Brevet FR2633707A1 — publié le 19900105

Séchoir vertical pour grains et granulés à enveloppe -auto-porteu- se en béton armé. La présente invention concerne les séchoirs verticaux utilisés ha bituellement en combinaison avec les silos de stockage pour sécher les grains, notamment le mais, ou des granulés. Dans ces sé choirs, la matière à sécher est chargée au sommet d'une tour verticale et on fait circuler en courant croisé un flux ascendant de gaz de séchage à travers la tasse de matière. Parmi les séchoirs actuellement connus, ceux du type le plus cou rant sont constitués par une~gaine cylindrique en tôle constituant la chambre de circulation dans laquelle descend la matière à sécher, le gaz de séchage traversant une ou plusieurs fois cette chambre selon des trajets horizontaux. La capacité de séchage de ces séchoirs dépend de leur hauteur de sorte que celle-ci est importante et dépasse la dizaine de mètres. Les gaines métalliques cotistituant de tels silos n'ont pas une résistance mécanique suffisante pour être auto-porteuses et elles doivent être entourées par une charpente porteuse. Ces enveloppes en tôle sont en outre sujettes à la corrosion par les acides organiques des produits séchés. De plus les gaz dégagés, notamment du maïs, contiennent des produits chimiques résultant des défoliants lesquels, en combinaison avec les poussières entrainées par les gaz de séchage, donnent naissance à un mélange qui peut être explosif. Les séchoirs sont donc exposés à un risque d'incendie, tout incendie entrainant la déformation de la gaine en tôle du séchoir et la destruction du séchoir. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. En conséquence, elle a pour objet un séchoir vertical pour grains et granulés du type comportant une chambre de séchage verticale dans laquelle est chargée la matière à sécher qui en est extraite à la base, la chambre de séchage étant traversée en courant croisé par le flux ascendant de gaz de séchage, caractérisé en ce qu'il est englobé dans une tour en béton armé. Cette technique permet la réalisation d'un séchoir en béton arasé de grande hauteur qui soit auto-porteur et qui comporte, autour de la gaine verticale contenant la charge de matière en cours de sé chage, des chambres de canalisation des flux gazeux de séchage per mettant la mise en oeuvre des procédés de séchage en plusieurs étages ainsi qu'une gaine isolée des premières pour la circulation du personnel de surveillance et d'entretien du séchoir. Elle permet aussi de réaliser un séchoir dans lequel, en cas de sinistre, il soit possible de circonscrire l'incendie et d'éviter, en combinaison avec les qualités de résistance au feu du béton, les déformations rendant inutilisable ledit séchoir. Cette tour en béton armé peut être réalisée soit de façon traditionnelle en coffrage grimpant soit en coulage continu selon la technique des coffrages glissants,soit selon un système de préfabrication lourde, ou tout autre système de construction de béton ar me. Dans le cas d'une réalisation par préfabrication lourde, la tour peut être réalisée par empilage d'éléments en béton constituant des tranches horizontales du séchoir, l'empilage des éléments éLant contrainL par une compression verticale réalisée par des tendeurs verticaux agissant sur toute la hauteur du séchoir, ces tendeurs verticaux étant eux-mêmes ancrés au massif de fondation pour assurer la stabilité du séchoir. Les éléments en béton peuvent etre réalisés en beton dosé à 350 kg, en béton réfractaire à base d'argile ou en béton dit expansé ce qui permet d'isoler la tour et de réaliser des économies d'énergie. Du fait de la compression verticale de l'empilage d'élémetlts et de l'ancrage au sol des texldeurs, la structure terminée se comporte comme une structure mollolithique et présente les mêmes caractéris tiques d'etre auto-porteuse et de résister l'emprise du vent qu'une tour de séchage réalisée en béton armé par la technique du coffrage glissant. En outre du fait que sa paroi interne est en béton et éventuellement revêtue d'un enduit prosecteur, cette paroi est insensible à la corrosion et elle ne retient pas les poussières. Les éléments constituant les tranches horizontales du séchoir peuvent être identiques mais ils sont en général de plusieurs types qui différent selon leur position dans l'empilage. Ils peuvent être monoblocs ou réalisés par assemblage par boulonnage ou clavetage de panneaux préfabriqués. Selon une autre caractéristique le volume interne de la tour est subdivisé par des cloisons qui peuvent être en tôle ou béton en une chambre de séchage occupant sensiblement toute sa hauteur avec, sur deux côtés'opposés de celle-ci, des chambres étagées verticalement de circulation des flux gazeux de séchage, le flux gazeux circulant horizontalement à travers la masse de matière à sécher entre les deux chambres en vis-à-vis et, accolée latéralement à ces trois colonnes dont elle est séparée par une paroi en béton, une colonne de circulation pour le personnel desservant l'ensemble du séchoir. Selon une autre caractéristique, une dalle en béton mobile est pre fiue pour obturer, en cas d'incendie, la trémie d'introduction du produit à sécher située au sommet de la chambre de séchage. En cas d'ineendie, la mise en place de cette dalle de béton coupe immédia- tement le tirage naturel dans la gaine de grande hauteur constituant la chambre de séchage. Selon une autre caractéristique, le programme de séchage réalisé dans le séchoir est modifiable en vue de s.' adapter aux caractéristiques d'humidité et de résistance à la température du produit séchié. La modification du programme peut se faire par modification de la circulation du flux gazeux de séchage, par l'introduction de stades d'échange thermique entre différentes parties du flux ou par répartition en plusieurs étages de l'entrée et de la sortie de la matière à sécher. Selon un mode de réalisation, le séchoir est subdivisé selon sa hauteur en deux zones de séchage parcourues par des flux gazeux indépendants, chaque zone étant traversée deux fois par le flux gazeux et le flux gazeux sortant de la zone inférieure étant soumis à un échange thermique avec l'air admis pour former le flux gazeux de séchage de l'étage supérieur assurant le préséchage du produit humide. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée'faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure I est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un séchoir conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en coupe horizontale d'un élément horizon tal rentrant dans la constitution du séchoir; la figure 3 illustre schématiquement la circulation des flux ga zeux dans le séchoir des figures 1 et 2 et la figure 4 est une vue correspondant à la figure 3 dans le cas d'un autre mode de réalisation du séchoir. Dans les dessins la référence 1 désigne un élément horizontal du séchoir qui, dans la figure 1, est constitué par huit éléments. Dans le mode de réalisation de la figure 2, un tel élément est réalisé par cinq éléments en béton désignés par les références 2 à 6, les éléments 2 et 3 formant les parois latérales, les éléments 4 et 5 formant les parois de façade transversales et l'élément 6 constitue la paroi séparatrice entre la chambre de séchage 7 et les chambres 8, 9, 10 et 11 de circulation du flux gazeux, d'une part, et la colonne de circulation 12 pour le personnel, d'autre part. L'empilage des éléments est contraint par des tendeurs verticaux 13 ancrés à la base dans le socle 14. Les panneaux 2 à 6 sont assemblés en 15 par clavetage ou par boulonnage, le dispositif d'assemblage d'un type quelconque connu n'étant pas représenté. La colonne 12 de circulation du personnel est subdivisée en hauteur par des planchers 16 réunis par des échelles 17 avec des pox- tes pare-feu 18 dans la paroi en béton 6 pour l'accès à divers étages des chambres de circulation du flux gazeux. La chambre, de séchage 7 est délimitée entre les deux parois en bé- ton 4 et 6 par des parois en tôle perforée 19 assemblées par boulonnage en 20 dans les zones de circulation croisée du flux ga zeux et par des parois pleines 21 qui peuvent etre en béton dans les zones où cette circulation n'existe pas. Comme cela est plus nettement visible dans la figure 3, le grain humide introduit en 22 au sommet de la chambre 7 descend dans la chambre 7 et le grain séché est extrait à la base de la chambre en 23 sous le controle d'un régulateur de débit 24. L'air de séchage admis en 25 est réchauffé par un brûleur 26 à la base de la chambre 11, est accéléré par un Venturi 27 et est envoyé dans la partie inférieure de la chambre 10 pour traverser horizontalement la masse de grain et parvenir dans la chambre 9 opposée d'où il passe dans la chambre 8.Dans cette chambre 8 il est réchauffé par me- lange avec un flux d'air chaud 28 provenant d'un brûleur 29 et, après avoir été accéléré par un Venturi 30, il est envoyé dans la partie haute de la chambre 7 qu'il traverse pour être collecté dans la partie haute des chambres 10 et 11 d'où il est extrait par un ventilateur-extracteur 31. Dans le mode de réalisation du séchoir illustré à la figure 4, les mêmes références sont utilises pour désigner les mêmes éléments ou les éléments correspondants. Le séchoir représenté est réparti, en ce- qui concerne la circulation de l'air de séchage, en une partie inférieure 32 et une partie supérieure 33. La partie inférieure 32 correspond au circuit d'air de séchage décrit avec référence à la figure 3 mais le flux d'air ayant assuré le séchage final du grain dans la partie basse et extrait de la chambre 34, est envoyé dans un échangeur 35 dans lequel il cède ses calories aux flux d'air de séchage 36 de l'étage supérieur 33. Le flux d'air de l'étagé inférieur est extrait par une cheminée 37 et un ventila teur-exLraceur analogue 31. Le flux d'air 36 est réchauffé par un brûleur 38 avant de traverser la masse de grain dans la chambre de séchage 7. Ledit flux d'air sortant dans la chambre opposée 39 est mélangé avec un flux d'air frais additionnel 41 réchauffé par un brûleur 40 avant d18- tre envoyé à travers la partie supérieure de la masse de grains humides qui viennent d'être introduits en 22 au sommet du silo. Le flux d'air est alors extrait par le ventilateur-aspirateur 31. Le séchoir a deux étages tel qu'il vient d'être décrit présente l'avantage d'assurer la récupération des calories du flux d'air à haute teipérature qui a assuré la fin du séchage sans ramener ce flux d'air qui est chargé en poussières au contact des brûleurs. Revendications 1. Un séchoir vertical pour grains et granulés du type comportant une chambre de séchage verticale dans laquelle est chargée la ma- tière à sécher qui en est extraite à la base, la chambre de séchage etant traversée en courant croisé par le flux ascendant de gaz de séchage, caractérisé encre qu'il est englobé dans une tour (1) en btonar- nie. 2. Un séchoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tour est réalisée par empilage d'éléments (1)en béton constituant des tranches horizontales du séchoir, l'empilage des éléments étant contraint par une compression verticale réalisée par. des tendeurs verticaux (13) agissant sur toute la hauteur du séchoir, ces tendeurs verticaux étant euxmêmes ancrés au sol pour assurer la stabilité du séchoir. 3. Un séchoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments (1) constïtuant les tranches horizontales du séchoir sont monoblocs. 4. Un séchoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments (1) constituant les tranches horizontales du séchoir sont réalisés par assemblage par boulonnage ou clavetage de panneaux (2 à 6) préfabriqués. 5. Un séchoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le volume interne de la tour est subdivisé par des cloisons (19- 21) qui peuvent être en tôle ou béton en une chambre de séchage (7) occupant sensiblement toute sa hauteur avec, sur deux cotés opposés de celle-ci, des chambres (8 à 11) étagées verticalement de circulation des flux gazeux de séchage, le flux gazeux circulant horizontalement à travers la masse de matière à sécher entre les deux chambres en vis-à-vis et, accolée latéralement à ces trois colonnes dont elle est séparée par une paroi en béton (6), une colonne (12) de circulation pour le personnel desservant l'ensemble du séchoir. 6. Un séchoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une dalle en béton mobile est prévue pour obturer, en cas d'incendie, la trémie d'introduction du produit à sécher (22) située au sommet de la chambre de séchage (7). 7. Un séchoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il esL subdivisé selon sa hauteur en deux zones de séchage (32,33) parcourues par des flux gazeux indépendants, chaque zone étant traversée deux fois par le flux gazeux et le flux gazeux sortant de la zone inférieure étant soumis à un échange thermique (35) avec l'air (36) admis pour former le flux gazeux de séchage de l'étage supérieur assurant le préséchage du produit humide.