Brevet FR2516224A1 — publié le 19830513

L'invention concerne un procédé de traitement ther- mique, notamment de séchage, de bandes de matière en mou- vement, dans lequel, pendant la durée totale du traite- ment, et pour obtenir les effets du traitement, un agent de traitement sous forme gazeuse ou de vapeur est à plu- sieurs reprises soufflé sur la bande de matière à traiter, puis, après chaque opération de traitement, à nouveau extrait de la bande de matière, et elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, dans le- quel il est prévu, dans une chambre de traitement compor- tant une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour la bande de matière à traiter, un grand nombre de buses, de préférence groupées en bottiers de buses, dis- posées au-dessus et/ou au-dessous de la bande de matière à traiter et entre lesquelles sont prévues des chambres d'extraction pour l'agent de traitement extrait de la bande de matière à traiter. Les dispositifs de traitement thermique ont une consommation d'énergie extraordinairement grande, en par- ticulier en raison du chauffage de l'agent de traitement qui est nécessaire pour le traitement On a constaté que, dans le cas du séchage de bandes de matière en mouvement, dans lequel l'agent de traitement, par exemple l'air, circule sensiblement en circuit fermé en passant sur des batteries de chauffage et o, à tout moment, pendant tout le traitement, une partie de l'air est extraite dans toutes les zones de traitement, en tant qu'air usé, et remplacée par de l'air neuf qui doit être chauffé à nou- veau, l'exploitation de l'énergie fournie n'est pas op- timale parce que l'air usé est extrait sans tenir compte de l'humidité prise sur la bande de matière à traiter. Or, avec la progression du traitement de séchage, l'enri- chissement de l'air usé en humidité diminue constamment, d'o il résulte qu'avec l'air usé, on extrait dans les zones d'état avancé de traitement de l'énergie thermique qui n'a pas été utilisée. Pour récupérer cette énergiel il a déjà été propo- sé de prévoir des échangeurs de chaleur particuliers, dans lesquels une partie de la chaleur est rétrocédée de l'air usé à l'air neuf pour le préchauffage de cet air. Toutefois, la dépense en appareillage des échangeurs de chaleur de ce genre est considérable et elle rend les dispositifs de traitement thermique beaucoup plus coateux. La présente invention prend pour base la considéra- tion du fait que l'agent de traitement extrait de zones avancées d'un traitement de séchage n'a encore pris que de petites quantités d'humidité et serait de toute façon en mesure d'absorber encore de l'humidité qui, toutefois, n'est plus présente dans les zones d'état avancé du trai- tement Le but de la présente invention est donc de ré- duire la consommation d'énergie, en particulier dans les séchoirs, grâce à une utilisation améliorée de l'énergie contenue dans l'air usé, principalement dans l'air usé des zones d'état avancé du traitement, ceci dans le but d'accroître la capacité d'évaporation et d'obtenir de cette façon une amélioration du rendement du séchoir. Suivant l'invention, il est proposé dans un procédé du genre cité au début, que la circulation des courants d'agent de traitement sous forme gazeuse ou de vapeur s'effectue dans l'ensemble du traitement ou dans des par- ties de l'ensemble du traitement à contre-courant par rapport au sens du défilement de la bande de matière à traiter, de telle manière que l'agent de traitement ex- trait de la bande de matière à traiter après l'effet de traitement dans les zones d'état plus avancé du traitement soit renvoyé en totalité ou en partie dans des zones de traitement moins avancé et, de là, à nouveau soufflé sur la bande de matière pour le traitement et seulement en- suite extrait de l'ensemble du traitement C'est-à-dire que, par exemple, dans le cas d'un séchoir travaillant à l'air, il doit 9 tre prévu une circulation d'air à contre-courant Le renvoi de l'agent de traitement des zones de traitement plus avancé dans les zones de trai- tement moins avancé peut se produire à plusieurs repri- ses successives avant que l'agent de traitement ne soit extrait de l'ensemble du traitement, c'est-à-dire qu'on réalise une circulation purement à contre-courant à tra- vers la totalité du traitement, mais il est encore possible de grouper plusieurs zones de traitement pour le renvoi de l'agent de traitement de zones de traitement plus a- vancé dans des zones de traitement moins avancé. Par ailleurs, on reste dans le domaine de l'inven- tion lorsque l'extraction de l'agent de traitement de l'ensemble du traitement se trouve au moins en amont du dernier acheminement d'agent de traitement à la bande de matière à traiter, considéré dans le sens du défilement de la bande de matière à traiter à travers l'ensemble du traitement En outre, l'extraction de l'agent de traite- ment de l'ensemble du traitement peut également s'effec- tuer dans le premier tiers de l'ensemble du traitement tandis que l'acheminement d'agent de traitement neuf à la bande de matière s'effectue avec une répartition uni- forme pendant tout le traitement. Dans un dispositif du genre cité plus haut, pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'acheminement d'agent de traitement neuf aux buses, groupes de buses ou corps de buses doit s'effectuer, par rapport au sens du défile- ment de la bande de matière à travers la chambre de trai- tement, dans les zones d'état plus avancé du traitement et l'extraction de l'agent de traitement usé de la cham- bre de traitement dans des zones d'état moins avancé du traitement On peut procéder, entre l'acheminement de l'agent de traitement et son extraction, à un soufflage répété à plusieurs reprises de l'agent de traitement sur la bande de matière à traiter, avec extraction consécuti- ve de cet agent de la bande de matière et son renvoi aux buses, groupes de buses ou corps de buses précédents. Ces buses ou groupes de buses ou corps de buses peuvent également être groupés en zones de traitement dans les- quelles de l'agent de traitement neuf est acheminé a% chaque buse, groupe de buses ou corps de buses et l'agent de traitement extrait de la bande de matière de l'ensem- ble de la zone est acheminé ensemble à des buses, groupes de buses ou corps de buses également groupés en zones de traitement, qui se trouvent plus en amont puis, après avoir été à nouveau soufflé sur la bande de matière à traiter, il est extrait de la chambre de traitement à partir de cet endroit. Dans les dispositifs de traitement thermique du type dit à contre-courant, dans lesquels les zones de traitement adjacentes, par des ventilateurs disposés en alternance sur les c 8 tés opposés de la chambre de traite- ment, non seulement introduisent de l'agent de traitement neuf de l'extérieur dans le traitement mais encore déter- minent une circulation de l'agent de traitement prélevé dans des zones et introduit dans les zones voisines, l'extraction de l'agent de traitement usé de la chambre de traitement doit se produire à peu prés dans le tiers amont de la chambre de traitement. Il est également dans le cadre de l'invention, d'a- cheminer l'agent de traitement extrait de zones avancées du traitement à des zones moins avancées du traitement pour assurer le préchauffage direct de l'agent de trai- tement neuf acheminé à ces dernières zones En outre, l'agent de traitement extrait de la chambre de traitement peut également servir au préchauffage de l'agent de trai- tement neuf acheminé, auquel cas on doit prévoir des échangeurs de chaleur particuliers pour la transmission de la chaleur. L'invention sera décrite de façon plus détaillée en regard des dessins annexés Sur ces dessins: Fig 1 est une représentation schématique du princi- pe du contre-courant; Fig 2 représente une circulation complète à contre- courant suivant l'invention; Fig 5 représente une telle circulation à contre- courant dans une autre vue d'un séchoir; Fig 4 représente une circulation à contre-courant par segments suivant l'invention; Fig 5 représente la mame circulation à contre- courant par une vue de c 8 té d'un séchoir; Fig 6 représente la circulation de l'air usé sui- vent l'invention dans un séchoir du type à contre-courant; et Fig 7 représente le préchauffage de l'air neuf par l'air usé au moyen d'6 changeurs de chaleur. Sur les dessins, les éléments analogues sont repérés par les mêmes numéros de référence. Sur la fig 1, on a représenté le principe d'une circulation à contrecourant d'une bande de matière à traiter 10 et d'un agent de traitement à travers une chambre de traitement 11 Ce principe est connu dans d'autres procédés de traitement thermique, par exemple pour le séchage du bois ou équivalent Toutefois, dans ce procédé, l'intensité du traitement est faible parce que l'agent de traitement ne fait que lécher la matière à traiter. Les conditions sont différentes dans le cas de l'invention, qui se rapporte au soufflage intensif de l'agent de traitement sur une bande de matière en défile- ment pour garantir une exécution rapide du traitement sur des parcours de traitement courts La fig 2 représente une telle circulation complète à contre-courant dans la- quelle l'air neuf est introduit par l'intermédiaire d'un raccord d'air neuf 17, au moyen d'un ventilateur 16, par l'intermédiaire d'une batterie de chauffage 20, dans un boîtier de buses 12 enfermé dans une chambre de traite- ment 11 Comme il est indiqué par les flèches, l'agent de traitement qui sort de la bande de matière à traiter après le traitement, est acheminé à un bo 5 tier de buses placé en amont et, là, est à nouveau soufflé sur la bande de matière et ainsi de suite jusqu'au début du traitement o il est aspiré au moyen d'un ventilateur 16 et évacué du traitement par un raccord d'air usé 18. Pour favoriser l'écoulement de l'agent de traitement et pour poursuivre le chauffage, on peut encore intercaler d'autres ventilateurs 16 et batteries de chauffage 20 sur le trajet de l'agent de traitement. La circulation de l'agent de traitement de la fig. 3 correspond à celle de la fig 2 Cette représentation montre, par exemple, un séchoir dans lequel les ventila- teurs 16 et batteries de chauffage 20 sont disposés en alternance sur les deux c 8 tés de la chambre de traitement 11 Ici également, il est prévu une circulation à contre- courant complète de l'agent de traitement, de la sortie de la bande de matière 10 de la chambre 11 jusqu'à son entrée dans la chambre. Les conditions sont différentes dans la représen- tation de la fig 4, dans laquelle la chambre de traite- ment Il est divisée en deux zones (naturellement, il peut y avoir un plus grand nombre de zones) cependant que, dans la zone aval 13, tous les corps de buses 12 reçoi- vent un agent de traitement neuf qui est acheminé après le traitement aux corps de buses 12 de la zone amont 14, pour un nouveau traitement, avant d'être extrait de la chambre de traitement par la sortie 18 Sur la fig 5, cette forme de circulation de l'agent de traitement est représentée par une autre vue. Naturellement, il est encore possible de réaliser un grand nombre de variantes de la circulation de l'agent de traitement, qui sont toutes contenues dans le cadre de l'invention, à savoir, acheminer tout d'abord l'agent de traitement prélevé dans les zones d'état avancé du traitement, à des zones d'état moins avancé du traitement pour assurer un nouvel effet de traitement avant de l'ex- traire définitivement du traitement. C'est ainsi qu'on reste dans le cadre de l'invention en imaginant un séchoir 15 du type à contre-courant tel que celui représenté sur la fig 6, dans lequel la tubulu- re d'air usé 18 est disposée à peu près dans le premier tiers de la chambre de traitement 11 Etant donné qu'il n'est pas prévu d'extraction de l'air usé dans la partie arrière de la chambre, l'agent de traitement doit s'écou- ler à travers la conduite de recyclage indiquée par des flèches en sens inverse du sens de défilement de la ban- de de matière 10 en direction de la tubulure d'air usé et on atteint ici également l'effet suivant l'invention. La fig 7 montre encore la récupération supplémen- taire d'énergie sur l'air usé et la rétrocession de cet- te énergie à l'air neuf au moyen d'un échangeur de cha- leur 19 Sur cette figure, on a encore indiqué en 21 l'emplacement d'un appareil de mesure et de régulation de l'humidité Etant donné qu'il n'est prévu qu'un seul point d'extraction de l'air usé, il suffit d'un seul de ces appareils coûteux pour le procédé suivant l'invention. R=EVUDICATIOTS 1. Procédé de traitement thermique, notamment de séchage de bandes de matière en mouvement, dans lequel, pendant la durée totale du traitement, et pour obtenir les effets du traitement, un agent de traitement sous forme gazeuse ou de vapeur est à plusieurs reprises souf- flé sur la bande ( 10) de matière à traiter, puis à nou- a res veau extrait de la bande de matière,/cbaque opération de traitement, caractérisé en ce que la circulation des courants d'agent de traitement sous forme gazeuse ou de vapeur s'effectue dans l'ensemble du traitement ou dans des parties de l'ensemble du traitement à contre-courant par rapport au sens du défilement de la bande de matière à traiter ( 10), de telle manière que l'agent de traite- ment extrait de la bande de matière à traiter après l'ef- fet de traitement dans les régions de traitement plus avancé est renvoyé en totalité ou en partie dans des zones de traitement moins avancé, et, là, à nouveau souf- flé sur la bande de matière pour le traitement, et seule- ment ensuite extrait de l'ensemble du traitement. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que le renvoi de l'agent de traitement de zones de traitement plus avancé à des zones de traitement moins avancé s'effectue à plusieurs reprises successives avant que l'agent de traitement ne soit extrait de l'ensemble du traitement. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour le renvoi de l'agent de traitement de zones de traitement plus avancé à des zo- nes de traitement moins avancé, on groupe plusieurs zo- nes de traitement. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extraction de l'agent de trai- tement de l'ensemble du traitement se trouve au moins en amont du dernier acheminement de l'agent de traitement à la bande de matière à traiter considéré dans le sens du défilement de la bande de matière à travers l'ensemble du traitement. 5. Pirocédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'extraction de l'agent de traite- ment de l'ensemble du traitement se produit à peu près dans le premier tiers de l'ensemble du traitement tandis que l'acheminement de l'agent de traitement neuf à la bande de matière à traiter s'effectue avec répartition uniforme pendant la totalité de traitement. 6. Dispositif pour la mise en eouvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, dans lequel il est prévu, dans une chambre de traitement ( 11) comportant une ouverture d'entrée ( 17) et une ouverture de sortie ( 18) pour la bande de matière à traiter ( 10), un grand nombre de buses ( 12), de préférence groupées en bottiers de buses, disposées au-dessus et/ou au-dessous de la bande de matière à traiter et entre lesquelles sont pré- vues des chambres d'extraction pour l'agent de traitement extrait de la bande de matière à traiter, caractérisé en ce que l'acheminement d'agent de traitement neuf aux bu- ses, ou groupes de buses, ou corps de buses ( 12) se pro- duit, considéré par rapport au sens du défilement de la bande ( 10) de matière à traiter à travers la chambre de traitement ( 11), dans des zones de traitement plus avan- cé et l'extraction de l'agent de traitement usé de la chambre de traitement dans des zones de traitement moins avancé. 7 Dispositif suivant la revendication 6, carac- térisé en ce qu'entre l'acheminement de l'agent de trai- tement et son extraction, il s'effectue un soufflage ré- pété à plusieurs reprises de l'agent de traitement sur la bande de matière à traiter ( 10), avec extraction con- sécutive de cet agent de la bande de matière à traiter et renvoi de cet agent à des buses, groupes de buses ou corps de buses ( 12) précédents (Fig 2, Fig 5). 8. Dispositif suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les buses, groupes de buses ou corps de buses ( 12) sont groupés dans la chambre de traitement ( 11) en zones de traitement ( 13) dans lesquel- les de l'agent de traitement neuf est acheminé à chaque buse, groupe de buses ou corps de buses, et en ce que l'agent de traitement extrait de la bande de matière à traiter ( 10) de l'ensemble de la zone est acheminé ensem- ble à des buses, groupes de buses ou corps de buses éga- lement groupés en zones de traitement ( 14), qui se trou- vent plus en amont puisque après avoir été à nouveau soufflé sur la bande de matière à traiter, il est extrait de la chambre de traitement à partir de cet endroit (Fig. 4, Fig 5). 9. Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, dans le cas de dispositifs de traitement thermique du genre de construction du type à contre-courant ( 15) dans lesquels les zones de traite- ment voisines, par des ventilateurs ( 16) disposés en al- ternance sur les c 8 tés opposés de la chambre de traitement ( 11), non seulement, introduisent de l'agent de traitement neuf de l'extérieur dans le traitement, mais encore déter- minent une circulation de l'agent de traitement prélevé dans des zones et introduit dans les zones voisines, ltex- traction de l'agent de traitement usé de la chambre de traitement se produit à peu près dans le tiers amont de la chambre de traitement (Fig 6). 10. Dispositif suivant la revendication 6, carac- térisé en ce que l'agent de traitement extrait des zones plus avancées du traitement est acheminé à des zones moins avancées du traitement pour assurer le préchauffa- ge direct de l'agent de traitement neuf acheminé à ces zones. 11. Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'agent de traitement extrait de la chambre de traitement ( 11) sert à préchauffer l'a- gent de traitement fraîchement acheminé, auquel cas il est prévu des échangeurs de chaleur ( 19) pour la trans- mission de la chaleur.