Brevet FR2522399A1 — publié le 19830902

La présente invention concerne un appareil pour traiter par la chaleur ou le froid, pour la congélation par exemple, des pro- duits sous forme d'un lit de particules solides, en particulier des ali- ments, l'appareil comprenant un récipient à fond perforé, sur lequel est disposé le lit de particules, ainsi qu'au moins un ventilateur pour créer un courant gazeux chaud ou froid de traitementqui est envoyé de bas en haut et comme un courant pulsatoire à travers le fond perforé, à une vitesse telle que le produit disposé comme un lit de particules sur ce fond forme un lit fluidisé dans le récipient, le courant gazeux, un courant d'air par exemple, étant recyclé dans l'ap- pareil à travers le lit de particules, et un échangeur de chaleur en série. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'appareil est pourvu d'un conduit de dérivation pour faire passer une partie du courant gazeux parallèlement au gaz envoyé à travers le lit de particules, l'entrée de ce conduit étant situêeen amont du fond perforé du récipient, et en ce que le conduit de dérivation contient un détendeur rotatif ou un organe analogue capable, pendant sa rotation, d'élever et d'abaisser la pression sous le fond perforé envuede l'écoulemet pulsatoire du gaz à travers le lit de particules, le gaz sortant du récipient et celui sortant du conduit de dérivation passant par l'échangeur de chaleur et le ventilateur, de sorte que le ventilateur et l'échangeur peuvent travailler constamment à plein débit respectivement à pleine puissance. L'invention apporte donc l'avantage particulier que le ventilateur ou les ventilateurs peut ou peuvent en permanence tra- vailler à plein régime Le débit d'air traversant l'échangeur de chaleur étant de ce fait maximal,-la transmission de chaleur dans cet échangeur est bonne. Selon une autre caractéristique importante de l'inven- tion, le détendeur rotatif dans le conduit de dérivatin est combiné avec au moins un passage d'écoulement réglable ou un dispositif ana- logue pour régler le débit du courant gazeux parallèle à celui tra- versant le récipient à fond perforée Il devient ainsi possible d'adapter le débit du gaz traversant le récipient à la nature du pro- duit traité, tout en maintenant le débit du ou des ventilateurs au maximum. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement dela description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé qui est une coupe verticale schématique d'un appareil selon l'invention pour congeler des aliments. L'appareil représenté comporte un récipient 1 dont le fond perforé 2 est destiné à supporter un produit alimentaire sous forme d'un lit de particules ou de morceaux solides De l'air ou un autre gaz est amené è ce lit de particules, grosso modo verticalement verssle haut à travers le fond perforé 2, à une vitesse telle que le produit alimentaire forme un lit flui- disé La circulation d'air dans l'appareil est produite au moins par un ventilateur et le courant d'air traverse le récipient 1 et un échangeur de chaleur sous forme d'un évaporateur 4. Certains produits sont particulièrement difficiles h fluidiser en raison de leur forme Il s'agit par exemple de haricots, morceaux de choux-fleurs et carottes réduites en cubes Le problème est que de tels produits ont tendance h s'agglomérer,de sorte qu'il est difficile d'éliminer les poches qui se forment dans le lit. Autrement dit, il se forme dans le lit fluidisé des cratères par lesquels passe une grande partie de l'air froid Le produit h côté des cratères s'agglomère en se congelant, ce qui interrompt la fluidisation Ces cratères sont évités en envoyant l'air h travers le lit avec des pulsations. Selon l'invention, l'appareil est pourvu d'un con- duit 5 qui shunte enquelque sorte le récipient 1 et dont l'entrée est située en amont du fond perforé 2 du récipient, dans le sens de l'écoulement du gaz Le conduit de dérivation 5 contient un détendeur rotatif 6 ou un organe analogue capable, pendant sa ro- tation, d'élever'et d'abaisser la pression sous le fond perforé 2 pour que l'air traverse le lit de façon pulsatoire L'air sortant du récipient 1 et l'air sortant du conduit de dérivation 5 traversent l'échangeur de chaleur 4 et le ventilateur 3, de sorte que ces deux organes travaillent en permanence à plein régime. Le détendeur rotatif 6 est combiné avec un appareillage qui comprend au moins un passage réglable 7 ou un dispositif analogue pour régler le débit de l'air s'écoulant parallèlement à celui traversant le récipient 1 Le ventilateur 3 ou les ventilateurs de l'appareil sont conçus pour le traitement de produits lourds, dont la fluidisation demande une vitesse de l'air plus élevéeque celle nécessaire pour des produits légers en petits morceaux Cela signi- fie que le débit de l'air dans un lit formé de produits légers, doit être réduit pour empêcher qu'une partie des produits ne soit projetée hors du récipient Cette réduction nécessaire du débit d'air dans le lit est réalisêeau moyen du passage 7. Dans l'exemple représenté, le passage 7 est formé dans le conduit 5 contenant le détendeur rotatif 6, mais il pourrait également être prévu à l'extérieur de ce conduit On voit sur le dessin que le passage 7 est formé dans ce cas par au moins un volet régulateur 8 ou un organe analogue disposé dans le con- duit 5 à la suite du détendeur rotatif 6. Le conduit de dérivation 5 est disposé de manière que la totalité du courant d'air passe par l'échangeur de chaleur 4 Le conduit 5 shunte donc seulement le récipient 1 Ainsi, le lit de particules dans le récipient 1 peut recevoir toujours le débit d'air convenable et l'échangeur de chaleur 4 peut néanmoins travailler toujours à sa capacité maximale. Alors que l'échangeur de chaleur 4 de l'exemple représenté est situé entre le récipient 1 et le ventilateur 3, il pourrait aussi être installé en aval du ventilateur 3 mais en amont du récipient 1 Le conduit 5 devrait alors être placé entre l'échangeur 4 et le récipient 1 pour que la totalité de l'air débité passe dans ce cas également à travers l'échangeur. Bien entendu, le passage 7 peut être réglé en tenant compte des risques de colmatage auxquels l'évaporateur formant l'échangeur de chaleur est exposé pendant le fonctionnement. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourrait y apporter diverses modifica- tions, sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Appareil pour traiter par la chaleur ou le froid, pour la congélation par exemple, des produits So Us forme d'unlit de particules solides, en particulier des aliments, l'appareil compre- nant un récipient à fond perforé, sur lequel est disposé le lit de particules, ainsi qu'au moins un ventilateur pour créer un courant gazeux chaud ou froid de traitement, qui est envoyé de bas en haut et comme un courant pulsatoire à travers le fond perforé, à une vitesse telle que le produit disposé comme un lit de particules sur ce fond forme un lit fluidisé dans le récipient, le courant gazeux, un courant d'air par exemple, étant recyclé dans l'appareil à tra- vers le lit de particules, et un échangeur de chaleur en série, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un conduit de dérivation ( 5) pour faire passer une partie du courant gazeux parallèlement au gaz envoyé à travers le lit de particules, l'entrée de ce conduit étant située en amont du fond perforé ( 2) du récipient ( 1), et en ce que le conduit de dérivation ( 5) contient un détendeur rotatif ( 6) ou un organe analogue capable, pendant sa rotation, d'élever et d'abaisser la pression sous le fond perforé ( 2) en vue de l'écoule- ment pulsatoire du gaz à travers le lit de particules, le gaz sor- tant du récipient ( 1) et celui sortant du conduit de dérivation ( 5) passant par l'échangeur de chaleur ( 4) et le ventilateur ( 3), de sorte que le ventilateur et l'échangeur peuvent travailler constam- ment à plein débit respectivement à pleine puissance. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est pourvu, en combinaison avec le détendeurrotatif ( 6), d'au moins un passage d'écoulement ( 7) ou un dispositif analogue pour régler le débit du courant gazeux parallèle à celui traversant le récipient ( 1) à fond perforé ( 2). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage d'écoulement réglable ( 7) est disposé dans le conduit de dérivation ( 5) contenant le détendeur rotatif ( 6). 4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le passage d'écoulement réglable ( 7) est formé par au moins un volet régulateur ( 8) ou un organe analogue installé dans le conduit de dérivation ( 5) à la suite du détendeur rotatif ( 6).