Brevet FR2545591A1 — publié le 19841109

La présente invention conoerne un séchoir pour produits végétaux, notamment de feuilles de tabac. le séchage de végétaux, s'il n'offre pas de difficulté particuliere au niveau du fourrage, se complique lorsqu'il s'agit, par exemple, de feuilles de tabac, qui doivent subir, sans que cela-les rendent friables, un degré de maturation qui leur donne une coloration particulière. Ces contraintes expliquent pourquoi pendant longtemps, et encore actuellement dans les petites exploitations, les feuilles de tabac étaient séchées lentement dans des locaux aérés aménagés à cet effet. Cependant, cette méthode exige de vastes greniers, une surveillance constante, une main d'oeuvre importante et des conditions atmosphériques particulières. Aussi, action cherché à industrialiser ce séchage en faisant abstraction des conditions atmosphériques et en réduisant considérablement ltespaoe et le temps nécessaire à l'obtention du degré de maturation idéale La méthode utilisée jusqu'à présent et qui a servi de base à la conception des différentes sortes de séchoirs qui existent actuellement, parmi lesqBels;;figurent ceux décrits dans les brevets d'invention français 1.206397, 1.416566, 1.430637, 2.368229, 2.467554 et 2.490796, consiste à accélérer la maturation par un courant d'air sec et chaud jusqu'à dépassement du taux de siccité idéal, puis à réhumidifier les feuilles en leur restituant une partie de l'eau perdue lors de la phase du séchage. Bien entendu, ce processus est suivi et contrôlé par des hygromètres et des appareils de pesage qui commandent automatiquement le conditionnement de l'air de séchage. L'airchaud indispensable au séchage était généralement obtenu par ventilation à travers une batterie de résistances électriques, ou comme cela est décrit dans le brevet a. 49o96 en oombinant chauffage électrique et chauffage solaire. Mais la régulation de température dé l'air, en utilisant ce mode de chauffage, est assez imprécise et le prix de revient du séchage est élevé car l'énergie électrique nécessaire est généralement entièrement fournie par le réseau.Cette consommation d'énergie staccroit encore lorsque les feuilles de tabac sont desséchées au delà du taux de siccité idéal pour être réhumidifiées ensuite généralement à la vapeur0 Le séchoir selon ltinventions vise à remédier à ces inconvé nients en assurant le séchage par l'intermédiaire d'un échangeur à eau chaude, capable d'utiliser des combustibles produits ou récupérés par le producteur lui-même, tels que le bois ou les granulés de paille, par exemple, et d'assurer une régulation précise et automatique de la température et de l'hygrométrie en vue d'obtenir un degré de siccité et un niveau de maturation précis, selon des programmes préétablis tenant compte notamment de l'état des feuilles avant séchage et des conditions climatiques. Le séchoir à végétaux selon- l'invention, se caractérise prin cipalement en ce que la chaleur est fournie par une batterie d'eau chaude placée dans la veine de soufflage, en ce que l'hyrrometrie nécessaire est obtenue par une admission contrôlée d'air extérieur ou par un apport additionnel d'eau, en ce que l'hygrométrie et la température sont contrôlées automatiquement en fonction de programmes préétablis correspondant à la nature du végétal, à son degré d' humidité et aux conditions extérieures, en ce que sa construction est modulaire, en ce que l'air de séchage pénètre dans la cellule par un faux plancher perforé après avoir été canalisé par une double cloison située à l'intérieur et à l'arrière de la cellule, en ce que la reprise d'air s'effectue par le plafond de la cellule à travers une grille et un filtre, en ce que la cellule est constituée de panneaux sandwichs composés de deux plaques métalliques entre lesquelles est emprisonné un panneau de mousse synthétique. La chaleur est fournie par une chaudière à eau chaude placée sur le côté de la cellule. La pression et le débit d'air sont assurés par un ventilateur centrifuge placé en amont de la batterie de chauffage; ventilateur et batterie de chauffage sont placés dans un caisson de même nature que la cellule, disposé sur le plafond de celle-ci. L'air est canalisé par des diffuseurs dans la double cloison. La régulation de température s'effectue par action " tout ou rien " sur la chaudière ou par action proportionnelle sur une vanne motorisée par l'intermédiaire d'une sonde placée dans le flux d'air. La régulation de l'hygrométrie s'effectue par action " tout ou rien ", à la main sur un volet d'arrivée d'air frais ou par action proportionnelle sur un volet motorisé d'arrivée d'air frais commandée par un hygrostat. La température et l'hygrométrie sont contrôlées chacune par un régulateur asservi à un programmateur et à une sonde. L'asservissement au programmateur s'effectue par l'intermédiaire d'un potentiomètre. L'eau additionnelle destinée à augmenter l'hygrométries lorsque celle-ci est insuffisante, est diffusée en aval de la batterie de chauffage par l'intermédiaire d'une canne diffuseuse alimentée par l'intermédiaire d'une électrovanne commandée par le régulateur d'hygrométrie. Une lecture directe, par affichage digital, raccordée à la ré régulation, visualise en permanence les valeurs de consigne de la pro grammation, ainsi que les valeurs détectées par les sondes0 D'autres caractéristiques et avantages apparaitront dans la description qui va suivre d'un séchoir à tabac, réalisé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, au regard du dessin annexé sur lequel est représenté le schéma de construction et d'automatisation du séchoir. Le séchoir est constitué principalement de la cellule I, munie d'un faux plancher perforé 2, d'une double cloison 3, d'une grille 4 et d'un filtre 5 d'aspiration, sur le dessus de laquelle est fixé le caisson 6 dans lequel sont placés le ventilateur 7 et la batterie de chauffage à ailettes 8. Le caisson 6 est muni, sur l'avant, de volets d'air 9 commandés par un moteur ZO. Les végétaux sont fixés à des dispositifs Il par des moyens I2 contre les parois intérieures de la cellule I, comportant des glissières 13. L'automatisation est obtenue par l'intermédiaire du programma- teur d'hygrométrie I4 et du programmateur de température I5 reliés respectivement aux régulateurs 16 et I7 par 1 'intermédiaire des potentiomètres I8 et I9. Les régulateurs 16 et 17 sont reliés respectivement à une sonde à bulbe humide 20 et à une sonde à bulbe sec 21. Les régulateurs 16 et 17 contrBlent respectivement les volets d'arrivée d'air frais 9 et la vanne motorisée 22 d'alimentation de la canne diffuseuse 23, d'une part, et la vanne motorisée 24 de contr8le du débit d'eau chaude, d'autre part. Des ouiesd d'extraction 25, sont situées à l'avant de la cellule lo Comme on le voit, une programmation préétablie fait évoluer 1' hygrométrie et la température en fonction de la nature des végétaux, de leur état initial et de l'état à obtenir, en tenant compte des conditions ambiantes.Une possibilité d'intervention manuelle durant le séchage est toutefois laissée è l'utilisateur, le retour à la sé- quenoe déjà engagée, dans la situation du programme momentanément abandonné, se faisant automatiqument. De plus, les différents pro grammes sont interchangeables, même in cours de cycle, selon l'évolu- tion de la maturité du végétal. Les programmes, enregistrés sur disques, bandes magnétiques, ou tous autres moyens de mémorisation, sont introduits dans les programmateurs respectifs 14 et 15, qui peuvent se combiner dans un automate programmable. La transmission des éléments du programme aux régulateurs I6 et I7 s'effectue par l'intermédiaire des potentiomètres I8 et I9. Les sondes 20 et 21, placées respectivement dans la cellule et dans le flux d'air chaud, détectent le degré d'hygrométrie et la température réels. Ces deux informations sont dirigées vers les régulateurs I6 et I7 qui transmettent un ordre de commande respectivement vers le moteur 10 de commande des volets d'air 9 ou Vers la vanne motorisée 22 d'alimentation de la canne diffuseuse 23 et vers la vanne motorisée 24 de contr8le du débit d'eau chaude vers la batterie de chauffage 8, si les valeurs transmises par les sondes 20 et 21 ne sont pas égales aux valeurs de consigne fournies par le programmateur, jusqu' concordance des valeurs mesurées avec les valeurs de consigne. Â noter que les vannes motorisées sont pourvues d'une commande manuelle d'ouverture ou de fermeture impérative. Les volets d'ais 9, lorsqu'ils sont ouverts, introduisent plus ou moins d'air extérieur dans la cellule, ce qui crée une surpression qui provoque l'ouverture des ouïes d'extraction 25, qui laissent échapper une quantité équivalente d'air trop chargé en humidité jusqu'à obtention de la valeur de consigne imposée pour l'hygrométrie en fonction du déroulement du programme. Lorsque l'hygrométrie est insuffisante, malgré la fermeture totale des volets d'air 9, le régulateur commande, par l'intermédiaire de la vanne motorisée 22, l'alimentision en en eau de la canne diffuseu- se 23, jusqu'a obtention de la valeur de consigne imposée pour l'hy- grométrie en fonction du déroulement du programme. Le fait que la chaudière est placée sur le c8té de la cellule et le ventilateur et la batterie de chauffage sur le dessus de celleci, permet d'associer plusieurs séchoirs dos à dos ou/et côte à côte pour constituer une Unité de plus grande capacité alimentee en eau chaude par une unique chaudibre. La construction de la cellule I et du caisson 6 en panneaux sandwichs, tels que décrits prcédemment, permet de réduire considérablement les pertes d'6ncrgie par rayonnement et conduction. Ce mode de réalisation et d'assemblage permet, de plus, de supprimer les ponts thermiques au niveau du raccordement des cloisons. Un volet horizontal, disposé dans la partie supérieure de la porte, permet d'éviter les surpressions d'air trop importantes. La porte de visite permet de voir l'ensemble des rangées de végétaux sans ouvrir la grande porte d'accès. La perforation du faux plancher est étudiée pour que la répartition d'air soit la même à tous les endroits de la cellule avec une vitesse assurant la pénétration dans la masse des différents niveaux de séchage. Les diffuseurs, montés dans la double cloison, permettent de répartir l'arrivée d'air sur toute la largeur du faux plancher. Le séchoir selon l'invention, revêt un intérêt particulier pour le séchage des familles de tabac. REVENDICdTIONS I. Séchoir pour végétaux, caractérisé en ce que la chaleur est fournie par une batterie à eau chaude (8) placée dans la veine de soufflage, en ce que l'hygrométrie nécessaire est obtenue par une admission contrôlée d'air extérieur ou par un apport additionnel d'eau, en ce que l'hygrométrie et la température sont con trôlées automatiquement en fonction de programmes préétablis correspondant au végétal et à son degré d'humidité et aux conditions extérieures, en oe que sa construction est modulaire, en ce que l'air de séchage pénètre dans la cellule (I) par un faux plancher perforé (2) après avoir été canalisé par une double cloison (3) située à l'ar- rière et à l'intérieur de la cellule (I), en ce que la reprise d'air s'effectue par le plafond de la cellule à travers une grille(4) et un filtre (5), en ce que la cellule est constituée de panneaux sandwichs composés de deux plaques métalliques entre lesquelles est emprisonné un panneau de mousse synthétique. 2. Séchoir pour végétaux, selon ira revendication I, caractérisé en ce que la chaleur est fournie à la batterie de chauffage (8) par une chaudière à eau chaude placée sur le côté de la cellule. 3. Séchoir pour végétaux, selon la revendication I, térisé en ce que la pression et le débit d'air nécessaire au bon fonctionnement, sont assurés par un ventilateur centrifuge (7). 4. Séchoir pour végétaux, selon les revendications I et 3, caractérisé en ce que la batterie de chauffage (8) et le ventilateur (7) sont disposés dans un caisson (6), de même nature que la cellule (I), disposé au dessus du plafond de celle-ci. 5. Séchoir pour végétaux, selon la revendication I, caractérisé en ce que l'air est canalisé par des diffuseurs dans la double cloison (3). 6. Séchoir pour végétaux, selon la revendication IS carac térisé en ce que la régulation de la température s'effectue par action " tout ou rien " sur la chaudière ou par action proportionnelle sur une vanne motorisée (24) d'une sonde thermostatique (2I) placée dans le flux d'sir, 7. Séchoir pour végétaux, selon la revendication I, carac- péris8 en ce que la régulation de lthygrométrie s'effectue par action " tout ou rien " sur un volet d'arrivée d'air frais (9) ou par action proportionnelle sur un moteur (io) de manoeuvre de volets (9), commandé par une sonde hygrostatique (2D). 8. Séchoir pour végétaux, selon la revendication I, caractérisé en ce que l'hygrométrie et la température sont contrôlées chacune par un régulateur (16 ou 17) asservi à un programmateur (14 ou I5) et à une sonde (20 ou 21).. 9. Séchoir pour végétaux, selon la revendication 8, caractérisé en ce que les régulateurs (16 et I7) sont asservis au programmateur par l'intermédiaire d'un potentiomètre (I8 ou 19). 10. Séchoir pour végétaux, selon la revendioation I, caractérisé en ce que l'eau additionnelle destinée à augmenter lthygromé- trie, est diffusée en aval de la batterie de chauffage (8) par l'in termédiaire d'une canne diffuseuse (23) alimentée par l'intermédiaire d'une électrovanne (22) commandée par le régulateur dthygrométrie(I6). II. Séchoir pour végétaux, selon la revendication 8, carac térisé en ce qu'une lecture directe par affichage digital, raccordée à la régulation, visualise les saleurs de consigne de la programmation ainsi que les valeurs détectées par les sondes,