Brevet FR2567636A1 — publié le 19860117

L'invention concerne les séchoirs à matières en grains, notamment céréales et oléagineux, séchoirs constitués par une enceinte verticale dans laquelle les grains circulent par gravité et sont traversés par des flux horizontaux d'air de séchage, présentant deux niveaux de température : un niveau supérieur se situant généralement aux environs de 150"C et intéressant la partie supérieure de l'enceinte de séchage et un niveau inférieur, se situant aux environs de 100 C et intéressant la partie inférieure de l'enceinte, avec recyclage au moins d'une partie de l'air de niveau inférieur, dans l'air de niveau supérieur, après son réchauffage. Les séchoirs à grains du type considéré comportent deux générateurs distincts, l'un fournissant l'air chaud inférieur, le second destiné à réchauffer l'air de recyclage. Le réchauffage de l'air recyclé alimentant l'étage supérieur du séchoir est obtenu par dilution d'air chaud à température plus élevée ou par combustion autour d'un brûleur à chauffage direct. On connaft également des séchoirs à grains comportant un seul générateur d'air chaud à chauffage direct pour alimenter les deux niveaux de température. La technique utilisée consiste à fournir de l'air chaud à température relativement élevée puis à le distribuer aux deux niveaux. La dilution avec de l'air froid permet d'obtenir l'air chaud de fin de séchage, la dilution avec l'air de recyclage permet d'obtenir l'air chaud envoyé à l'étage supérieur. Le foyer est en général en pression et, de ce fait, il est nécessaire d'employer des brûleurs fonctionnant à une pression supérieure à la pression atmosphérique, ce qui exclut la possi bilité d'utiliser des brûleurs ne fonctionnant qu'en dépression, pourtant fort intéressants techniquement parlant.D'autre part, l'adjonction d'air chaud de dilution dans l'air de recyclage réduit les performances énergétiques de l'installation dans la mesure où la quantité d'air recyclé est relativement plus faible. L'invention permet d'utiliser des brûleurs fonctionnant avec des combustibles particulièrement intéressants, en ce qui concerne leurs performances énergétiques, comparées à leur coti, et également d'améliorer d'une façon générale le rendement énergétique du séchoir. L'invention consiste essentiellement à placer en dépression le foyer d'un générateur d'air chaud à chauffage direct de façon à assurer, à l'aide uniquement de ce générateur et dans le sens voulu, aussi bien le recyclage de l'air extrait de l'étage inférieur du séchoir que l'admission d'air ambiant pour l'amenée à la température voulue de i'air de séchage destiné à alimenter l'étage supérieur du séchoir. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description, qui va suivre, de quelques unes de ses formes possibles de réalisation, données uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Au cours de cette description, on se réfère aux dessins ci-joints sur lesquels la Fig. 1 est une vue schématique d'ensemble d'un séchoir conçu suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue également schématique de la partie foyer de ce séchoir, la Fig. 3 est une coupe transversale égalementschématique d'une forme de réalisation d'un tel séchoir, la Fig. 4 est une vue, analogue à la Fig. 2 du séchoir suivant la Fig. 3. La Fig. 1 montre l'essentiel d'un séchoir à grains constitué par une enceinte 1 de séchage dans laquelle les grains s'écoulent par gravité depuis l'orifice d'alimentation la jusqu'à celui d'évacuation lb. L'enceinte de séchage est munie, comme connu, de canaux horizontaux superposés (non représentés) assurant le passage transversal, comme représenté par les flèches F de l'air de séchage, chauffé par un générateur d'air chaud comportant un foyer 2 muni de brûleurs 3. Comme connu, l'ensemble est conçu de façon à assurer l'émission de deux flux d'air, chauffés à des températures différentes à 1500C environ pour ltétage supérieur de l'enceinte, à 100 C environ pour son étage inférieur. Deux ventilateurs 4, 5, disposés respectivement à la hauteur de l'étage supérieur de l'enceinte et à la hauteur de l'étage inférieur de ladite enceinte aspirent l'air usé sortant des canaux du séchoir après qu'il ait traversé la couche de grains. Le ventilateur 4 aspire l'air de la partie supérieure et le refoule, tout au moins partiellement, dans l'atmosphère. Le ventilateur 5 aspire l'air de la partie inférieure et le refoule, par la canalisation 6, à la base du foyer 2 du générateur d'air chaud. Le générateur d'air chaud fournit un flux d'air à une température correspondant à la température désirée en partie supérieure du séchoir. Le flux d'air chaud est divisé en deux parties : le flux principal A est introduit dans la partie supérieure du séchoir. Le flux secondaire ss est mélangé à de l'air ambiant introduit en C, ou à une partie du flux d'air de séchage projeté par le ventilateur 5 servant d'air de recyclage, pour obtenir la température désirés en partie inférieure du séchoir.Ce mélange d'air ambiant et d'air de recyclage peut avantageusement etre réalisé en pratiquant des ouvertures dans les parois de l'enceinte 1 et en distribuant le flux d'air de dilution à l'intérieur du séchoir au moyen, par exemple, de tubes ou l'équivalent. Le positionnement, par rapport aux circuits d'air, des ventilateurs 4 et 5 permet de placer les circuits en dépression et donc d'admettre les débits d'air désirés au moyen de ces deux ventilateurs. Il est toutefois possible de ne prévoir qu'un ventilateur unique débitant dans une gaine de refoulement permettant d'évacuer une partie de l'air à l'atmosphère et d'introduire l'autre partie dans le circuit de recyclage. L'air de recyclage véhiculé par le ventilateur 5 est intro duit à la base du foyer 2. Un déflecteur de forme adéquate (non représenté) confere, comme le montre la Fig. 1, à 11 air une orientation tangentielle lui imprimant un mouvement hélicordal entre l'enveloppe 7 et le foyer 2. Les gaz de combustion, obtenus par combustion directe de produits pétroliers, de charbon ou de déchets végétaux, sont aspirés dans le foyer 2. Des brûleurs 3, placés à la base du foyer 2, du type brûleurs torches ou à veine d'air peuvent avantageusement entre utilisés. Des diaphragmes (non représentés) judicieusement placés en amont des brûleurs permettent d'ajuster le débit de gaz chauds. Un bouclier 8 (voir Fig. 2), placé à l'extrémité du foyer 2 assure une bonne combustion des produits utilisés et contraint les gaz chauds à se mélanger au flux d'air de recyclage. Le bouclier 8 peut avantageusement entre surmonté d'un cone 9 permettant d'éviter les dépôts éventuels de poussières sur la partie supérieure du foyer. Des volets, ou tout autre moyen approprié, judicieusement placés permettent d'ajuster les débits d'air chaud A et B aux débits désirés. L'adjonction, comme le montre la Fig 2, d'une troisième enveloppe 10 autour du foyer 2 permet, glace à la dépression existant à la base du foyer, d'aspirer l'air de combustion autour de l'enveloppe 7 de manière à la refroidir, ce qui évite la nécessité de la calorifuger. On peut avantageusement utiBser, pour le générateur d'air chaud, des brûleurs constitués par des torches alimentées en gaz naturel ou en gaz de pétrole liquéfié. Plusieurs torches peuvent être disposées dans la section du foyer Z pour fournir de l'air chaud à la température nécessaire. L'invention permet, dans le cas d'un séchoir à grains avec refroidissement d'air chaud inférieur à 110 C et utilisant un air chaud d'une température supérieure à 150 C, de limiter la température des gaz chauds apportés par la combustion à 400 C. Dans le cas où les grains ne sont pas refroidis, cette température peut être abaissée à 300"C. L'invention peut être mise en oeuvre en utilisant de l'air sortant du ventilateur 4 pour le mélanger à I'air chaud A dans l'enceinte 1 et également pour fournir tout ou partie de l'air de combustion produisant l'air chaud dans le foyer. Il est également possible, grace à l'invention, d'utiliser des générateurs flair chaud dont le combustible consiste en charbon ou en des déchets végétaux divers. Les foyers de ces générateurs qu'ils soient à grille, à vis ou à tout autre système, fonctionnent en général sous une faible dépression. Les gaz de combustion peuvent entre mélangés à de l'air ambiant ou de l'air de séchage pour obtenir la température désirée. Le mélange peut entre aspiré à la base du foyer du fait de la dépression qui règne dans le circuit d'air. Dans le cas d'une dépression trop importante, on prévoit des obturateurs tels que diaphragmes ou volets, pour créer des pertes de charges supplémentaires et obtenir ainsi la dépression désirée dans la chambre de combustion où se trouve le foyer 2. La disposition du ventilateur en aval du séchoir permet de brasser de l'air à une température faible, entraidant une réduction de la géométrie du ou des ventilateurs. Une forme particulièrement intéressante de réalisation de l'invention telle que représentée aux Fig. 3 et 4, consiste à placer le ou les ventilateurs à un pignon du séchoir et le générateur vertical d'air chaud 11 face aux gaines du séchoir du même coté de ce dernier. Les ventilateurs aspirent l'air de séchage 12 sortant des grains. Le ventilateur 4 souffle l'air à la base du foyer vertical 11, l'air chaud se répartit dans les canaux 13. Le générateur dont fait partie le foyer 11 peut ainsi et re réalisé entièrement en atelier pour être installé verticalement contre le séchoir. Le pied-support 14 peut avantageusement abriter l'armoire électrique 15 de commande de li'installation ainsi que la panoplie 16 d'alimentation et de régulation du combustible utilisé. Les sondes thermiques mesurant la température de recyclage, celle des gaz chauds, celle des deux flux de séchage, peuvent être ciblées à l'armoire. De meule les commandes électriques des équipements des brûleurs peuvent également entre ciblées. Les cables alimentant les autres organes du séchoir (moteur du ou des ventilateurs, compresseur, etc. ..) peuvent être raccordés à l'armoire puis mis à longueur pour simplifier au maximum les travaux de chantier. Les gaines de raccordement au séchoir peuvent faire partie intégrante du groupe de production d'air chaud. Lten- semble peut avantageusement être bardé pour constituer une pièce complète et finie. REVENDICATIONS 1. Séchoir pour matières en grains, notamment céréales et oléagineux, constitué par une enceinte verticale dans laquelle les grains circulent par gravité et sont traversés par des flux horizontaux d'air chaud produit par un générateur unique et présentant deux niveaux de température : un niveau supérieur intéressant la partie supérieure de l'enceinte et un niveau inférieur intéressant la partie inférieure de l'enceinte avec recyclage d'au moins une partie de l'air de niveau inférieur, dans l'air de niveau supérieur, apyres son réchauffage, caractérisé en ce que le foyer (2) du générateur unique d'air chaud à chauffage direct est placé en dépression de façon à assurer, à l'aide uniquement de ce générateur et dans le sens voulu, aussi bien le recyclage de l'air extrait de l'étage inférieur du séchoir que l'admission d'air ambiant, notamment pour l'amenée à la température vouluede l'air de séchage destiné à alimenter l'étage supérieur du séchoir. 2. Séchoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits d'air sont conçus de façon, uniquement sous l'effet de la dépression dans laquelle est placé le générateur d'air chaud,à introduire de l'air ambiant non chauffé à l'étage inférieur de l'enceinte, de l'air du même type mélangé à l'air chauffé provenant directement du générateur et de l'air de recyclage à la base du foyer du générateur, pour l'envoi de cet air, porté à la température voulue, à la partie supérieure de l'enceinte. 3. Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dépression dans laquelle est placé le générateur d'air chaud est réalisée au moyen d'au moins un ventilateur (4, 5), placé extérieurement à l'enceinte du séchoir,aspirant l'air de la partie supérieure de l'enceinte et le refoulant partiellement dans l'atmosphère et aspirant l'air de la partie inférieure en le refoulant à la base du foyer du générateur d'air chaud. 4. Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux d'air chaud est divisé en deux parties: un flux principal A introduit dans la partie supérieure du séchoir et un flu : secondaire B mélangé à de l'air ambiant ou à une partie du flux d'air de séchage servant d'air de recyclage, pour obtenir la température désirée en partie inférieure du séchoir. 5. Séchoir suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le mélange d'air ambiant et d'air de recyclage est réalisé en pratiquant des ouvertures dans les parois de l'enceinte (1) et en distribuant le flux d'air de dilution à l'intérieur du séchoir au moyen de tubes ou l'équivalent. 6. Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un déflecteur de forme adéquate confère à l'eir de recyclage introduit à la base du foyer (2) une orientation tan- gentielle lui imprimant un mouvement hélicoidal entre l'enveloppe (7) et le foyer (2), 7.Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur d'air chaud utilise comme combustible des produits pétroliers, du charbon, des déchets végétaux, les brûleurs équipant ce générateur étant du type torche ou à veine d'air, ou foyers à vis Og grille fixe ou mobile, des diaphragmes judicieusement placés en amont des brQeurs permettant d'ajuster le débit de gaz chauds. 8. Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un bouclier (8) surmonté d'un cône (9) et placé à l'extrémité du foyer (2j assure une bonne combustion des produits utilisés et contraint les gaz chauds à se mélanger au flux d'air de recy- clage. 9. Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précé- dentec, caractérisé n ce que des obturateurs tels que diaphragmes ou volets s'-at prévus dans les circuits d'air pour créer des pertes de charge aupplémentaires et obtenir ainsi la dépression désirée dans la chambre de combustion du générateur d'air chaud. 10. Séchoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les ventilateurs (4, 5) sont placés à un pignon du séchoir et le générateur d'air chaud (11) est placé face aux gaines du séchoir, le générateur d'air chaud étant réalisé entièrement en atelier pour etre installé verticalement contre le séchoir. 11. Séchoir suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le pied-support (14) du générateur d'air chaud abrite une armoire (15) de commande de l'installation ainsi que la panoplie (16) d'alimentation et de régulation du combustible utilisé.