Brevet FR2605722A1 — publié le 19880429

L'invention concerne un dispositif de séchage comportant une enceinte de séchage, notamment une enceinte à buses, qui est disposée à distance autour d'un cylindre de manière à former au moins une fente et qui enveloppe le cylindre au moins sur une partie de sa périphérie, et dans lequelun gaz sec ou un air d'apport envoyé par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs dispositifs de régulation de l'air d'apport est envoyé en tant qu'air de combustion, éventuellement par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur air évacué-air d'apport et d'un réchauffeur d'air ou d'un brûleur, par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée de l'air d'ap- port, à l'enceinte de séchage constituée éventuellement de plusieurs éléments et éventuellement d'un brûleur, et dans lequel une partie de l'air évacué est réunie, en tant qu'air de circulation, à l'air d'apport, notamment en amont du réchauffeur d'air ou du brûleur, et une partie de l'air du circuit possédant une humidité absolue aussi élevée que possible est prélevée en tant qu'air évacué, éventuellement par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur air évacué-air d'apport, avant d'être réunie à l'air d'apport, et dans lequel pour réaliser le réglage de l'humidité absolue de l'air évacué retiré, il est prévu un dispositif de réglage de la quantité d'air évacué retiré. De tels dispositifs connus par exemple d'après la demande de brevet allemand mise à l'inspection Publique sous le N" 22 03 621 peuvent être utilisés fondamentalement pour tous les sécheurs, dans lesquels un milieu porteur, par exemple de l'air chaud, et le milieu à évaporer, par exemple de l'eau, sont évacués hors du processus, et qui sont réalisés de préférence sous la forme d'un système à circulation d'air. Pour des raisons économiques il est judicieux de maintenir le pourcentage prélevé du milieu à sécher dans le milieu porteur, de manière qu'il soit réglable à un certain degré optimal, par exemple de maintenir la teneur en vapeur d'eau dans l'air dans une gamme allant de 0,35 à 0,45 kg de vapeur d'eau par kg d'air séché. Dans ledit exemple, une teneur réduite envapeur d'eau requiert une puissance plus élevée du ventilateur étant donné qu'une quantité d'air plus importante serait nécessaire pour pouvoir évacuer une quantité d'eau constante à partir du processus de séchage. De même, les pertes de chaleur à partir du système augmenteraient. Une teneur à nouveau trop élevée de vapeur d'eau dans l'air chaud réduirait la capacité de séchage installée étant donné que le gradient de pression partiel de vapeur entre la surface de la substance à sécher (bande de matériau) et l'air chaud humide serait nettement plus faible.: Dans un système à circulation d'air, la majeure partie de l'air sec est guidée dans un circuit, comportant par exemple les agrégats, tels qu'un sécheur, un compresseur, un dispositif de chauffage. Afin que l'ensemble de l'eau retirée de la substance à sécher puisse être évacué du système, cn élimine de l'air de circulation une certaine quantité d'air (air évacué), qui est très humide. La partie séchée de cette quantité d'air évacuée doit être complétée au moyen d'air frais ou d'air d'apport. La quantité de chaleur importante contenue dans l'air évacué est utilisée dans un échangeur de chaleur airair la plupart du temps indirect, afin de chauffer 1' air d'apport. Il peut se présenter les cas suivants 1. L'humidité de l'air évacué est réglée à une valeur supérieure ou la quantité d'air évacué est réduite par le régulateur de l'humidité de l'air évacué, par l'intermédiaire de volets de réglage ou analogues. Le volet servant au réglage de l'air d'apport reste dans une position inchangée - à l'état non réglé - et la quantité d'air d'apport reste constante, étant donné que le ventilateur d'entraînement de l'air d'apport continue à entraîner la même quantité d'air. Etant donné que la quantité d'air évacué a été réduite, un excès d'air d'apport est délivré. Aux emplacements du sécheur, qui sont ouverts en direction de l'environnement, notamment dans la fente entre le cylindre et l'enceinte de séchage, l'air en excès est éjecté dans l'environnement du sécheur. Ceci conduit à des températures et à des humidités très élevées dans l'environnement du sécheur et finalement également dans les zones de service, et à des pertes de chaleur indésirables depuis le système en direction de l'environnement. 2. L'humidité de l'air évacué est réglée à une valeur plus faible ou la quantité d'air évacué est accrue au moyen du régulateur de l'humidité de l'air évacué, au moyen de volets ou analogues. Le volet de réglage de l'air d'apport reste de facon inchangée- à l'état non réglé - dans sa position ou bien la quantité d'air d'apport reste constante, étant donné que le ventilateur d'entraînement de l'air d'apport continue à entraîner la même quantité d'air. Etant donné que la quantité d'air a été accrue, il existe un manque en air d'apport. L'air manquant est aspiré à partir de l'environnement du sécheur, aux emplacements du sécheur GÙ ce dernier est ouvert en direction de l'environnement, par exemple dans la fente présente entre le cylindre et l'enceinte de séchage. Ceci conduit à ce qu'une partie de l'air frais nécessaire pour le système de circulation d'air est aspiré, non pas, comme cela est recherché, par l'intermédiaire de l'installation de récupération de chaleur, mais par l'intermédiaire de la fente du sécheur et par conséquent le rendement de l'installation de récupération de chaleur diminue. Ceci réduit également le rendement thermique global du sé cheur. L'invention a pour but d'éviter des écoulements entre l'environnement et l'enceinte de séchage ; pour un fonctionnement optimal, il faut s'efforcer d'obtenir en cet endroit un comportement neutre. Ces problèmes sont résolus conformément à l'invention dans un dispositif du type indiqué plus haut, grâce au fait que pour le réglage asservi de l'amenée d'air d'apport en fonction de variations de l'humidité de l'air évacué, au voisinage ou à proximité immédiate de la fente entre l'enceinte de séchage et le cylindre, il est prévu au moins un dispositif de mesure, par exemple des capteursde température , des appareils manométriques ou des appareils de mesure d'écoulement ou analogues, répondant à un écoulement, en vue de déterminer la direction d'un écoulement d'air entre l'environnement et l'enceinte de séchage, et qu'au dispositif de mesure se trouve raccordé un dispositif de commande servant à régler le ou les dispositifs de réglage de l'air d'apport et à l'aide duquel l'air d'apport peut être commandé dans le sens d'une réduction de l'écoulement d'air dans la fente. Il est préférable que le dispositif de mesure soit disposé sur le bord de la fente de soufflage ou sur le bord du cylindre de séchage. Cet emplacement est bien accessible pour le montage d'un dispositif de mesure et il apparaît, dans cette zone, des écoulements que l'on peut bien mesurer et qui peuvent être utilisés en tant que critère de fonctionnement correct du sécheur. Comme dispositifs de mesure pour le sens de l'écoulement au niveau de la fente, on peut utiliser notamment des capteurs de mesure de température, par exemple des thermocouples, des résistances à coefficient négatif de température, des appareils de mesure manométrique, comme par exemple des tubes de Pitot, des tubes de Prandtl, des interrupteurs manométriques ou analogues, qui peuvent notamment mesurer la pression statique ou la pression d'écou lement, et des appareils de mesure d'écoulement permettant la mesure directe d'un écoulement, comme par exemple des anémomètres à moulinet, des interrupteurs à pales ou analogues. Le dispositif de commande, qui actionne le disposée tif de régulation de l'air d'apport, est raccordé à de tels dispositifs de mesure. La valeur de consigne du dispositif de commande est réglée à la température désirée (notamment une température moyenne entre la température de l'air de soufflage et la température de l'air ambiant). L'installation conforme à l'invention convient notamment pour des enceintes à buses de grande puissance avec un système mono, un système duo ou des systèmes combinés, qui sont équipés de circuits de circulation de l'air, pour des sécheurs de surface étendue, possédant des géométries différentes d'éjection par soufflage, mais comportant des circuits de circulation d'air, et également pour des sécheurs à canaux. Il est préférable de prévoir, pour la détermination de la direction d'écoulement, au moins deux appareils de mesure de température ou de pression branchés selon un montage différentiel, à distance l'un de l'autre. Ces appareils de mesure permettent d'identifier de façon rapide et précise la direction de l'écoulement. Lorsque l'enceinte de séchage est réalisée sous la forme d'une enceinte à buses, il est avantageux que le dispositif de mesure soit disposé dans la zone centrale d'une fente de soufflage. Un contrôle en cet emplacement permet d'accroître la sécurité du procédé, en rapport avec une puissance suffisante de séchage. En principe, on peut utiliser n' importe quel gaz comme milieu de séchage. Dans la pratique, l'on utilise l'air ambiant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après en référence au dessin annexé, qui représente un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. De l'air d'apport est envoyé en A au dispositif par l'intermédiaire d'une soufflante 1 d'entraînement de l'air d'apport, par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur 2 de l'air évacué. Une partie de l'air d'apport est envoyée, en tant qu'air de combustion, par l'intermédiaire d'une canalisation 3, d'un dispositif de réglage 28 et d'un ventilateur 29 d'entraînement de l'air de combustion, à dispositif de chauffage de l'air ou brûleur 6.Une autre partie de l'air envoydepar l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur 2 de l'air évacué est envoyée,par l'intermédiaire d'une canalisation 4 et d'un dispositif de réglage 5 au système de circulation d'air et partir de là, en tant quair devant être chauffé, de concert avec l'air de renvoi subsistant dans les canalisations d'air de renvoi 12a et 13 en tant qu'air de circulation, dans la canalisation de circulation d'air 4a, par l'intermédiaire d'un régulateur de turbulence 7 et d'un ventilateur d'entraînement de l'air de circulation ou une soufflante 7 au brûleur ou au dispositif 6 de chauffage de l'air. Une canalisation d'air de soufflage 8 relie le brûleur à une première moitié 9 de l'enceinte et une canalisation d'air de soufflage 10 relie le brûleur à une seconde moitié 11 de l'enceinte.La première moitié 9 de l'enceinte comporte la canalisation d'air de renvoi 12, la seconde moitié 11 de l'enceinte comporte la canalisation d'air de renvoi 13 et les deux canalisations d'air de renvoi sont finalement réunies de manière à former la canalisation d'air de circulation 4a, véhiculant l'air de circulation. En amont de cette jonction, à la canalisation 12 se trouve raccordée une canalisation d'air évacué 14, au moyen de laquelle l'air évacué est envoyé à travers l'é- changeur de chaleur 2 et y transfère sa chaleur à l'air d'apport envoyé par l'intermédiaire de la canalisation 23. La canalisation d'air évacué 14 contient un ventilateur d'en trainement de l'air évacué ou une soufflante 15 d'entraînement de l'air évacué et un dispositif de réglage 18. Dans les installations actuelles, la régulation s'effectue au moyen du réglage de la teneur en humidité de l'air évacué, auquel cas il est prévu à cet effet, dans la canalisation d'air évacué 14, en amont de l'échangeur de chaleur 2 de l'air évacué, une sonde de mesure 16, qui commande, par l'intermédiaire d'un organe de réglage 17, le dispositif de réglage 18 disposé dans la canalisation d'air évacué 14 et modifie la quantité d'air évacué. Cette modification quantitative entraîne une variation de la teneur d'humidité dans l'air évacué.Lors de modifications de la quantité d'air évacué, il apparaît - comme cela a déjà été mentionné-des écoulements d'air sur le pourtour de la fente 20 entre les moitiés 9 et 11 de l'enceinte de séchage et le cylindre de séchage 19, et soit de l'air provenant de l'environnement est aspiré dans la fente, soit de l'air du circuit est évacué par soufflage hors de la fente 20. Afin d'obtenir alors une commande asservie en vue d'éviter un tel écoulement d'air dans la fente 20, dans la zone marginale de cette fente 20 se trouve disposé un dispositif de mesure qui permet de déterminer la direction de circulation d'un écoulement d'air dans la fente. Un dispositif 24 de réglage de l'air d'apport, qui est situé dans la canalisation d'amenée d'air 23, est réglé par un dispositif 22 en fonction du signal mesuré par le dispositif de mesure 21, jusqu'à ce que l'écoulement d'air dans la fente 20 se termine ou soit réduit au minimum. Le dispositif 24 de réglage de l'air d'apport servant à réaliser l'apport d'air frais est asservi directement dans la direction correspondante par le dispositif de mesure 21 servant à déterminer la direction de l'écoulement. En soi, il est indifférent du point de vue du principe de mesure que deux moitiés d'une enceinte de séchage possèdent un circuit commun air évacué-air d'apport passant par des canalisations 12,13, 4a, 8, 10 ou soient branchées en parallèle, en étant indépendantes, auquel cas les moitiés 9,11 de l'enceinte de séchage devraient être réglées séparément et posséder leur propre circuit respectif air d'apportair évacué et des canalisations d'air évacué et des canalisations d'air d'apport correspondantes, respectivement avec des dispositifs de réglage 18,24 commandés de façon correspondante. Dans le cas présent, il suffit qu'une moitié de l'enceinte, à savoir la moitié 9 de l'enceinte, possède un dispositif de mesure étant donné que l'air évacué est prélevé, par l'intermédiaire de la canalisation 14, à partir de la canalisation d'air de renvoi 12 de la première moitié 9 de l'enceinte. Sur la figure, dans le cas de la moitié 11 de s- chage, on a représenté d'une manière purement schématique le fait que l'air envoyé par l'intermédiaire de la canalisation 10 sort de l'enceinte par l'intermédiaire de surfaces de séchage relativement larges et parvient, par l'intermédiaire de fentes d'aspiration 25, à la canalisation d'air évacué 12. Les flèches 26 indiquent les écoulements d'air le long de la surface supérieure du cylindre de séchage 19 et dans les fentes de soufflage 30. Il convient de disposer, en tant que dispositif 24 de réglage de l'air d'apport, dans la canalisation d'air d'apport 23, des soupapes, des clapets ou analogues, un dispositif d'entraînement à vitesse de rotation réglable de la soufflante 1 d'entraînement de l'air d'apport, un régulateur de turbulence réglable ou d'autres dispositifs de réglage de l'écoulement traversant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de séchage comportant une enceinte de séchage, (9,11),notamment une enceinte à buses, qui est disposée à distance autour d'un cylindre (19) de manière à former au moins une fente (20) et qui enveloppe le cylindre au moins sur une partie de sa périphérie, et dans lequel un gaz sec ou un air d'apport envoyé par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs dispositifs (24) de régulation de l'air d'apport est envoyé en tant qu'air de combustion, éventuellement par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur air évacué-air d'apport et d'un réchauffeur d'air ou d'un brûleur , par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée de l'air d'apport, à l'enceinte de séchage constituée éventuellement de plusieurs éléments et éventuellement au brûleur, et dans lequel une partie de l'air évacué est réunie, en tant qu'air de circulation, à l'air d'apport, notamment en amont du réchauffeur d'air ou du brûleur, et une partie de l'air du circuit possédant une humidité absolue aussi élevée que possible est prélevésen tant qu'air évacué, éventuellement par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur air évacué-air d'apport, avant d'être rcunie à l'air d'apport, et dans lequel pour réaliser le ro- plage de l'humidité absolue de l'air évacué retiré, il est prévu un dispositif de réglage de la quantité d'air évacue retiré, caractérisé en ce que pour le réglage asservi de l'amenée d'air d'apport en fonction de variations de l'humidité de l'air évacué, au voisinage ou à proximité immédiate de la fente (20) entre l'enceinte de séchage (9,11) et le cylindre (19) il est nrévu au moins un dispositif de me sure (21), par exemple des capteursde de température, des appareils manométriques ou des appareils de mesure d'écoulement ou analogues, répondant à un écoulement, en vue de déterminer la direction d'un écoulement d'air entre l'environnement et l'enceinte de séchage (9,11), et qu'au dispositif de mesure (21) se trouve raccordé un dispositif de commande (22) servant à régler le ou les dispositifs (24) de régla ge de l'air d'apport et à l'aide duquel l'air d'apport peut être commandé dans le sens d'une réduction de l'écoulement d'air dans la fente. 2. Dispositif de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour déterminer la direction d'écoulement il est prévu au moins deux appareils de mesure de température ou de pression, branchés selon un montage différentiel à distance l'un de l'autre. 3. Dispositif de séchage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'enceinte de séchage est réalisée sous la forme d'une enceinte à buses, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (21) est disposé dans la zone centrale d'une fente de soufflage. 4. Dispositif de séchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (21) est monté sur le bord de la fente de soufflage (20) ou sur le bord du cylindre de séchage (19).