Brevet FR2544477A1 — publié le 19841019

La présente invention concerne une installation de séchage comportant des appareils de traitement thermique à deux ou plusieurs étapes, de préférence au moins deux appareils séparés disposés en série pour le traitement thermique d'une matière, en particulier d'une matière animale ou végétale. Plusieurs branches industrielles connaissent bien la façon d'utiliser la chaleur perdue d'un appareil de traite- ment thermique sous la forme de buée comprimée par exemple pour faire fonctionner un autre appareil de traitement thermique qui le suit Habituellement, la technique consiste à utiliser la chaleur perdue, soit sous la forme de gaz d'échappement, soit sous la forme de buée provenant de l'appareil de traitement thermique précédant. Cette technique de chauffage par utilisation d'un fluide secondaire, du fait de l'impureté des échappements, impose des exigences technico- matérielles spéciales au(x) compresseur(s) ainsi qu'à l'équipement de l'appareil de traitement thermique placé après celui dont il utilise la chaleur perdue Ces exigences particulières impliquent un appareil- lage coûteux et compliqué. Le but principal de l'invention est de permettre l'emploi d'un compresseur et de composants de l'installation utilisant la chaleur perdue qui soient simples et économiques à l'acquisition et à l'exploitation. Selon l'invention, l'installation est caractéri- sée en ce que le fluide de chauffe utilisé dans l'appareil de traite- ment thermique qui suit un premier appareil de traitement thermique est de la vapeur et/ou de L'eau non polluée qui circule en un système fermé et séparé Le fluide circulant dans ce système est séparé de la matière traitée dans le premier appareil et dans l'appareil qui le suit Ce système fermé et séparé part des surfaces d'un échangeur de chaleur auxquelles l'on applique l'énergie de chauffe du gaz d'échap- pement et/ou des buées provenant du premier appareil et y revient en passant par les surfaces de chauffage du second appareil. Ce système fermé comprend un ou plusieurs compres- s.eur(s) de vapeur qui, d'une manière par ailleurs connue, amène le fluide de chauffe à la pression de vapeur nécessaire au procédé, avant que le fluide ne soit transporté vers les surfaces de chauf- fage du second appareil. Comme l'invention le précise, en utilisant, comme indiqué par l'invention, un système secondaire séparé pour le fluide de chauffe, utilisant de l'eau et/ou de la vapeur non polluée(s) circulant en un circuit fer-né, on évite les problèmes causés par les impuretés dans la buée ou le gaz d'échappemenz du premier appareil, et l'on peut ainsi utiliser dans le second appareil des matériaux de construction normaux, par exemple de l'acier doux En d'autres termes, l'on peut éviter la détérioration du matériel sur les surfaces qui ne sont plus qu'exposées à de l'eau ou à de la vapeur non polluée. De plus, l'on évite des dérangements dans le procédé qui sont dus aux particules, aux gouttes de liquide impures, aux formations de mousse et aux autres impuretés qui sont jusqu'à présent transportées avec le fluide de chauffe. Même si l'installation exige une utilisation supplé- mentaire d'énergie afin de-faire fonctionner pompe et compresseur du système fermé, l'on obtient des résultats favorables en ce qui concerne l'économie d'exploitation, grâce aux avantages obtenus par suite de l'utilisation de l'eau/vapeur non polluée dans le système fermé. L'invention sera décrite ci-après en référence au dessin joint qui montre le schéma synoptique d'une installation selon l'invention. L'installation représentée sur le dessin comprend deux appareils de traitement thermique 1 et 2 Les lignes pointillées désignent une conduite d'amenée 3 pour la matière à traiter dans l'appareil 1, une conduite 4 de transmission de la matière entre les appareils 1 et 2 et une conduite d'écoulement 5 de la matière sortant de l'appareil 2 En série avec l'appareil 2 ou l'appareil 1 peut éventuellement se trouver un ou plusieurs appareils de plus (non décrits ici en détail) L'appareil 2 et les éventuels appareils supplémentaires chauffent la matière ou des parties de celle-ci en utilisant la vapeur perdue de l'appareil 1. L'exemple d'exécution montré comporte un conduit 6 pour le gaz d'échappement ou des buées ou aussi un mélange de gaz d'échappement et des buées de l'appareil 1 Le conduit 6 transporte )3 lega z et/ou la vapeur à un circuit primaire 7 d'un échangeur de chaleur 8 puis à une conduite d'écoulement 9 et enfin à un lieu de collecte non représenté. L'échangeur de chaleur 9 possède un circuit secon, daire 10 qui est compris dans un système séparé fermé pour de l'eau et/ou de la vapeur d'eau pure à laquelle est fournie de la chaleur dans l'échangeur de chaleur 8 par l'intermédiaire des surfaces d'échange thermique avec le circuit primaire traversé par le courant de gaz et/ou de vapeur chargé de la chaleur perdue Du circuit secon- daire 10 de l'échangeur 8 part un conduit 11 dans lequel une soupape de réglage 12 est insérée et par lequel l'eau chauffée dans l'échan- geur de chaleur est transportée à la partie supérieure d'un réser- voir-vase d'expansion 13 Un conduit de retour 14 contenant une pompe 15 relie le fond du réservoir 13 à l'entrée du circuit secon- daire 10 de l'échangeur de chaleur 8 Le recyclage par la pompe 15 de l'eau du réservoir à travers l'échangeur provoque ainsi l'éléva- tion de la température de l'eau De la vapeur d'eau est extraite du haut du réservoir 13 par un conduit 16 qui va à un compresseur 17 amenant la vapeur d'eau d'une pression maximale de 1,5 bar (pression absolue) à la pression de vapeur désirée. Dans le conduit 6 entre l'appareil de traitement thermique 1 et l'échangeur de chaleur, on opère avec une température de gaz d'échappement de l'ordre de 80 à 100 'C et une pression de 0,8 à 1,5 bar (dépendant de la matière séchée dans l'appareil de traitement thermique 1) Dans le conduit 16 entre le réservoir-vase d'expansion 13 et le compresseur, on travaille de façon correspon- dante avec une température de 60 à 1000 C et une pression de 0,2 à 1 bar Dans un conduit 18 entre le compresseur 17 et le second appa- reil de traitement thermique 2, on opère avec une pression de l'ordre de 1,0 à 4,0 bar, dépendant du type et du nombre de compresseurs. De cette façon, la vapeur d'eau pressurisée à la pression de vapeur désirée est conduite du compresseur à travers le conduit 18 à l'appareil de traitement thermique 2 et toujours en circuit fermé - à travers l'appareil 2, d'o elle est rejetée sous forme de buée et condensat pour retourner à travers un conduit 19 au réservoir 13. Grâce au système fermé du fluide de chauffe, dans lequel circule de.l'eau et/ou de la vapeur pure(s), les conduits 11, 14, 16, 18, 19 ainsi que la soupape 12, le réservoir 13, la pompe 15 et le compres- seur 17 peuvent être réalisés en des matériaux de construction nor- 2544477, maux (par exemple en acier doux) Le métal ou les surfaces de contact de l'échangeur de chaleur 8 ainsi que celles de l'appareil 2 peuvent néanmloins être en exécution spéciale eu égard aux contacts avec le fluide passant par le circuit primaire de l'échangeur ainsi qu'aux contacts avec la matière à traiter thermiquement dans l'appareil 2. L'installation comporte encore un conduit d'aéra- tion 20 avec une soupape d'aération 21 pour l'aération du système de fluide de chauffe secondaire de l'installation. 2544477, R E V E N D I C A T I O N S 1 Installation de séchage comportant au moins un appareil de traitement thermique ( 1) d'une matière, suivi par au moins un second appareil séparé ( 2) de traitement thermique de la matière, qui utilise de la chaleur perdue du premier appareil, caractérisée en ce qu'elle comprend un système fermé séparé pour transmettre de la chaleur perdue du premier appareil ( 1) au second appareil ( 2), ce système utilisant un fluide de chauffe sous forme d'eau et/ou de vapeur d'eau non polluée circulant en circuit fermé et le système comprenant une surface d'échange thermique ( 10) avec un fluide chaud, tel que du gaz d'échappement ou de la buée sortant du premier appa- reil ( 1), et une surface d'échange thermique avec la matière à traiter dans le second appareil ( 2). 2 Installation selon la revendication 1, o le système fermé comprend un ou plusieurs compresseur(s) ( 17) qui, de façon par ailleurs connue, amène le fluide de chauffe à la pression de vapeur nécessaire au processus, avant que le fluide de chauffe ne soit transporté vers la surface d'échange thermique du second appa- reil ( 2).