Brevet FR2509763A1 — publié le 19830121

La présente invention se rapporte à une calandre à cuvettes chauffées destinée au séchage et au repassage de pièces de linge mouillées et dont les surfaces de con- tact sont chauffées par un fluide caloporteur. La crise d'énergie actuelle est à l'origine d'une tendance visant à réduire la consommation en énergie et à augmenter le rendement énergétique des procédés techniques. Ces problèmes se posent notamment pour le procédé de sécha- ge de linge tel que celui se déroulant, par exemple, dans des calandres à cuvettes chauffées Dans ces machines on vise à réduire le besoin en énergie spécifique nécessaire au séchage d'une pièce de linge Un moyen parmi d'autres utilisé à cet effet consiste dans un séchage préliminaire du linge avant le processus de calandrage proprement dit. Par le modèle d'utilité DE 1 789 610 on connaît déjà une calandre à cuvettes chauffées dans laquelle s'ef- fectue un chauffage et un séchage préliminaires du linge avant le calandrage en amenant le linge au contact d'une surface chauffée A cet effet, le linge est conduit sur une surface extérieure chauffée de la cuvette de repassage. Il est alors nécessaire que le linge humide et froid puisse glisser sur la surface de contact chauffée L'énergie calo- rifique utilisée pour le chauffage et le séchage prélimi- naires du linge est prélevée de la cuvette, c'est-à-dire que cette déperdition thermique doit être compensée Cepen- dant lorsqu'il s'agit de calandres à plusieurs cuvettes de repassage, la mise en oeuvre de ce procédé entraîne des diffi- cultés quasiment insurmontables. Pour cette raison, il a été proposé de chauffer un cylindre de séchage préliminaire monté pour être entrai- ne en rotation en amont de la première unité de calandrage comprenant un cylindre de repassage et au moins une cuvette entourant partiellement la surface latérale du cylindre, à l'aide du condensat provenant du chauffage des cuvettes de repassage et des ponts de jonction, le linge à sécher étant transporté par le cylindre de séchage préliminaire en s'appliquant sur la paroi extérieure de ce dernier (demande de brevet DE 3 041 244). A cet effet le condensat est collecté dans un récipient et prélevé de celui-ci par une pompe pour être envoyé dans des canaux qui sont disposés sur le côté intérieur du cylindre de séchage préliminaire creux et qui s'étendent entre les côtés frontaux de ce dernier. L'alimentation en condensat de ces canaux s'effectue à partir de l'un des côtés frontaux et l'évacuation sur le côté opposé. Etant donné que le condensat se trouve sous une pression élevée, il se produit obligatoirement une perte de charge sur le côté aspiration de la pompe qui, par suite d'un effet de cavitation provoque rapidement une destruction de la pompe. Les canaux disposés de la façon décrite ne per- mettent pas, en outre, d'obtenir une transmission uniforme de la chaleur sur toute la largeur de la surface du cylin- dre de séchage. Afin de pouvoir obtenir un chauffage et un sécha- ge préliminaires satisfaisants on prévoit dans la zone du cylindre de séchage des corps de guidage supplémentaires devant venir en contact avec le linge Ces corps de gui- dage sont chauffés par de la vapeur fratche, chauffage qui nécessite un apport d'énergie thermique supplémentaire Ce procédé ne répond donc pas aux exigences d'une économie d'énergie. La présente invention a pour objet d'améliorer le bilan énergétique d'une calandre à cuvettes chauffées en créant un procédé pour faire fonctionner cette dernière en tirant profit au maximum du fluide caloporteur utilisé au chauffage des cuvettes de repassage et des ponts de jonction et en créant une calandre à cuvettes chauffées qui est particulièrement appropriée à la mise en oeuvre de ce procédé. Les problèmes exposés ci-dessus sont résolus conformément à l'invention par un procédé pour faire fonc-. tionner une calandre à cuvettes chauffées qui est consti- tuée par un cylindre de repassage monté pour être entraîné en rotation et par au moins une cuvette de repassage fixe et entourant partiellement la surface latérale du cylindre de repassage ainsi que par des ponts de jonction reliant les unités de calandrage montées en série, les cuvettes de repassage'et les ponts de jonction étant chauffés par un fluide caloporteur dont le condensat sert au chauffage d'un cylindre de séchage préliminaire disposé en amont de la première unité de calandrage, procédé carac- térisé en ce que le condensat est conduit sous une pression élevée vers le cylindre de séchage préliminaire et est détendu, en formant de la vapeur, à une pression plus fai- ble à l'intérieur et/ou juste avant de pénétrer dans le cylindre, la vapeur de détente se déposant alors par con- densation sur la paroi intérieure du cylindre de séchage préliminaire et chauffant, celui-ci en coopération avec le condensat détendu, tout le condensat étant ensuite évacué du cylindre en vue de son utilisation subséquente. Selon une caractéristique de l'invention, la basse pression à laquelle le condensat est détendu corres- pond à la pression atmosphérique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la basse pression à laquelle le condensat est détendu correspond à celle qui règne dans le système collecteur de condensat prévu en aval de la calandre à cuvettes chauf- fées. Lors d'une production de trop faibles quantités de condensat le cylindre de séchage préliminaire est ali- menté passagèrement en vapeur fraîche. La présente invention se rapporte également à une calandre à cuvettes chauffées pour la mise en oeuvre du procédé qui est caractérisée en ce que toutes les cuvettes de repassage et tous les ponts de jonction sont reliés par l'intermédiaire d'un conduit de dérivation de condensat à un conduit collecteur qui débouche dans le cylindre de séchage préliminaire, en ce que le cylindre de séchage pré- liminaire est réalisé en tant que récipient sous pression qui est protégé pour n'être soumis qu'à une pression infé- rieure à celle du condensat et en ce que le cylindre de pré- chauffage est muni d'un dispositif pour l'évacuation de con- densat. Un dispositif d'étranglement est prévu dans le conduit collecteur de condensat et directement avant l'en- trée de ce dernier dans le cylindre de chauffage prélimi- naire. La présente invention permet d'utiliser pour le processus de séchage une grande partie de la quantité de chaleur qui est perdue habituellement dans des calandres à cuvettes chauffées par suite de l'évacuation du condensat. La quantité de chaleur du condensat ainsi récupérée peut atteindre 1/3 de la quantité de chaleur qui est utilisée pour le séchage du linge dans les unités de calandrage suivantes De ce fait, le besoin en énergie spécifique de la calandre à cuvettes chauffées se trouve réduit de façon sensible, c'est-à-dire qu'il est possible, pour une consom- mation en énergie identique, d'évaporer une quantité plus importante de l'eau contenue dans le linge. L'invention permet, en outre, de profiter au maximum de la vapeur se produisant lors de la détente du condensat se trouvant sous une pression élevée Il est ainsi possible de faire l'économie d'une installation encombrante pour la détente de la vapeur à condenser et des dispositifs associés à ce dernier telsqu'un vase d'expan- sion, un régulateur de niveau, des dispositifs de mesure,etc. Le procédé utilisé pour le chauffage du cylindre de séchage préliminaire assure une transmission uniforme sur toute la largeur du cylindre de la chaleur présente dans la vapeur de détente et dans le condensat détendu, à la surface du cylindre de séchage et de ce fait également au linge reposant sur ce dernier. Le condensat est de plus suffisamment refroidi pour qu'il n'y ait aucune formation de vapeur indésirable à l'extérieur de la calandre à cuvettes chauffées De ce fait, ce problème important est résolu en même temps. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est Feprésentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig 1 est une vue de dessus d'une calandre à cuvettes chauffées suivant l'invention, ainsi qu'une représentation schématique des éléments nécessaires à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. La fig 2 est ure élévation latérale et schémati- que d'une calandre à cuvettes chauffées suivant l'inven- tion. Une calandre à cuvettes chauffées concernée par l'objet de la présente invention est constituée essentiel- lement par deux bâtis latéraux 1 entre lesquels est monté pour être entraîné en rotation au moins un cylindre de repassage 2 Le cylindre de repassage 2 est entouré sur au moins 1200 mais le plus souvent sur 1800 par une cuvette de repassage 3 dont la forme est complémentaire à celle de la surface latérale du cylindre 2 qui, lors du fonction- nement de la calandre, est appliqué sous pression contre la cuvette 3 Un cylindre 2 et au moins une cuvette de repassage 3 forment à chaque fois une unité de calandrage 2, 3 Lorsque la calandre comporte plusieurs unités de calandrage 2, 3 montées les un E à la suite des autres, les cuvettes de repassage voisines sont reliées les unes aux autres par des ponts de jonction 4. Aussi bien les cuvettes de repassage 3 que les ponts de jonction 4 sont chauffés A cet effet, on utilise le plus souvent un fluide caloporteur par exemple de la vapeur d'eau sous haute pression, de l'huile, etc La ca- landre à cuvettes chauffées faisant l'objet de l'invention est chauffée par de la vapeur d'eau Un cylindre creux 6 pour un séchage préliminaire et monté pour être entraîné en rotation est prévu en amont, en considérant le sens de passage 5 du linge, de la première unité de calandrage 2,3. Le cylindre de séchage préliminaire 6 est également chauffé en prélevant l'énergie thermique nécessaire à cet effet du condensat de la vapeur d'eau utilisée pour le chauffage des cuvettes de repassage 3 et des ponts de jonction 4. Le procédé suivant l'invention prévoit pour faire fonctionner une calandre de ce type, de 250977 > conduire le condensat sous une pression élevée dans le cylindre de séchage préliminaire 6 J c'est-à-dire sous le mê- me pression que celle qui règne à l'intérieur des éléments de chauffage des cuvettes de repassage 3 et des ponts de jonction 4 Dans une calandre du type décrit cette pression peut être d'environ 1,2 M Pa. Dans le procédé suivant l'invention, la détente de condensat à une pression inférieure s'effectue soit directement à l'intérieur soit au niveau de l'ouverture d'entrée ou d'alimentation du cylindre de séchage préli- minaire 6 Grâce à cette mesure la vapeur de détente créée par la réduction de la pression peut être utilisée de façon optimale, pour le chauffage du cylindre de séchage 6, du fait que cette vapeur se dépose par condensation sur la paroi intérieure du cylindre et transmet une partie de sa chaleur à l'enveloppe cylindrique de ce dernier Un autre effet de chauffage est créé par le condensat lui-même qui s'accumule dans la zone inférieure du cylindre de séchage 6 et vient en contact avec toute la surface intérieure de celui-ci par suite de la rotation. Le-conden sat détendu à une plus faible pression est ensuite, à la fin du procédé suivant l'invention, évacué du cylindre de chauffage préliminaire 6 en vue de son utilisation ultérieure. Dans-le cas le plus simple la basse pression à laquelle le condensat est détendu peut correspondre à la pression atmosphérique Il est cependant avantageux que la plus faible pression corresponde à celle qui règne dans le système collecteur de condensat de la calandre à cuvettes chauffées ou même à celle qui règne dans l'ensemble de l'installation de buanderie Cette pression peut être d'environ 0,25 M Pa. Le cylindre de séchage préliminaire 6 monté en amont de la première unité de calandrage 2, 3 est un cylin- dre creux dont la surface latérale entraîne le linge à sécher et à repasser A cet effet un dispositif de guidage à bandes connu 7 est associé au cylindre de séchage 6. Les cuvettes de repassage 3 et les ponts de jonction 4 sont équipés, de façon connue, d'éléments de chauffage qui servent à la transmission de l'énergie ther- mique du fluide caloporteur à la surface de contact de ces éléments de construction L'alimentation des cuvettes de repassage 3 et des ponts de jonction 4 en fluide calo- porteur ne fait pas l'objet de la présente invention et pour cette raison elle n'est pas représentée aux dessins annexés. L'évacuation du condensat du fluide caloporteur des cuvettes de repassage 3 et des ponts de jonction 4 s'effectue à l'aide de conduits de dérivation 8 qui re- joignent un conduit collecteur commun 9 Le conduit col- lecteur 9 est relié à un dispositif de transmission 10 qui sert, de façon connue, à faire passer un fluide venant d'un conduit fixe vers l'intérieur d'un élément de machine monté pour tourner, ou inversement, vers l'extérieur de cet élément En conséquence le dispositif de transmission relie le conduit collecteur 9 avec l'intérieur du cy- lindre de séchage tournant 6 Il est avantageux de raccor- der au dispositif de transmission 10 une tubulure d'admis- sion 11 faisant saillie dans l'espace intérieur du cylindre de séchage préliminaire 6. A proximité immédiate du dispositif de trans- mission 10 Jle conduit collecteur de condensat 9 comporte une soupape d'étranglement 12. Le cylindre de séchage préliminaire 6 est égale- ment équipé d'un dispositif pour l'évacuation du condensat. Ce dispositif est avantageusement une pompe spirale 13 qui est reliée par l'intermédiaire du dispositif de transmis- sion 10 à un système collecteur de condensat 14 de la buan- derie A cet effet, un autre conduit de dérivation 15 est prévu à proximité du dispositif de transmission 10 Un con- duit 16 ^ reliant un distributeur de valpeur 17 au cylindre de séchage 6, débouche dans le conduit collecteur de con- densat 9 entre la soupape d'étranglement 12 et l'entrée du dispositif de transmission 10 Un conduit d'alimentation 19 en vapeur fraîche peut être raccordé au distributeur de vapeur 17 par l'intermédiaire d'une soupape de retenue 18 Une autre soupape de retenue 20 est prévue sur le distributeur 17. Il est également possible, comme le montre la fig 2,de relier le conduit 16 entre la sortie du dispo- sitif de transmission 10 et le conduit de dérivation 15 pour le condensat. La calandre à cuvettes chauffées de la présente invention fonctionne de la façon suivante: Les pièces de linge à sécher et à repasser sont placées à l'état étalé dans la machine d'introduction placée en amont de la calandre Le linge est alors saisi par le dispositif de transport à bandes 7 associé au cylin- dre de séchage préliminaire 6 qui entraîne à son tour le linge appliqué fermement sur sa surface Après avoir accompagné le cylindre 6 pendant presque une révolution} le linge est transféré dans les unités de calandrage 2, 3 montées à la suite et dans lesquelles les pièces de linge sont séchées et repassées. Par son contact avec la surface latérale du cylindre de séchage le linge est chauffé et préséché de sorte que la surface de contact de la cuvette de repas- sage 3 de la première unité de calandrage 2, 3 peut pro- duire un meilleur effet de séchage et de repassage sur le linge. La différence de température entre le linge et la cuvette de repassage 3 est beaucoup moins importante qu'avec une calandre à cuvettes chauffées ne comportant pas un cylindre de séchage préliminaire 6 Le linge exige un chauffage moindre pour provoquer l'évaporation de l'eau qu'il contient de sorte que le processus d'évaporation débu- te dès que le linge vient en contact avec la cuvette de repassage 3 Pour obtenir ce résultat le cylindre de séchage préliminaire 6 est chauffé avec le condensat du fluide caloporteur utilisé pour le chauffage de la calandre à cuvet- tes chauffées. Le condensat provenant des cuvettes de repassage 3 et des ponts de jonction 4 est conduit sous la meme pres- sion qui règne dans ces derniers vers le conducteur collec- teur 9 par l'intermédiaire du conduit de dérivation de condensat 8 La soupape d'étranglement 12 insérée dans le conduit collecteur 9 assure que la pression élevée est maintenue jusqu'à proximité de l'entrée du dispositif de transmission 10 et elle empêche ainsi dans une large mesure la formation d'une vapeur de détente Après avoir franchi la soupape d'étranglement 12, le condensat peut se détendre à une pression moins élevée de façon que l'on trouve au niveau du dispositif de transmission 10 et de la tubulure d'admission il un mélange composé de vapeur et de condensat, mélange qui après avoir quitté la tubulure 11, peut se dissocier. Par suite de l'effet de gravité le condensat liquide s'accumule dans la zone inférieure du cylindre de séchage creux 6 Lors de la rotation du cylindre 6 le condensat est brassé en permanence et vient en contact avec toute la paroi intérieure de ce dernier en lui transmettant sa chaleur. La vapeur de détente se dépose, par contre, par condensation sur la surface intérieure libre et contribue ainsi au chauffage du cylindre 6. L'évacuation du condensat du cylindre de chauf- fage préliminaire 6 s'effectue à l'aide de la pompe spirale 13. La soupape de retenue 20 faisant fonction de soupape de sécurité empêche la pression régnant à l'inté- rieur du cylindre 6 de dépasser une valeur prédéterminée. La pression créée à l'intérieur du cylindre de séchage 6 peut correspondre à la pression atmosphérique lorsque l'intérieur du cylindre 6 communique avec l'atmos- phère, ce qui est cependant un cas exceptionnel. Dans la forme de réalisation préférée et repré- sentée aux dessins annexés cette pression à l'intérieur du cylindre 6 est fonction de la pression régnant à l'inté- rieur du système collecteur de condensat 14 Lorsque la pression à l'intérieur du cylindre 6 descend en dessous d'une valeur déterminée si la quantité de condensat produite est Z 509763 trop faible>on peut introduire passagèrement de la vapeur fralche par l'intermédiaire du conduit 19 La soupape de retenue 18 empêche la vapeur détendue de pénétrer dans le conduit d'alimentation en vapeur fraîche 19. REVENDICATIONS 1 Procédé pour faire fonctionner une calandre à cuvettes chauffées qui est constituée par un cylindre de repassage monté pour être entraîné en rotation et par au moins une cuvette de repassage fixe et entourant partiellement la surface latérale du cylindre de repassage ainsi que par des ponts de jonction reliant les unités de calandrage montées en série, les cuvettes de repassage et les ponts de jonction étant chauffés par un fluide caloporteur dont le condensat sert au chauffage d'un cylindre de séchage préliminaire dispo- sé en amont de la première unité de calandrage, procédé carac- térisé en ce que le condensat est conduit sous une pression élevée vers le cylindre de séchage préliminaire ( 6) et est détendu, en formant de la vapeur, à une pression plus faible à l'intérieur et/ou juste avant de pénétrer dans le cylindre, la vapeur de détente se déposant alors par condensation sur la paroi intérieure du cylindre de séchage préliminaire ( 6) et chauffant, celui-ci en coopération avec le condensat détendu, tout le condensat étant ensuite évacué du cylindre en vue de son utilisation subséquente. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la basse pression à laquelle le condensat est détendu correspond à la pression atmosphérique. 3 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la basse pression à laquelle le condensat est détendu correspond à celle qui règne dans le système collecteur de condensat ( 14) prévu en aval de la calandre à cuvettes chauffées. 4 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lors d'une production de trop faibles quantités de condensat le cylindre de séchage préliminaire ( 6) est alimen- té passagèrement en vapeur fra che. Calandre à cuvettes chauffées pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les cuvettes de repassage ( 3) et tous les ponts de jonction ( 4) sont reliés par l'intermédiaire d'un conduit de dérivation de condensat ( 8) à un conduit collecteur ( 9) qui débouche dans le cylindre de séchage préliminaire ( 6) , en ce que le cylindre de séchage préliminaire ( 6) est réalisé en tant que récipient sous pression qui est protégé pour n'être soumis qu'à une pression inférieure à celle du condensat et en ce que le cylindre de préchauffage ( 6) est muni d'un dispositif ( 13) pour l'évacuation du condensat. 6 Calandre à cuvettes chauffées suivant la reven- dication 5, caractérisée en ce qu'un dispositif d'étranglement ( 12) est prévu dans le conduit collecteur de condensat ( 9) et directement avant l'entrée de ce dernier dans le cylindre de chauffage préliminaire ( 6).