Brevet FR2573186A1 — publié le 19860516

La présente invention concerne les installations de conditionnement de matériaux divers, par apport ou extraction d'humidité, et notamment de séchage des bois du type faisant intervenir une phase de chauffage par un fluide humide puis une phase de mise sous vide pour évaporer l'humidité, ces deux phases étant répétées cycliquement jusqu a atteindre le degré de séchage voulu, c' est-à-dire le degré d'igrométrie souhaité pour le matériau considéré. Alors que ces deux phases sont connues et appliquées depuis très longtemps, leur mise en pratique industrielle se heurte toujours d'une part à des problèmes d'homogénéité de la circulation et de la répartition des fluides de chauffage et de ventilation, et d'autre part à des problèmes graves de corrosion résultant de l'action des tannins de bois sur les aménagements intérieurs. La présente invention permet de résoudre simultanément ces deux catégories de problèmes grâce à une installation qui se caractérise essentiellement par l'absence de tout élément mécanique mobile à l'intérieur de l'enceinte de séchage, la répartition des fluides sur les piles de bois se faisant horizontalement par refoulement à travers une paroi verticale perforée, au moyen d'un ventilateur extérieur avec reprise par aspiration et également à l'extérieur de ladite enceinte. Au surplus, le contrôle du cycle de chauffage est assuré par un psichromètre mesurant en permanence l'écart entre la température seche et la température humide, c'est-à-dire l'humidité relative dans l'enceinte, et déclenchant au moment voulu l'injection de vapeur d'eau dans l'air chaud ou l'arrêt de ladite injection. Enfin, pour assurer le minimum de déperditions thermiques, l'isolation de l'enceinte résulte de sa constitution sous forme de deux viroles concentriques, entre lesquelles est crée et maintenu le degré de vide nécessaire au moyen d'une pompe commandée par un pressostat contrôlant ledit vide, comme il est décrit dans la demande de brevet déposée simultanément par le demandeur pour "Procédé pour la création d'une isolation thermique". On comprendra mieux l'invention en se référant à la description suivante, correspondant au dessin annexé, sur lequel: - la figure I est une coupe horizontale schématique d'une installation selon l'invention, selon I-I de la figure 2. - la figure 2 est une coupe verticale transversale selon II-II de la figure 1, - la figure 3 illustre le psichromètre et son montage, - les figures 4a et 4b illustrent la constitution du fond de l'enceinte de séchage. On se réfèrera d'abord principalement aux figures 1 et 2. L'enceinte 1 du séchoir se compose de deux viroles cylindriques 2 et 3 réunies par des fonds 4 et 5. Dans l'espace situé entre les viroles est créé un vide maintenu constant par une pompe (non représentée). Le fond 4 est constitué par la porte d'accès à l'intérieur de l'enceinte. Le fond 5 présente l'aspect illustré aux figures 4a et 4b, destiné à en assurer la rigidité voulue, comme il sera expliqué plus loin. Les piles de bois 6 sont amenées sur des chariots 7 roulant sur des guides 8 de manière usuelle. Dans la paroi 5 sont montés d'une part un conduit de refoulement 9 et d'autre part un conduit d'aspiration 10 équipé chacun d'un dispositif de fermeture étanche, par exemple une vanne papillon, respectivement 9' et 10'. Ces deux conduites sont réunies par l'intermédiaire d'un ventilateur centrifuge 11, d'une trappe d'entrée d'air 12 et d'un échangeur thermique 13. Sur la conduite 9 sont branchés une pompe à vide 14 et un condenseur 15. Comme indiqué schématiquement sur la figure 2, entre la conduite de refoulement 9 et la pile de bois 6 est montée une cloison verticale perforée 16, sur tout le long de la pile, des cloisons 17 et 18 contribuant à déterminer le cheminement des fluides, indiqué par les flèches. La perforation de cette paroi est divisée en différentes zones sur la longueur comme sur la hauteur ayant des passages d'air variables pour contribuer à une distribution homogène du fluide de chauffage. Si l'on considère maintenant plus spécialement la figure 3, on voit que ie psichromètre, porté par une plaque 19 montée dans une fenêtre ouverte dans la double paroi 1-2 se compose d'une sonde sèche 20 et d'une sonde humide 21,cette dernière transmettant une indication fournie par une gaze 22 reliée à la sortie d'un réservoir 23 alimenté en eau par une conduite 24, commandée par une vanne 25 et un doseur "goutte à goutte 26, cette eau étant récupérée dans un réservoir 27. Le fonctionnement de l'installation est alors conforme au système cyclique connu : l'air, admis par les vannes 9 et 10 et chauffé par l'échangeur 3, est aspiré et renvoyé sous la pression du ventilateur 11 par la conduite 9 devant la cloison 16, à travers laquelle il est refoulé dans la pile de bois, de manière complètement homogène en hauteur et en longueur. Ce résultat représente un progrès considérable sur toutes les installations antérieures où pour obtenir une répartition qui n était d'ailleurs pas réelle uniforme, on avait recours à des batteries de ventilateurs et à des systèmes oscillants, tendant à assurer par balayage la répartition de l'air humide sur le bois. Simultanément le psichromètre assure la régulation de la teneur en humidité de l'air, en fonction de l'humidité du bois. La température de consigne du matériau est de 30 à 50 "C et la différence entre la température du bois et celle del'air est de l'ordre de 10 à 200C. Après une durée fonction de divers paramètres lies à la nature et à la condition du bois, on ferme la vanne 10 et on crée le vide à l'intérieur de 11 enceinte par la pompe 14 jusqu 'à environ 40 mbars. Le bois se refroidit par perte de la chaleur d'évaporation par environ 4 à 100C. L'humidité qui s'évapore est alors recueillie dans le condenseur. Sans rebrancher la ventilation, on soumet intermédiairement le bois à une re-humidification superficielle sous vide; après la ré-humidification superficielle sous vide, l'air admis dans l'enceinte par la trappe 12 et la vanne 9 est chauffé par l'échangeur 3, est aspiré automatiquement grâce à la dépression existante à ce moment là à l'intérieur de l'enceinte. Cet air pré-chauffé qui entre en contact avec le produit à sécher ou à conditionner, évite des chocs thermiques pour le produit. Lorsque la pression de l'enceinte est égale à la pression atmosphérique, on ferme la trappe 12 et on ouvre la vanne 10 et l'air circule sous la pression du ventilateur 11. On doit alors recommencer le cycle depuis le début et cela le bon nombre de fois permettant d'atteindre le degré d'igrométrie voulu pour le bois. On notera que la totalité des éléments mécaniques mobiles (11 à 15) sont situés à l'extérieur de l'enceinte 1, donc complètement à l'abri des tennins du bois, dont on connait le pouvoir particulierement corrosif quand ils sont mélanges à de l'eau ou de la vapeur a haute température. Cette corrosion est ainsi évitée, ce qui augmente largement leur durée de vie par comparaison aux installations antérieures, dans lesquelles notamment les batteries de ventilateurs étaient situées a l'intérieur de l'enceinte de séchage. On voit enfin sur les figures 4a et 4b la paroi de fond 5 de l'enceinte : elle est formée d'un disque 27 en acier inoxydable et d'un fond bombé 28. Les embouchures des condùits 9 et 10 sont des viroles coniques 30 et 31 montées sur des ouies de ventilation 32-33. Cette forme assure à la fois la rigidité de la paroi et la meilleure circulation des fluides. REVENDICATIONS 1. Installation pour le conditionnement de matériaux divers, par apport ou extraction d'humidité, et notamment de séchage du bois selon le procédé faisant intervenir cycliquement une circulation d'air humide chaud sur le bois puis une mise sous vide avec refroidissement et condensation de l'humidité, jusqu'à atteinte du degré hygrométrique voulu pour le bois, caractérisé en ce que ltensemble des éléments mécaniques mobiles déterminant ladite circulation sont disposés à l'extérieur de l'enceinte de traitement. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'air humide chaud est refoulé sur le bois à travers une cloison verticale perforée assurant sa répartition homogène verticalement et horizontalement. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'enceinte est isolée thermiquement par une double paroi, dans laquelle est maintenu un vide constant. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle permet la succession d'opérations suivantes : évaporation de l'humidité dans l'enceinte, transport de cette humidité vers l'extérieur, aspiration de cette humidité par une pompe à vide extérieure, condensation d'une partie de l'humidité (sous forme gazeuse) dans un condenseur extérieur, séparation des condensats en résultants avant la pompe et aspiration des gazs restants dans la pompe pour condensation finale.