Brevet FR2522797A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne les installations pour le séchage en masse de produits ou matières - tels que notamment céréales ou oléagineux, se présentant sous la forme de grains. De telles installations comportent une enceinte dans laquelle les grains circulent par gravité et autour de laquelle est amené s'écouler le fluide - la plupart du temps de l'aire séchage, à des niveaux superposés de température: en partant du bas de l'air froid, à une température se situant autour de 15 'C, de l'air de fin de séchage, chauffé à une température avoisinant 110'Cet de l'air de séchage auxalentours de 150ex par mélange de l'air de recyclage avec de l'air porté à haute température. Dans les installations dece genre, la productiond'air chaud est assurée par des générateursà chauffage direct ouindirect. Dans le cas du chauffage direct par brûleur torche, la flamme du brailleur se développe dans un foyer cylindrique en général en dépression. Les gas de combustion sortantà température élevée (de 800' 1300"C) sont ensuite dilués dans un flux d'airà réchauffer. Le brassage de ces deux flux peut hêtre assuré par unventilateur qui refoule le mélange dans le séchoir. Dans le cas du chauffage direct par bradeur à veine d'air, un brû- leur à veine d'air est placé dans une gaine d'air à réchauffer. la flamme se développe le long du brûleur. La forme des flasques du bradeur veine d'air est spécialement étudiée pour permettre une alimentation enair suffisante pour provoquer une combustion parfaite du gaz. Le brassage entre l'air chaud et l'air froid se produit dans les gaines de circulation de l'air mais dans bien des cas, l'homogénéité des températures n'estpas parfaite - même en plaçantdes déflecteurs et chicanes sur le circuit d'air, afin de réduire dans la mesure du possible l'hétérogénéité des températures. L'invention concerne un procédé qui permetde réaliser, à tous les niveaux de l'installation, une température homogène. Le procédé suivant l'invention estessentiellement caractérisé en ce que l'air chaud est obtenu par mélange d'air extérieur ou d'air recyclé et d'air à haute température. Suivant une forme de réalisation de l'invention, l'air chaud produit par un générateur de tout type quelconque convenable est introduit verticalement dans l'installation par une gaine horizontale munie d'injecteurs répartis uniformément sur toute sa longueur. Cette gaine est disposée de façonà ce que les injecteurs débitent dans la zone d'action d'un dispositif - tel qu'un venturi - créant une dépressionen amont de la gaine et une accélération de la circulation de l'air en aval de la gaine. Gracie aux dispositions suivant l'invention, qui constituent un mé langueur particulièrement efficace, l'air froidà réchauffer circule autour de la gaine d'air chaud et estcanalisé dans le venturi. Le jet d'air chaudcrée une aspiration de l'air à réchauffer grâce au venturi. Les deux flux se brassent dans la partie aval du mélangeur, ce qui permet d'obtenir une homogénéité des températures pratiquement parfaite. Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description, qui va suivre, d'une de ses formes possibles de réalisation. I1 estbien précisé qu'il s'agituniquement d'un exemple et que toutes autres formes et dispositions pourraientetre adoptées sans sortir du cadre de l'invention. Au cours de cette description, onse réfère au dessin ci-joint qui montre - Fig. 1 une vue schématique générale d'une installation à laquelle s'applique l'invention; - Fig. 2 unevue, à échelle agrandie, d' un mélangeur suivant l'invention. L'exemple traité se rapporte à une installation pour le séchage de produits agricoles. se présentant eous la forme de grains - mars par exemple. Unetelle installationcomporte, comme représenté schématiquementà h Fig. 1, une enceintea dans laquelle tombent les grains à sécher. Autour de cette colonne circule de l'air, chauffé à des températures différentes suivant qu'il s'agit de l'air servant au début du séchage des grains ou de l'air de fin de séchage des grains. L'air de fin de séchage des grains est recyclé dans l'étage supérieur de l'installation, après avoir été réchauffé par mélange avec de l'air, chauffé à une température élevée, pouvant varier de 300 à 800'C. L'installation est, ainsi, divisée en deux étages, pratiquement égaux: - L'étage inférieur, dont lapartie basse constitue la zone de refroidissementdu grain, et dont la partie haute, traversée par de l'air à une température de llO.C, chauffé par un générateur j constitue la zone où se termine le séchage. - L'étage supérieur, où l'air de refroidissement, dont la température s'est élevée au contact du grain sec, est mélangé à l'air de séchage, provenant d'un générateur c. L'ensemble, porté à la température de 150 'C, traverse le grain humide, puis est rejeté dans l'atmosphère. Conformément à l'invention, en vue d'obtenir une homogénéité aussi complète que possible de la température de l'air de séchage, constitué par lemélange d'unair portéà haute température et de l'air de finde séchage recyclé à une température voisine de 110 OC, l'air chauffé à haute température et produit par le générateur c est introduit dans l'installation, par une gaine d. Cette gaine, disposée horizontalement à la partie inférieure de l'étage supérieur de l'installation est munie d'une pluralité d'injecteurs verticaux e répartis uniformément sur toute la longueur de la gaine. Avantageusement, la vitesse d'injection de l'air chaud provenant du générateur c est très supérieure - par exemple dixfois -à la k vitesse de l'air de fin de séchage, recyclé et qu'il s'agit de réchauffer. Conformément à l'invention, les injecteurs e débitent dans le col d'un cloisonnement f formantventuri. Dans ces conditions, l'air à température inférieure est aspiré par. la dépression causée par l'écoulement accéléré de l'air chaud, canalisé et réchauffé par cetairet, en aval de ce qui constitue ainsi un véritable mélangeur, brassé avec l'air de réchauffage d'où résulte un mélange, homogène, donc à une température, d'environ l500C dans l'exemple traité, constituant l'air de séchage. Avantageusement, un diffuseur, non représenté, est placé à la partie supérieure du mélangeur, pour conserver la pression dynamique du flux d'air de séchage. Le dimensionnement du mélangeur est calculé en fonction de la quantité d'air à réchauffer, de la quantité d'air chaud, de leurs températures, de la longueur de l'installation, de la température du mélange, de la diffé- rence de pression entre la partie supérieure du mélangeur et sa partie inférieure. L'homogénéité de la température de mélange réalisé, grace aux dispositions suivant l'invention, est pratiquement parfaite. Elle n'est pas altérée par la modification localisée des pertes de charge se produisant en aval du mélangeur etdflesà des "bouchons" formés par les impuretés véhiculéespar les grains susceptibles de s'accumuler à de certains endroits de l'installation, bouchons se traduisant par des écoulements préférentiels, provoquant des perturbations dans le brassage des flux mélangé s -perturbations auxquelles ne peuvent remédier les systèmes connus. Les dispositions adoptées, conformément à l'invention, permettent de ne pas modifier le brassage des flux et donc de maintenir l'homogénéité de leur mélange. Les moyens qui viennent d'être décrits peuventêtre mis en oeuvre pour le recyclage au moins partiel de l'air évacué habituellement à l'atmosphère à l'étage supérieur de l'installation, vers l'étage inférieur pour obtenir de l'air de fin de séchage aux environs de ll00C. Egalement suivant l'invention, l'air évacué habituellement à l'atmosphère à l'étage supérieur de l'installation peut, en tout ou en partie, êtreamené après filtration éventuelle, dans I'oute d'aspiration du ventilateur couplé au générateur produisant l'air à haute température, alimentant le mélangeur. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le séchage en masse de produits, tels que notamment céréales ou oléagineux, se présentant sous la forme de grains, dans une installation comportant une enceinte dans laquelle les grains s'écoulentpar gravité et qui est traversée par des flux d'unmoyen de séchage, telqu'air > des températuresvariables, assurantle séchage des grains, caractérisé ence que l'air chaud est obtenu par mélange d'air extérieur ou d'air recyclé et d'air à haute température. 2 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'air chaud auquel est mélangé l'air recyclé de fin de séchage des grains est introduit dans l'installation au moyen d'une gaine horizontale (d) munie d'une pluralité d'injecteurs verticaux (e) disposés dansla zone d'action d'unmoyen déterminantl'aspiration de l'air recyclé de fin de séchage, sa canalisation dans le flux d'air chauffé, son brassage et son mélange homogène avec cet air. 3 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les injecteurs (e) que comporte la gaine (d) sont placés au colt'un cloisonnement(f) formantventuri. 4 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée ence que la vitesse d'injection de l'air chaufféest très supérieure, par exempledt celle de l'air recyclé à réchauffer. 5 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le générateur d'air chaud auquel est mélangé l'air de fin de séchage est extérieur à l'installation. 6 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par un recyclage, au moins partiel de l'air,évacué habituellement à l'atmosphère à l'étage supérieur de l'installation, vers l'étage inférieur pour obtenir de l'air de fin de séchage. f - Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 3L6, caractérisée par unrecyclage, aumoins partielde l'air, évacué habituellementà l'atmosphère, à l'étage supérieur de l'installation, dans l'outre du ventilateur couplé au générateur produisant l'air à haute température alimentant 1? mélangeur.