Brevet FR2555934A1 — publié le 19850607

La présente invention se rapporte à un dispositif de préchauffage pour installation mixte à mélangeurs chauf- fant et refroidisseur, destinée notamment à préparer des matières plastiques, dans laquelle on chauffe des matières premières à granulométrie fine à grosse dans un mélangeur rapide jusqu'à la température nécessaire pour le mélange considéré et l'on refroidit ensuite ce mélange dans un mélangeur refroidisseur jusqu'à ce que le mélange obtenu soit capable d'être stocké et expédié. Dans les installations mixtes à mélangeurs chauffant et refroidisseur, il est connu d'effectuer le chauffage pendant le mélangeageen agitant rapidement les matières mélangées et/ou en chauffant la paroi de la cuve du mélangeur et le refroidissement au moyen d'eau (revue "Kunststoffe" 1970, pp 829-832). Les besoins en eau de refroidissement peuvent être importants si celle-ci est rejetée à l'égout après le refroidissement. Mais la chaleur de cette eau de refroidissement est perdue dans la plupart des cas. Il faut consommer beaucoup d'énergie pour chauffer les constituants du mélange, notamment quand il importe de raccourcir la durée de mélangeage, si par exemple ce sont des matières à granulométrie fine qui sont mélangées, car celles-ci ont besoin de durées de mélangeage ou de chauffage plus longues que les matières à plus grosse granu- lométrie. L'invention concerne donc un dispositif de préchauffage du genre précité, destiné à accélérer le chauffage des constituants du mélange et à économiser l'énergie. Selon l'invention, un conduit tubulaire, dans lequel l'agent de refroidissement circule en circuit fermé, fait communiquer la cuve du mélangeur refroidisseur avec une pompe à chaleur et cette dernière est reliée, par un conduit dans lequel l'agent de chauffage circule aussi en circuit fermé, à un échangeur de chaleur qui comporte un certain nombre de canaux d'échange de chaleur et coopère avec le conduit de chargement, entre le réservoir de matières premières et la cuve du mélangeur chauffant. L'échangeur de chaleur mis en oeuvre dans l'inven- tion peut notamment comporter une chemise chaude entourant le conduit de chargement, ou des serpentins disposés dans ce conduit. L'invention sera décrite de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé, dont la figure unique est un schéma d'une installation mixte à mélangeurs chauffant et refroidisseur. Cette figure représente une installation mixte de mélangeage, dans laquelle des conduits font passer des matières premières M à granulométrie fine à grosse (matières en vrac), de réservoirs 1, 1', etc. dans la cuve 2 d'un mélangeur chauffant (seul le réservoir 1 est représenté sur la figure). Le produit M' mélangé et chauffé dans cette cuve 2 parvient ensuite dans la cuve 3 d'un mélangeur refroidisseur et en est retiré après refroidissement. Le mélange M" est refroidi dans cette dernière cuve 3 au moyen d'un liquide. La chaleur contenue dans le liquide de refroidissement sortant de la cuve 3 du mélangeur refroidisseur sert, par l'intermé- diaire d'une pompe à chaleur 4, à préchauffer les matières premières M avant leur entrée dans la cuve 2 du mélangeur chauffant et, à cet effet, ce liquide est amené à un échangeur de chaleur 5 disposé entre les réservoirs 1 de matières premières et la cuve 2 du mélangeur chauffant. Dans l'exemple de réalisation représenté, le liquide de refroidissement circule en circuit fermé et passe à une température de 25 C de la cuve 3 du mélangeur refroidisseur par un conduit 6 à la partie froide 4A de la pompe à chaleur 4, de laquelle ce liquide sort à une température de 15 C, le liquide est renvoyé à cette cuve 3 par un conduit 7 pour refroidir à 40 C le mélange M"introduit à une température de 120 C. Le liquide de préchauffage sort à 55 C de la partie chaude 4B de la pompe à chaleur 4 et circule aussi en circuit fermé. Ce liquide est amené par un conduit 8 à l'échangeur de chaleur 5, il passe dans celui-ci à contrecourant des matières premières M et chauffe ainsi ces matières M, prove- nant du ou des réservoir(s) d'alimentation 1, 1', etc. à la température ambiante de 20 C, de sorte qu'elles arrivent dans la cuve 2 du mélangeur chauffant à une température de 50 C. Le liquide de préchauffage revient ensuite par un conduit 9 à la partie chaude 4B de la pompe à chaleur 4. Dans la cuve 2, la température des matières M' mélangées est passée de C à 120 C. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident en particulier dans le fait que, contrairement au procédé actuel de préparation de matières plastiques en particulier et grâce au préchauffage des matières qu'il s'agit de mélanger, par utilisation de la chaleur contenue dans le liquide de refroidissement, avant leur chargement dans la cuve 2 du mélangeur chauffant, on économise une quantité appréciable d'énergie et on obtient des durées de chauffage et de mélan- geage plus courtes. Le dispositif de préchauffage selon l'invention est utilisable non seulement pour les matières plastiques, mais encore pour d'autres substances. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications au dispositif de préchauffage pour installation mixte de mélange, représenté et décrit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de préchauffage pour installation mixte à mélangeurs chauffant et refroidisseur, destinée à préparer en particulier des matières plastiques et dans laquelle des matières premières à granulométrie fine à grosse sont chauffées dans un mélangeur rapide à la température voulue pour le mélange considéré, puis le mélange est refroidi dans un mélangeur refroidisseur jusqu'à ce qu'il puisse être stocké et expédié, dispositif caractérisé en ce que la cuve (3) du mélangeur refroidisseur communique par un conduit tubulaire (6,7) dans lequel le liquide de refroidissement circule en circuit fermé, avec une pompe à chaleur (4A) et celle-ci (4B) est reliée par un conduit (8,9) dans lequel un agent de chauffage circule aussi en circuit fermé, à un échangeur de chaleur (5) qui comporte plusieurs canaux échangeurs de chaleur et qui coopère avec le conduit de chargement, entre le ou les réservoir(s) (1) de matières premières et la cuve (2) du mélangeur chauffant. 2. Dispositif de préchauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (5) est composé d'une chemise chaude qui entoure le conduit de chargement. 3. Dispositif de préchauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (5) est composé de serpentins disposés dans le conduit de chargement.