Brevet FR2503851A1 — publié le 19821015

La présente invention concerne le séchage en épais- seur de bandes poreuses et humides, par exemple de textiles, tissus et papiers d'essuyage et, plus particulièrement, un appareil à cet usage comprenant des moyens assurant un séchage uniforme de la bande. Dans les dispositifs connus de ce genre, la bande avancée est déplacée autour d'un cylindre à cellules ouvertes. De l'air chaud à température comprise entre 204 et 4820C est alimenté à travers une enveloppe recouvrant partiellement la circonférence du cylindre et est aspiré à travers le cylindre vers l'intérieur de celui-ci par un dispositif de vide. L'air dilaté et chargé d'humidité est alors évacué axialement à travers l'une ou les deux extrémités du cylindre. L'étanchéité intérieure du cylindre est assurée dans la partie non fermée de sa circonférence. Un nombre croissant de cylindres de grand diamètre, pouvant avoir 5 m de diamètre ou davantage, ont été utilisés pour sécher du tissu sur leur surface, à grande vitesse pouvant atteindre 1 830 m/min. De grandes quantités d'air au total atteignant 3 200 m /min par mètre de longueur du cylindre doivent être débitées à travers la bande poreuse pour réaliser le séchage nécessaire. La perte de charge à travers la bande diminue avec l'abaissement de l'humidité. Un débit supérieur dans une section abaissera l'humidité dans celle-ci et, en conséquence, la perte de charge, ce qui entraine un séchage encore supérieur dans une même section, aux dépens des autres sections. Il est donc très important que l'air s'écoule unifor- mément dans toute la longueur du cylindre et, de plus, que la perte de charge à travers le cylindre soit maintenue au minimum. Une perte de charge, même faible, présente un grand accroissement de la puissance du ventilateur d'air du fait des débits élevés mis en jeu. L'invention a donc pour objet un appareil de séchage du genre exposé, qui comprend un nouveau dispositif de répartition de l'air dans l'appareil. Ce nouveau dispositif assure cette répar- tition égale de l'écoulement dans le cylindre en maintenant la pression intérieure du cylindre aussi constante que possible et, de plus, utilise la vitesse tangentielle de l'air pour l'accélérer en direction axiale afin de minimiser la puissance du ventilateur. 2503 851 De plus, de grandes pertes de charge sont évitées dans le dispo- sitif par la réduction du tourbillonnement. Le nouvel appareil comporte un tambour fixe monté coaxialement dans un cylindre rotatif plus grand et équipé de jeux de déflecteursd'air longitudinaux répartis sur sa surface extérieure. De plus, le tambour fixe a des jeux de persiennes réparties circon- férentiellement et agencées pour orienter les gaz axialement. Des premiers éléments d'étanchéité et des seconds éléments d'étanchéité disposés chacun en travers de l'intervalle annulaire tambour- cylindre le divisent en des zones de pressions différentes. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée d'un exemple préféré- de réalisation et des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation longitudinale, en partie arrachée, de cette réalisation préférée; et - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne 2-2 de la figure 1, donnant une représentation schématique de l'enveloppe de circulation des gaz et des moyens d'avance de la bande traitée, vers le cylindre rotatif. Sur ces deux figures, les mêmes éléments sont indiqués par les mêmes références. On voit, plus particulièrement sur la figure 1, que le nouvel appareil comprend un tambour fixe 10, qui est monté coaxialement dans un cylindre rotatif 12 l'entourant. La circonférence extérieure du cylindre 12 comporte avantageusement des ouvertures larges et nombreuses, telles que décrites dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n' 3 781 957 en date du ler janvier 1974, sous le titre "tambour à structure annulaire de grille". La périphérie du tambour fixe 10 est supportée par des rayons 14 répartis autour d'un conduit fixe et central 16, lequel est supporté par ses extrémités par des chaises respectives 18 et 20. Une couronne 22 d'armature est placée sur la surface périphérique du tambour 10 et, longitudinalement, à chaque jeu de rayons 14 pour maintenir sa forme cylindrique, en dépit de la charge asymétrique engendrée par la dépression. On voit sur la figure 2 que les éléments d'étanchéité 2503 851 comprenant des séparateurs 24, 26 de zones, supportant des joints 28, 30 respectifs, disposés en travers de l'espace annulaire tambour-cylindre et de même longueur que ceux-ci délimitent une zone 32 en dépression et une zone 34 à l'atmosphère, Des jeux répartis circonférentiellement de déflecteurs longitudinaux 36 de gaz sont montés sur la périphérie du tambour 10, et des jeux également répartis de persiennes 38, 39 orientées vers l'intérieur sont emboutis sur le tambour 10 vers l'intérieur étant inclinés de manière à diriger axialement les gaz en écoulement vers des spirales d'évacuation 40, 42. Le tambour 10 comporte une grande ouverture à chaque extrémité pour y faciliter la circulation des gaz évacués. Les déflecteurs 36 sont incurvés dans le-sens opposé à la rotation sinistrorsum du cylindre 12 (figure 2). On voit sur la figure 1 que chaque persienne 38 ou 39 est inclinée vers l'extré- mité la plus voisine. Ces persiennes 38, 39 et déflecteurs 36 sont situés dans la zone 32 sous dépression. Le reste du tambour 10 ou la partie de la zone 34 atmosphérique est fermé. Le cylindre rotatif 12 est relié par les rayons 50, 52 d'extrémité aux arbres rotatifs respectifs 54, 56, lesquels sont supportés par des chaises respectives 60, 61, Ce cylindre est entrainé en rotation par un arbre d'une boite de vitesses 58. En fonctionnement, la bande poreuse 62 à sécher est amenée autour d'un rouleau d'avance 64, puis au cylindre rotatif 11, en un point voisin du déflecteur 24 de la-première zone et enroulée autour de ce cylindre au voisinage du second déflecteur 26, puis enlevée par le rouleau 66. Dans son déplacement autour du cylindre, les gaz chauds, sous un débit d'au moins 14 150 m3/minsont envoyés dans les enveloppes 68, 70 à travers la bande et le cylindre 12 dans le tambour 10, puis évacués par les spirales 40, 42. La vitesse tangentielle d'admission des gaz dans la zone 32 en dépression est égale à la vitesse de rotation du cylindre et a tendance à croître en tourbillon dans l'écoulement d'air vers le centre en subissant une perte de charge correspondante. Les déflecteurs 36 servent à déplacer une plus grande partie de cette vitesse tangentielle et orienter l'écoulement des gaz radialement. 2503 85i Le grand nombre d'ouvertures 38, 39 de persiennes oriente et accélère l'écoulement en directions axiales, étant dimen- sionné pour que la vitesse des gaz traversantssoit uniforme dans la longueur du cylindre et soit supérieure a la vitesse axiale de décharge. L'excès d'énergie de la vitesse d'écoulement sert à sur- monter les pertes de charge par frottements et chocs résultant des éléments intérieurs du tambour 10. Un profil uniforme des pressions sur la longueur totale du cylindre assure le séchage uniforme. Une faible rotation des gaz dans le tambour 10 est avantageuse pour réduire les pertes par chocs à travers les rayons 50, 52 du cylindre rotatif 12. Il apparaît à la figure 2 que les gaz chauds pénétrant dans la zone 32 en dépression, auprès du déflecteur 24 de première zone, sont orientés tangentiellement vers les déflecteurs 36 du tambour 10. De plus, le déflecteur 26 est à angle aigu sur le tambour 10 selon une direction telle que les gaz de la zone 32 en dépression, au voisinage du déflecteur 26, sont dirigés obliquement vers et à travers les persiennes du tambour 10. Cet agencement évite les changements brusques de direction des gaz, en évitant ainsi les pertes de charge indésirables. 2503 851 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Appareil de séchage d'une bande poreuse et humide à l'aide de gaz chauds, comprenant un tambour fixe (10), un cylindre rotatif (12) coaxial et de diamètre supérieur à celui de ce tambour et pouvant tourner autour de celui-ci, cet appareil étant caracté- risé en ce que le tambour a des déflecteurs de gaz longitudinaux (36) répartis circonférentiellement sur sa surface extérieure, et de plus des jeux de persiennes (38) réparties circonférentiellement et s'éten- dant vers l'intérieur de manière à orienter axialement le gaz, en ce que des premiers éléments d'étanchéité et des seconds éléments d'étanchéité (26, 28) sur sa périphérie s'étendent chacun en travers de l'intervalle annulaire du tambour et du cylindre, de manière à le diviser en zones de pressions différentes. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé de plus en ce que les déflecteurs (36) sont inclinés en direction inverse de celle de rotation du cylindre. 3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé de plus en ce que les persiennes (38) de chaque moitié longitudinale du tambour sont inclinées en direction de l'extrémité la plus proche de celui-ci. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé de plus en ce que les premiers éléments d'étanchéité comprennent un déflecteur de première zone incliné de manière que les gaz de l'intervalle annulaire tambour-cylindre qui sont au contact dudit déflecteur de zone sont dirigés tangentiellement vers les déflec- teurs du 'tambour. - Appareil selon la revendication 4, caractérisé de plus en ce que les seconds éléments d'étanchéité comprennent un déflecteur de zone incliné à angle aigu sur le tambour et en direc- tion telle que les gaz dudit espace annulaire, qui sont au contact de ce déflecteur de seconde zone, sont orientés vers le tambour. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé de plus en ce que les premier et second éléments d'étanchéité divisent ledit espace annulaire en une zone de déprassion et une zone 2503 851 à l'atmosphère, les persiennes et les déflecteurs de gaz sur le tambour étant situés dans la zone de dépression, le reste du tambour étant continu.