Brevet FR2561077A1 — publié le 19850920

La présente invention se rapporte à un procédé d'expansion de feuilles de tabac utilisant un gaz à haute pression et à un appareil pour sa mise en oeuvre. Elle concerne, plus particulièrement, un procédé d'expansion de feuilles de tabac et un appareil correspondant, qui sont caractérisés en ce qu'en laissant passer un gaz à haute pression par un passage d'un tube venturi avant son admission dans un tube expanseur profilé en U, on réussit à transférer commodément les feuilles de tabac déchiquetées en l'absence de bruit en raison de la force d'aspiration créée par ledit passage du tube venturi. Le procédé par lequel les feuilles de tabac déchiquetées, y compris les côtés, subissent une expansion en étant injectées dans un tube expanseur à l'aide de vapeur d'eau à haute température sous une pression élevée est déjà connu par le brevet coréen nO 1620/1981. Dans ce procédé, on prévoit une trémie ouverte vers un coté de l'entrée du tube expanseur et elle est conçue de manière que, lorsque les tiges de tabac sont admises dans la trémie et que la vapeur d'eau est projetée à partir d'un dispositif projecteur de vapeur monté à l'entrée de ce tube expanseur, en raison de la force de projection de la vapeur, les tiges de tabac coupées dans la trémie peuvent être soumises à une expansion pendant leur injection dans le tube expanseur. L'expansion des tiges de tabac coupées qui sont ainsi injectées dans le tube expanseur peut avoir lieu sans heurts à un taux quelconque, mais dans l'opération impliquant l'injection des tiges de tabac coupées dans le tube expanseur, certains problèmes se posent. En d'autres termes, dans le procédé décrit ci-dessus, les tiges de tabac coupées doivent être chargées dans la trémie mais afin de transférér à cette fin le tabac coupé dans une machine de découpage à la trémie, il est nécessaire d'installer à côté un appareil-moteur, tel qu'un appareil de transfert du type transporteur, un appareil de transfert du type à vis ou un transporteur du type à vibrations, etc de sorte qu'il en résulte divers inconvénients économiques, tels qu'une complexité des matériels, l'occupation d'une grande superficie, un prix accru de l'équipement etc. Ce qui est encore plus important est un autre inconvénient selon lequel, lorsque les tiges de tabac coupées dans la trémie sont injectées dans le tube expanseur par la puissance de la vapeur projetée, le bruit provoqué est tellement fort qu'il est impossible de travailler sans un équipement d'assourdissement ce qui pose évidemment un problème qui n'est pas facile à résoudre. Il convient de mentionner encore un autre inconvénient concernant le procédé d'expansion utilisant un tube expanseur en U, à savoir que puisque ce tube expanseur est maintenu à une haute température par l'emploi de la vapeur d'eau à haute température et sous pression élevée, une poudre boueuse vient adhérer sur les parois intérieures du tube expanseur de sorte qu'on est obligé fréquemment d'interrompre les opérations. Ainsi, la présente invention a pour but de fournir un procédé d'expansion de tiges de tabac et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, par lesquels les tiges de tabac peuvent être transférées sans heurt dans le tube expanseur sans avoir à installer des appareils quelconques, tels qu'un transporteur ou un autre équipement à moteur et, en même tempos7 lesdites tiges peuvent subir une expansion en étant injectées dans le tube expanseur sans aucun bruit et aussi sans provoquer d'adhérence d'une poudre boueuse de tabac au tube expanseur. Pour aboutir à l'objectif indiqué de l'invention, on forme un passage du type tube venturi à une extrémité du tube expanseur de sorte que le gaz à haute pression est envoyé dans le tube expanseur à travers ledit passage du type tube venturi. Il est nécessaire dans ce cas, afin d'empêcher les bruits provoqués par la projection de gaz à haute pression, que le tube expanseur et le tube distributeur devant fournir les tiges coupées et roulées soient reliés ensemble et que cette liaison entre les deux tubes soit hermétiquement close par rapport à ltextérieur. Selon l'invention, quand le gaz à haute pression projeté depuis le tube de distribution du gaz sous pression, surtout lorsque ce gaz est de l'air ou de la vapeur d'eau à haute pression, passe par le passage du type venturi, son mouvement doit être accéléré de manière qu'un phénomène de basse pression se manifeste autour de l'ajutage du tube de distribution du gaz à l'extérieur du passage, et de ce fait les tiges coupées et roulées provenant de leur source de distribution sont injectées dans le tube expanseur tout en étant aspirées dans le tube distributeur. Les bruits produits par la divergence du gaz à haute pression sont alors transmis au tube distributeur mais puisque ces bruits sont absorbés par les tiges de tabac cou pées admises dans le tube distributeur, le bruit qu'on entend à l'extérieur est très amorti. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un appareil selon l'invention ; et - la figure 2 est une coupe transversale d'une partie importante de la figure 1. Un tube d'expansion 1 en forme d'U, dont une extrémité est reliée à un cyclone 2 pour la séparation de vapeur d'eau, est muni d'un tube de liaison 3 présentant un passage A du type tube venturi formé à l'autre bout de ce tube d'expansion en U. Ledit tube de liaison 3 peut être métallique, mais on préfère qu'il soit en un matériau présentant une résistance élevée et ayant un effet d'insonorisation. Le tube de liaison 3 et le tube d'expansion 1 sont assemblés suivant un diamètre commun et, à proximité de la zone de jonction à l'intérieur de l'un de ces tubes, on a prévu une partie protubérante 4 de façon à former un passage A du type tube venturi, alors que vers l'autre extrémité de ce tube de jonction au-delà de la partie protubérante, est ménagée une partie épanouie 5 dont la portion terminale est hermétiquement close au moyen d'une plaque de blocage 6. L'extrémité supérieure du tube distributeur recourbé 7 pour les tiges de tabac coupées s'ouvre à travers un côté de cette plaque de blocage 6 dans des conditions de fermeture hermétique et son extrémité inférieure est située à la source de distribution des tiges coupées et roulées qui a été construite de manière à jouer le rôle d'un dispositif d'amenée 8' des tiges roulées et coupées à partir d'une machine 8 de coupe des tiges de tabac. D'autre part, dans la portion de la plaque de blocage 6 qui est en alignement coaxial avec le tube d'expansion 1, on a prévu un tube 9 de dis tribution d'un gaz à haute pression, disposé coaxialement au tube d'expansion 1, et l'extrémité de l'ajutage de projection 9' de ce tube d'amenée 9 est construite de manière à dépasser à l'intérieur du tube de liaison 3 de façon que cet ajutage de projection puisse être situé au-dessus du passage du type venturi A. Il est souhaitable que le tube distributeur 7 soit construit en un métal, une résine synthétique ou une étoffe tissée à travers lesquels les bruits ne sont que faiblement transmis. Etant donné que le passage du type venturi A sert à transférer les feuilles déchiquetées de tabac dans le tube d'expansion 1 par suite de sa puissance d'aspiration qui se manifeste lorsque le gaz à haute pression est projeté à travers l'ajutage 9' de projection du gaz à haute pression, on pourrait au lieu d'établir le passage venturi A à l'intérieur du tube de liaison 3, le former à l'extrémité du tube expanseur. Dans ce cas, il est cependant nécessaire de régler convenablement la distance entre le tube distributeur 9 et l'ajutage 9'. Si un gaz à haute pression, surtout l'air ou la vapeur d'eau à haute pression, est projeté de l'ajutage 9' faisant partie du tube 9 de projection de gaz à haute pression, la vitesse d'écouiement du gaz à haute pression augmente lors de son passage par le tube venturi A et de ce fait, un phénomène de basse pression est créé dans le passage B d'injection des tiges de tabac coupées, formé sur un côté de l'ajutage-9' et on établit ainsi une puissance d'aspiration suffisamment forte pour aspirer les tiges coupées de tabac dans le tube distributeur 7. Il en résulte que les tiges coupées de tabac passent à travers le tube distributeur 7, sont aspirées dans le tube de liaison 3 et sont ensuite injectées dans le tube d'expansion 1 ensemble avec le gaz à haute pression. Il est souhaitable que le gaz projeté depuis l'ajutage 9' du tube 9 de distribution de gaz à haute pression soit maintenu à une vitesse d'écoulement de 200 à 500 m/s et sous une pression d'éjection de 1,0 à 1,5 bar et, en même temps, la vitesse d'aspiration des tiges coupées de tabac dans le tube distributeur 7 est, de préférence, de 20 à 50 m/s. Le tube d'expansion 1 est entouré d'une cuve d'eau 10réglage thermostatique comportant un tube 11 d'amenée d'eau froide, un tube 12 d'amenée de vapeur d'eau et un tube de vidange 13 ; d'autre part la liaison entre le tube d'expansion 1 et le cyclone 2, c'est-à-dire l'extrémité de décharge 1' du tube d'expansion est entourée d'une cuve d'eau froide 14 équipée d'un tube d'amenée d'eau froide 15 et d'un tube de vidange 16. La cuve d'eau à réglage thermostatique 10 et la cuve d'eau froide 14 sont indispensables pour empêcher l'adhérence de poudre boueuse se pro duisant sur toutes les parties intérieures du tube d'expansion quand les tiges de tabac coupées sont gonflées, et il est préférable que la température interne de la cuve d'eau 14 à réglage thermostatique soit maintenue entre 88 et 980C par la manipulation des soupapes fixées au tube 11 d'amenée d'eau froide, au tube 12 d'amenée de vapeur d'eau et au tube de vidange 13 respectivement, et la température dans la cuve d'eau froide 14 est maintenue entre 40 et 600C en réglant l'arrivée d'eau froide. L'extrémité de décharge du tube d'expansion 1 est reliée au cyclone 2 dont l'extrémité supérieure est équipée d'un conduit d'échappement 17 qui sépare la vapeur d'eau aux fins d'enlèvement et son extrémité inférieure est équipée d'un dispositif de décharge 18 des tiges coupées de tabac qui ont été traitées par expansion de telle sorte que les tiges de tabac gonflées peuvent être transférées aux stades ultérieurs de traitement tels que le séchage etc. En outre, autour du cyclone 2, sur la paroi externe 19, on a formé une chemise chauffante munie d'un tube 20 de distribution de vapeur d'eau et d'un tube de vidange 21, afin d'empêcher la condensation de vapeur d'eau en maintenant la température au-dessus de 1100C. Selon la présente invention, comme il a été précédemment décrit, les tiges coupées de tabac de la source d'amenée de tabac sont aspirées à travers le tube distributeur 7 vers le tube d'expansion 1 par la force d'aspiration produite lorsque le gaz à haute pression éjecté de l'ajutage 9' traverse le passage venturi A, de sorte que non seulement il devient inutile d'installer un équipement moteur quelconque tel qu'un transporteur etc, dont l'emploi est indispensable pour le transfert des feuilles de tabac, vers l'entrée du tube expanseur 1 selon les procédés classiques, ce qui permet une économie sur le prix de l'équipement, mais aussi il devient possible que les bruits produits de façon inhérente lors de la projection d'un gaz à haute pression ainsi que lors de l'injection des tiges coupées de tabac dans le tube expanseur par l'action d'un gaz à haute pression, soient absorbés dans les tiges de tabac coupées en cours de transfert dans le tube de distribution et on évite ainsi entièrement les perturbations du fonctionnement, pratiquement sans transmettre aucun bruit à l'extérieur du dispositif expanseur en service. De plus, dans la présente invention qui comprend une cuve d'eau à réglage thermostatique et une cuve d'eau froide autour du tube expanseur afin de maintenir à une valeur constante la température du tube expanseur, on peut empêcher les adhérences à l'intérieur du tube d'expansion des poudres boueuses et on voit donc que l'invention est remarquablement intéressante pour rehausser l'efficacité opératoire du traitement. REVENDICATIONS 1. Procédé d'expansion de tiges de tabac selon lequel les tiges coupées de tabac sont introduites dans un tube d'expansion (1) profilé en U ensemble avec un gaz à haute pression, caractérisé en ce que le tube d'expansion (1) est maintenu à la température d'une cuve (10) d'eau à réglage thermostatique entourant ledit tube d'expansion en U, ce tube d'expansion (1) étant relié à un tube distributeur (7) provenant de la source de distribution des tiges de tabac par l'intermédiaire d'un tube de liaison (3), formant ainsi un système tubulaire qui est entièrement clos hermétiquement par rapport à l'extérieur, et aussitôt qu'un gaz à haute pression est éjecté d'un ajutage (9') de gaz à haute pression qui est disposé dans le tube de liaison (3) faisant partie dudit système tubulaire, le gaz à haute pression est immédiatement admis dans le tube d'expansion à travers un passage du type venturi (A) formé sur son trajet, de sorte qu'en utilisant la puissance d'aspiration engendrée, les tiges coupées de tabac peuvent être aspirées depuis leur source de distribution, à travers le tube de distribution (7) relié à cette source, si bien que les tiges de tabac coupées sont admises dans le tube d'expansion comme si elles avaient été injectées dans celui-ci ensemble avec le gaz à haute pression et qu'elles sont ainsi gonflées dans ce tube d'expansion. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz à haute pression est de l'air ou de la vapeur d'eau sous une pression élevée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz à haute pression est un gaz sous une pression élevée qui a été préalablement chauffé à une température de 50 à 2500C. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz à haute pression est injecté dans le passage (A) du type venturi à une vitesse de 200 à 500 m/s. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de la partie recourbée du tube d'expansion en U (1) est maintenue entre 88 et 980C et la température à l'extrémité de décharge (1') du tube d'expansion est maintenue entre 40 et 600C. 5. Appareil d'expansion des tiges de tabac coupées, caractérisé en ce outil comprend un tube d'expansion (1) profilé en U entouré d'une cuve d'eau (10) réglage thermostatique, relié à un tube distributeur '7) pro venant de la source de distribution des tiges de tabac coupées par l'intermédiaire d'un tube de liaison (3), formant ainsi un système tubulaire qui est fermé hermétiquement en totalité par rapport à l'extérieur, ledit système tubulaire comportant un ajutage (9') d'éjection d'un gaz à haute pression dans la zone du tube de liaison (3), ainsi qu'un passage du type venturi (A) à mi-chemin entre l'ajutage éjecteur et la partie d'entrée du tube d'expansion, et l'extrémité de décharge (1') de ce tube d'expansion étant reliée à un cyclone (2) pour la séparation de la vapeur d'eau. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le passage du type venturi (A) est formé dans la partie terminale du tube de liaison (3) relié au tube d'expansion en U (1). 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tube distributeur (7) est en métal, en résine synthétique ou en une étoffe tissée. 9. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tube d'expansion est entouré d'une cuve d'eau (10) à réglage thermostatique.