies d'éléments cylin- driques espacés 63 et 64 respectivement. La plaque métallique poinçonnée à onduler est de préférence alimentée à l'outil d'ondulation 61-62 avec les incisions dans la tôle métallique s'étendant sensiblement parallèlement aux axes des éléments d'outil cylindriques 63 et 64. La partie d'outil supérieure 61 est déplaçable entre une position supérieure dans laquelle elle est dégagée de la tôle métallique et une position infé- rieure représentée dans la figure 7 dans laquelle les deux parties d'outil sont en engagement avec la tôle métallique. Lorsque la partie d'outil supérieure 61 est dans sa position supérieure, la tôle métallique plane à onduler peut être placée entre les deux parties d'outil 61 et 62 et lorsque la partie d'outil supérieure 61 est ensuite déplacée vers sa position inférieure, comme indiqué par une flèche dans la figure 7, les élément cylindriques 63 et 64 forment des crêtes et vallées juxtaposées correspondantes dans la tôle métallique comme représenté dans la figure 7. En déplaçant par intermittence la tôle métallique vers la droite dans la figure 7, une plaque ondulée présentant la longueur souhaitée peut être formée. La pression qui doit être appliquée par les éléments cylindriques, sur la tôle métallique poinçonnée, durant le processus d'ondulation, ne présente pas une valeur telle que l'un quelconque des orifices en bec 55 puisse se déformer dans une mesure substantielle. Après ondulation de la tôle métallique constituant la plaque formant support 12, la surface supérieure de la plaque (la surface dans laquelle les emboutis 65 sont formés et qui est la surface supérieure dans les figures 3 et 5) est polie, par exemple par polissage électrolytique ou par sablage au verre (sablage avec de pe- tites particules sphériques de verre). La surface supérieure de la plaque formant support 12 peut de manière avantageuse être sablée au verre après avoir été montée à l'intérieur du carter 11. EXEMPLE Selon un mode de réalisation pratique, la plaque ondulée for- mant support 12-a été fabriquée à partir d'une tôle plane d'acier inoxydable dans laquelle ont été poinçonnées une pluralité de rangées linéaires équidistantes d'orifices en bec 55, voir figures 3 et 4. L'espacement s entre les rangées linéaires adjacentes était d'environ 4 mm et les orifices des rangées adjacentes étaient décalés les uns par rapport aux autres. La distance d entre les orifices adjacents dans chaque rangée linéaire était d'environ.5 mm. Chaque o-rifice en bec 55 avait été obtenu par une incision présentant une longueur 1 d'environ 1,6 mm et s'étendant perpendiculairement à ladite rangée linéaire et par un embouti 65 sur un côté de l'incision présentant une profondeur maximale h au niveau de cette incision d'environ 0,16 à 0,2 mm. La plaque plane munie d'orifices en bec de la manière décrite a été ensuite munie d'ondulations présentant des crêtes 52 et des vallées 53 juxtaposées s'étendant sensiblement parallèlement aux in- cisions dans la plaque, comme représenté dans la figure 7. - 2477032 La longueur d'onde L (la distance entre les sommets des crêtes- adjacentes ou les fonds des vallées adjacentes) des ondula- tions de la plaque était d'environ 140 mm et l'amplitude a (distance verticale entre les sommets des crêtes et les fonds des vallées) était d'environ 28 mm. Lorsqu'une plaque formant support de ce type a été utilisée dans un appareil correspondant à celui représenté dans les figures 1 à 3 pour sécher du lait qui avait été partielle- ment séché dans un système de séchage par pulvérisation habituel, le carter Il a été mis en vibration à une fréquence de 500 à 800 cycles par minute, en fonction de la teneur en graisse du produit laitier. Normalement, un vide faible d'environ 2 à 5 mm de hauteur d'eau a été maintenu dans l'espace supérieur 13 du carter 11 tandis qu'une pression d'environ 120 mm de hauteur d'eau au-dessus de la pression atmosphérique a été maintenue dans la chambre d'insufflation 14 en dessous de la plaque formant support 12. Cependant ces valeurs des pressions dépendent du type de produit à sécher. On comprendra que diverses modifications des modes de réali- sation décrits ci-dessus peuvent être faites sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie dans les revendications annexées. Par exemple la plaque formant support 12 peut être munie d'ondulations s'étendant obliquement ou d'ondulations formant un dessin en chevrons comme représenté dans les figures 5 et 6 du brevet mentionné ci-dessus au nom de la demanderesse. De plus les orifices en bec 55 illus- trés dans la figure 3 peuvent être obtenus de toute manière convenable pourvu que les courants gazeux passant à travers ces orifices soient dirigés de manière à obtenir une compo- sante de courant tendant à déplacer le produit vers la sortie 26 de l'appareil. Revendications 1. Un appareil pour le traitement d'un produit en poudre ou en particules comprenant une plaque mince formant support 12 ondulée, disposée sensiblement horizontalement, présentant des ondulations sensiblement parallèles comprenant des crêtes 52 et des vallées 53 juxtaposées et une multitude de petits orifices poinçonnés 55 très rapprochés distribués sensiblement uniformément le long des surfaces des crêtes et des vallées de ladite plaque, un dispositif 25 d'alimentation du produit pour alimenter un produit en poudre ou en particules sur ladite plaque, un moyen de vibration 15-59 pour faire vibrer ladite plaque, un moyen 30-44 d'alimentation d'un gaz pour alimenter un courant gazeux ascendant à travers chaque orifi-* ce 55 dans ladite plaque 12 de manière à fluidiser ledit produit sur ladite plaque et un moyen 26 d'évacuation du produit pour évacuer le produit traité hors de l'appareil en un point tel que ledit produit fluidisé se déplace le long de la surface supérieure de ladite plaque 12 dans une direc- tion perpendiculaire aux ondulations, caractérisé en ce qu'au moins la majeure partie des orifices 55 dans la plaque formant support 12 sont formés de manière à donner au courant gazeux alimenté à travers eux une com- posante horizontale de courant dirigée vers le moyen 26-40 d'évacuation du produit. 2. Un appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque orifice 55 de ladite majeure partie des orifices est formé par une incision dans ladite plaque, la partie de plaque adjacente à et située sur le côté de l'incision opposé au moyen d'évacuation 26-40 étant emboutie de manière à délimiter l'orifice. 3. Un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le moyen d'alimentation du gaz comporte une chambre d'insufflation 14 dont la paroi supérieure est constituée par ladite plaque formant support 12 et une entrée de gaz 30 communiquant avec la chambre d'insufflation pour y alimenter du gaz sous pression, caractérisé en ce que l'entrée de gaz 30-44 est adaptée pour envoyer du gaz dans la chambre d'insufflation 14 selon une direction sensiblement horizontale et perpendiculairement à ladite composante horizontale de courant. 4. Un appareil selon la revendication 3, comportant de plus un carter 11 contenant la plaque formant support 12 laquelle délimite en dessous d'elle une chambre d'insufflation 14 et au-dessus d'elle une chambre de fluidisation 13 respective- ment, caractérisé en ce que les ondulations 52-53 de la plaque formant support 12 s'étendent entre les bords longitudinaux opposés de la plaque, chaque partie de bord longitudinale ondulée de la plaque formant support étant fixée sur un flas- que ondulé correspondant 48 s'étendant à partir de la paroi interne dudit carter 11. 5. Un appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le flasque ondulé 48 est le flasque ou l'aile d'un premier élément en cornière 46 fixé sur la paroi interne du carter, un second élément en cornière 47 présen- tant un second flasque ou aile ondulé 49 étant fixé sur la paroi interne avec son second flasque ondulé en engagement avec le premier flasque ondulé 48. 6. Une plaque formant support allongée 12 pour supporter un lit fluidisé mis en vibration, ladite plaque étant constituée par une tôle métallique mince présentant des ondulations sen- siblement parallèles comprenant des crêtes 52 et des vallées 53 juxtaposées et une multitude de petits orifices poinçonnés très rapprochés distribués sensiblement uniformément le long des surfaces des crêtes et des vallées de ladite plaque, caractérisée en ce que chacun- d'au moins la majeure partie des orifices 55 est formé par une incision traversant la tôle métallique, la partie de tôle adjacente à et se trouvant sur un côté de l'incision étant emboutie, toutes les incisions étant sensiblement parallèles les unes aux autres et non perpendiculaires à la direction selon laquelle s'étendent les ondulations et toutes les parties de tôle embouties étant situées sur le même côté des incisions respectives. 7. Une plaque formant support selon la revendication 6, caractérisée en ce que les incisions s'étendent sensiblement parallèlement aux ondulations 52-53. 8. Un procédé de fabrication d'une plaque formant support selon les revendications 6 ou 7 dans laquelle une multitude de petits orifices en bec 55 très rapprochés sont poinçonnés dans la tôle métallique mince, caractérisé en ce qu'on ondule la tôle métallique poinçonnée après le poinçonnage de manière à former des ondulations sensiblement parallèles.