Brevet FR2539496A1 — publié le 19840720

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux installations servant au traitement de produits ou matières pulvérulents en grains ou en morceaux de faible granulométrie et plus particulièrement aux traitements thermiques appliqués à ces produits ou matières. Ces installations, en particulier celles utilisées pour le séchage des grains, comportent une enceinte dans laquelle les grains circulent par gravité et autour de laquelle est amené à s'écouler le fluide de traitement, tel qu'air de séchage, à différents niveaux de tem pérature. Très souvent le produit, après traitement, est repris à la base de l'appareil, pour être élevé à nouveau, par exemple en vue de son ensilage, ce qui présente des inconvénients, ne serait-ce qu'en raison de l'obligation où l'on se trouve de procéder à une manutention et un transport supplémentaires du produit traité. En outre, dans ces installations l'échange thermique n'est pas optimal, du fait, en particulier, de l'insuffisance du brassage du produit. L'invention permet d'éviter ces inconvénients et d'améliorer les échanges entre fluide de traitement et produit traité donc les résultats procurés par l'installation, par exemple dans le cas d'un séchoir à grains d'obtenir des grains dans un état entièrement satisfaisant de siccité. L'invention consiste essentiellement à propulser,à l'aide du fluide de traitement, le produit ou matière à traiter, de façon à lui faire parcourir de bas en haut une pluralité de plateaux, plaques ou soles, superposés présentant des perforations, en nombre et de dimensions voulus et d'un dessin ou d'une forme favorisant la progression dans llinstal- lation du produit sous l'action du fluide servant à son traitement. Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de quelques unes de ses formes possibles de réalisation. I1 est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'exemples et que toutes autres formes, proportions et dispositions pourraient etre adoptées sans s 'écarteur du cadre de l'invention. Au cours de cette description on se réfère auxdessins cijoints sur lesquels la Fig. 1 est une vue schématique, en élévation et en coupe, d'une installation suivant l'invention, les Fig. 2 à 4 sont des vues schématiques partielles d'une telle instal lation à différents stades de fonctionnement, les Fig. 5 à 9 sont des vues analogues à la Fig. 1 d'autres formes de réalisation de cette installation. Les exemples traités se rapportent à des séchoirs à céréales sous forme de grains1 il est bien évident que l'application de l'in- vention n'est en aucune façon limitée au traitement thermique de céreales. L'installation telle que représentée à la Fig. 1 comporte une pluralité de plateaux ou soles superposés 1 présentant chacun une pluralité de perforations 2. Les plateaux sont soit horizontaux, soit inclinés sur lthorizontale. La forme de ces plateaux et/ou celle des orifices qu'ils présentent est choisie de façon à faciliter la progression du produit à sécher successivement sur 1 es différents plateaux dans le sens indiqué par les flèches. Ils sont avantageusement munis à chaque extrémité de déflecteurs tels que 3 destinés à faire progresser les grains de l'extrémité d'un plateau à l'extrémité du plateau supérieur et, ainsi à les faire progresser de bas en haut. Ils peuvent d'ailleurs comporter des moyens propres, par exemple à accélérer la vitesse de progression des grains dans l'installation. Les grains 4 sont introduits à la base de l'installation à partir d'une trémie de remplissage 5 par un orifice réglable 12. Le fluide de séchage, par exemple de l'air chaud, est introduit par ltou- verture 13, sous les grains. Un dispositif, tel que vanne, permet d'éviter le passage du fluide de séchage par la trémie 5. Les grains1 introduits à la base de l'installation, sont propulsés sur un plateau 6 incliné ou horizontal, également muni de perforations. Ils sont ainsi acheminés sur le plateau de séchage inférieur puis poursuivent leur progression de plateau en plateau. Dans la forme de réalisation représentéeàla ;Fig. l,l'ali- mentation en grains humides n'est pas continue. L'échange thermique obtenu entre le fluide de séchage et les grains étant très bon, il en résulte un échauffement rapide des grains en surface et également une évaporation rapide de l'eau de surface. La vitesse de migration de l'eau de l'intérieur des grains vers l'extérieur étant-plus faible que la-vitesse d'évaporation de l'eau en surface, il en résulte une tendance à déshydrater totalement l'enveloppe des grains. La dessication de l'enveloppe s'accompagne d'un resserrement des fibres qui se traduit par une porosité plus faible donc par une réduction de la vitesse de migration de l'eau de l'intérieur des grains vers l'extérieur. Pour éviter cet inconvénient, une enceinte7 est placée contre les plateaux. Elle est destinée à recevoir les grains ayant subi un traitement thermique intensif pour leur permettre de se rééquilibrer tant en humidité qu'en température avant de subir un nouveau traitement. Les plateaux 1 s'appuient à l'une de leurs extrémités sur la paroi interne 8 de l'enceinte. L'enceinte est munie en haut et en bas de dispositifs d'obturation 9 et 10, réglables. L'ensemble est complété par une goulotte d'évacuation 11. Les différentes phases du cycle de traitement sont illustrées par les Fig. 2 à 4. Au cours de la phase de remplissage (;Fig. 2) le dispositif 12 libère l'entrée des grains en provenance de la trémie 5. Les grains parvenus à la partie supérieure de l'installation sont envoyés dans l'en- ceinte 7,-la goulotte d'évacuation 11 étant obturée par le dispositif 9. L'enceinte est fermée à la base par le dispositif d'obturation 10. Lorsque l'enceinte 7 est pleine l'alimentation de l'installation en grains humides est arrêtée. La trémie 5 est alors fermée par le dispositif d'obturation 12 (Fig. 3). Le dispositif 10 libère la descente des grains dans l'enceinte 7. Les grains ayant subi un traitement thermique sur les plateaux se rééquilibrent dans l'enceinte avant d'etre recyclés sur les plateaux pour y etre à nouveau traités thermiquement. Le nombre de recyclages dépend de la quantité d'humidité à évacuer. La température du fluide de séchage peut être modulée au cours du cycle selon l'humidité du produit. Le dernier traitement peut etre un refroidissement des grains. Lorsque le cycle de séchage est terminé le dispositif d'obturation 9 ferme l'entrée de l'enceinte 7 et ouvre le conduit d'évacuation 11 (Fig. 4). Les grains sont ainsi évacués de l'installation, par exemple pour être stockés. Dans la forme de réalisation représentée à la Fig. 5 la conception de l'installation est la meme. Toutefois, la méthode d'introduction du fluide de séchage est différente. Ce fluide est introduit par l'orifice 14 à l'opposé de l'introduction des grains. Ainsi, alors que dans la forme de réalisation précédemment décrite, les grains et le fluide de séchage sont introduits à co--courant, dans la forme de réalisation de la Fig. 5 ils sont introduits à contre-courant. Les deux méthodes d'introduction peuvent d'ailleurs s'appliquer indifféremment aux différentes formes de réalisation de l'invention. Les grains 4 sont introduits en continu à partir dela trémie 5. Le fluide de séchage est introduit par l'orifice 14. Les grains progressent de bas en haut sur les plateaux. Le fluide chaud est extrait par l'orifice 15. Un autre fluide est introduit par l'orifice 16 et s'échappe en partie supérieure de l'installation. Les grains sont évacués par le conduit 11 muni d'un dispositif tel que vanne pour éviter le cheminement du fluide de traitement dans le circuit de manutention des grains. Cette forme de réalisation peut par exemple etre utilisée pour le séchage de grains à faible humidité où les quantités d'eau à extraire sont également faibles. De l'air chaud est envoyé à la base de l'installation par l'orifice 14, de l'air froid est envoyé dans la partie supérieure de l'installation par l'orifice 1 6. Une autre forme de réalisation est représentée à la Fig. 6. L'installation comporte alors trois unités A, B, C, montées en série. Chacune de ces unités est d'une conception conforme à l'invention. Les grains humides sont introduits à la base de l'unité d'entree A. Le fluide de séchage y est introduit par l'orifice 13. Après leur cheminement sur les plateaux de l'unité A, les grains tombent dans l'enceinte 7 accolée à cette unité où ils se rééquilibrent en humidité et en température. Le volume de l'enceinte est choisi pour permettre aux grains de se rééqui librer suffisamment. L'enceinte 7 alimente en grains l'unité intermé diaire B où les grains vont subir un second traitement thermique. Le fluide de séchage est introduit par un orifice 13' après leur cheminement sur les plateaux de l'unité B. Les grains tombent dans l'enceinte 7', accolée à l'unité B, enceinte dans laquelle ils se rééquilibrent à nouveau. Après ce temps de repos les grains sont entraînés à la base de l'unité C pour y subir un troisième traitement qui peut etre un refroidissement, l'air froid étant introduit par un orifice 13". Après leur cheminement sur les plateaux de l'unité C, les grains sont évacués par le conduit 11 muni d'un dispositif tel que vanne pour éviter le cheminement du fluide de traitement dans le circuit de manutention des grains. Le nombre d'unités montées en série dans ce type d'installation peut etre quelconque. Leur volume peut etre identique ou différent. I1 en est de meme pour les débits de fluide de séchage et pour les températures. Le débit de grains introduit dans l'appareil est régulé par un dispositif placé à la base de la trémie 5 ou/et des enceintes succes sites 7 , 7' Les différentes formes de réalisation de l'installation suivant l'invention peuvent comporter un recyclage du fluide 4e séchage pour le réchauffer. Dans l'exemple d'installation représentée à la Fig. 1, le fluide extrait à la partie supérieure de l'installation peut ê tre partiellement recyclé par un système de gaine 17, réchauffé par introduction d'air chaud provenant d'une gaine 18 débouchant dans la gaine 17 et enfin recyclé dans l'installation par introduction au moyen de l'orifice I3 (Fig.7). Une partie du fluide est évacuée à l'extérieur par le conduit 19. Cet air peut également etre recyclé totalement sous réserve de prévoir un systè me pour extraire lleau évaporée au cours du traitement. Un tel recyclage peut également etre adopté dans le cas d'installations comportant une pluralité d'unités disposées en série comme le -montre la Fig. 8. La Fig. 9 représente une autre forme de recyclage. Le fluide de refroidissement, après cheminement dans la dernière unité C, est recyclé par une gaine 20 à la base de l'unité intermédiaire B, pour etre réchauffé à la température désirée et etre introduit dans cette unité intermédiaire. Le meme principe peut etre appliqué entre l'unité intermédiaire C et l'unité d'entrée A. Le fluide s'échappant de la première unité est envoyé à l'atmosphère. La combinaison des deux principes de recyclage est possible. Elle dépend des débits et des températures des fluides dans chaque appareil. Les applications de l'invention peuvent etre nombreuses et ne se limitent évidemment au traitement, notamment thermique, de produits granuleux. C'est ainsi, par exemple, que l'invention peut se révéler intéressante pour opérer le mélange d'une pluralité de phases composées de produits ou matières pulvérulents ou granuleux. REVENDICATIONS 1. Installation pour le traitement, notamment le traitement thermique, de produits ou matières pulvérulents, en grains ou en morceaux de faible granulométrie, comportant une pluralité de plateaux superposés que parcourt le produit ou matière, pendant son traitement par le fluide de traitement, caractérisée en ce que le produit ou matière est propulsé par le fluide de traitement de façon à lui faire parcourir de bas en haut les plateaux superposés (1) munis de perforations (2), le produit ou matière une fois traité étant évacué à la partie supérieure de l'installation. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les plateaux superposés sont horizontaux ou inclinés sur l'hori- zontale et présentent des perforations (2) agencées pour faciliter ou accélérer la progression du produit ou matière à traiter. 3. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plateaux comportent à chacune de leur extrémité un moyen tel que déflecteur (3) favorisant la progression des grains d'un plateau à l'autre. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte à sa base des moyens d'introduction réglables (5, 13) du-produit à traiter (4) et du fluide de traitement et, à sa partie supérieure des moyens d'évacuation également réglables (11) du produit traité. 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une enceinte (7) accolée aux plateaux superposés (1), ouverte à sa partie supérieure pour y permettre l'introduction du produit traité et, à sa partie inférieure, débouchant à la hauteur de l'introduction du produit et de son fluide de traitement, en vue du recyclage du produit dans l'installation. 6. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en que le produit à traiter et le fluide de traitement sont introduits à co-courant dans l'installation par des orifices superposés (12, 13) situés à la base de l'installation. 7. Installation suivant l'une. quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le produit à traiter et le fluide de traitement sont introduits à contre-courant-par des orifices (12, 14) opposés. .8. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente, à une hauteur déterminée et superposées une sortie (15) pour le fluide de traitement, par exemple air chaud saturé, et une entrée (16) pour un fluide, de même nature ou de nature différente, mais présentant des caractéristiques thermiques différentes, par exemple de l'air froid. 9. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fluide de traitement, tel qu'air de chauffage, est collecté à la partie supérieure de l'installation, réchauffé et recyclé avec l'air primaire dans l'installation. 10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte à sa partie supérieure une sortie (19) pour évacuer à l'extérieur la partie du fluide qui n'est pas recyclée. 11. Installation suivantla revendication 9, caractérisée en ce quelle comporte à sa partie supérieure un systeme pour extraire l'eau évaporée au cours du traitement thermique du produit. 12. Installation pour le traitement, notamment le traitement thermique de produits ou matières pulvérulents en grains ou en morceaux de faible granulométrie, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une pluralité d'unités (A, B, C), chaque unité consistant ellemême en une installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, ces unités étant disposées et fonctionnant en-série. 13. Installation suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que le recyclage du fluide de traitement dans une unité de l'installation est opéré par prélèvement du fluide à la partie supérieure de l'unité ou à la partie supérieure de l'unité suivante.