Brevet FR2500761A1 — publié le 19820903

ECHANGEUR A SURFACE RACLEE POUR PRODUITS ET PROCESSUS DE FABRICATION COMPLEXE( L'invention concerne un échangeur à surface raclée permettant une production continue ou semi-continue, dans le cas de produits complexes par exemple, en mélange de solides, pulvérulents et liquides visqueux et devant etre soumit à des paramètres thermiques et éventuellement au vide et/ou la pression. Les industries chimiques, pharmaceutiques, mais plus particulièrement agro-alimentaires, utilisent des échangeurs à surface raclée (FIG. le /2) dans lesquels un corps cylindrique muni d'une double enveloppe pour la circule tion thermique est rempli du liquide à traiter par une pompe extérieure, celle assurant la circulation de ce liquide de manière continue, des racleurs 2 portés par un axe central tangentiel par leur déplacement en rotation. Les produits à traiter remplissent complétement le cylindre, dont la position peut être horizontale ou verticale. Quand un raclage est nécessaire, c'est-à-dire quand les conditions de 1' échange thermique risquent de provoquer un collage des produits aux parois les appareils à transfert continu existants ne conviennent pas, s'il s'agit de produits non pompables. L'invention a pour but de répondre plus particulièrement à ce cas particul tout en offrant selon ses diverses variantes, des avantages supplémentaires concernant la souplesse de fabrication. De la manière la plus générale le corps de l'échangeur (FIG 3) le corps de l'échangeur I peut se présenter sous la forme d'un cylindre ou d'un prisme au sens géométrique du terme, la section, c'est-à-dire la courbe ou le polygon générateur de ce corps, peut etre constante ou variable selon des profits succ sifs. Des palettes 3 épousant le profil intérieur du corps de l'échangeur et peuvent être mues longitudinalement par un arbre 2. Dans le cas des figures 3, 4, 5 chaque palette est articulée sur l'arbre 2 et s'efface sur les produits déjà en place dans le mouvement vers la gauche cu croquis, dans le retour en sens inverse (FIG 5) une butée 4 retient les palettes en position verticale, ce qui amène la translation des produits vers la droite, alors que la raclage est effectué par le frottement longitudîn des palettes dans cette position verticale. La figure 6 schématise un échangeur avec une trémie d'approvisionnement des produits 5 qui peut être munie d'un sas si l'on travaille au vide et/ou la pression, la sortie des produits s'effectuant à l'autre extrémité. Le corps I de l'appareil peut être muni de la double enveloppe de circulation thermique, seulement jusqu'au niveau de l'arbre 2, la partie supérieure de l'appareil, au dessus de cet arbre 2 n'est pas remplie de produits , ce qui représente un avantage dans le cas d'application de pression de gaz ou de tirage au vide, pour séchage ou refroidissement par exemple. La même partie supérieure peut être utilisée pour organiser des traversées pour introduction de produits supplementaires, regards, mis en place de capteurs départ de vapeur, etc. Une autre disposition (FIG 7) représentée pour simplifier sous forme circulaire utilisera a la fois la rotation et la translation des palettes 3, l'arbre 2 est touJours animé de mouvements de translation vers la gauche et la droite, mais en outre peut à chaque cycle tourner de 180 , les palettes se trouvent échapper au produit déjà en place dans leur mouvement de retour vers la gauche (FIG 9) et en position de raclage et de poussée des produits vers la droite (FIG 10) dans le mouvement inverse. Une variante de cette disposition (FIG 11) consiste a placer un racleur 8 en position radiale de telle maniere que l'effet de ce racleur se produira lors de la rotation de l'arbre 2 et se superposera en efficacité a celui de la palette 3. Pour les cas où cela est nécessaire pour la fabrication, des outils 9 (FIG 12) sont mis en place radialement sur l'arbre 2 et ceci aux niveaux souhaités le long de l'échangeur, c'est ainsi que le cycle de fabrication le long de 1' échangeur pourra être décomposé en cycles programmés de rotation sinple et de rotation/translation. Une disposition annexe consiste à employer à la place des palettes une vis occupant la partie inférieure du corps de l'échangeur, vis animée d'un mouvement continu de rotation et de mouvements de translation de son axe, le raclage étant comme l'avance des produits résultant de la composition de ces mouvements. La FIG 14 représente une autre variante ou le corps de l'echangeur est luimême animé d'un mouvement de rotation, deux arbres 2 et 2' animés de mouvement de translation, placent successivement les palettes en position convenable. Les produits sont inroduits par un orifice 10 alors que l'orifice symétrique est obturé, les produits se placent ainsi dans la partie inférieure de l'appareil et à chaque rotation de 1800 du corps 2 (FIG 14) passent entre les palettes suivantes qui se trouvaient précédemment en position supérieure. Pour la construction pratique de tels échangeurs, les matériaux habituels dans les industries concernes peuvent être utilisés. Les raclages peuvent sefaire par palettes en matière organique ou en métal. A un même corps d'échangeur peuvent être appliqués successivement ou selon des zones distinctes des effets thermiques différents, de meme que pour le vide et la pression. Plusieurs échangeurs peuvent etre placés en batteries. REVENDICATIONS lO-Echangeur à surface raclée dont le raclage et l'avance des produits sont assurés par des mouvements longitudinaux, parallèllement aux génératrices du corps de l'échangeur, par des palettes épousant le profil de la section utile de celui-ci dans le mouvement d'avant et de raclage et basculant dans le mouvement de retour. 20-Echangeur à surface raclée dont le raclage et l'avance des produits est obt par des palettes épousant le profil utile de celui-ci, ces palettes étant successivement animées de mouvements de rotation leur permettant d'échapper au produits en place et longitudinaux pour assurer l'avance des produits et racla 30-Echangeur à surface raclée conforme au 20, mais recevant en outre des racle radiaux agissant lors des rotations et dont l'effet se superpose à celui des palettes dans leur action de raclage. 40-Echangeur à surface raclée conforme aux 30 et 20, recevant des outils radia aux endroits utiles le long du coprs de l'échangeur permettant ainsi d'obtenir des effets mécaniques sur les produits traités. 50-Echaageur à surface raclée dont le corps reçoit dans sa partie inférieure une vis, dont les ailes portent sur les parois. Le raclaqe et l'-1vance des produits se faisant sous les effets conjugués de la rotation de la vis et de mouvements longitudinaux dont son axe est animé. 6 -Echangeur-à surface raclée dont le corps est en rotation, muni de deux arbr parallèles porteurs de palettes. Les produits se trouvent successivement par gravité d'un côté et de l'autre de l'échangeur. L'avance des produits et le raclage de la totalité du profil de l'échangeur se faisant sous l'effet conjug de la rotation du corps et des mouvements longitudinaux des arbres porteurs de palettes. 70-Agencement en ligne ou superposés de plusieurs échangeurs à surface raclée respondant aux revendications du 10 au 60 pour obtenir un processus complexe de fabrication.