Brevet FR2653859A1 — publié le 19910503

La présente invention a trait à un procédé pour sécher de la matière, en particulier des matières synthé- tiques en granulé, dans lequel la matière se trouvant dans un récipient est séchée par de l'air de séchage à une température de séchage réglée en fonction de la matière à sécher, ainsi qu'à un dispositif qui, destiné à la mise en oeuvre du procédé, présente au moins un récipient pour la matière, dans lequel débouche un conduit de séchage et auquel fait suite un conduit de recyclage pour l'air de séchage, le dispositif étant équipé d'un transporteur, de préférence un transporteur à aspiration qui présente une valve pouvant être actionnée pour transporter la matière. Il est connu que des matières synthétiques ther- moplastiques sont plus ou moins hygroscopiques. L'humidité absorbée, le plus souvent à partir de l'atmosphère, peut au cours de la mise en oeuvre de matières synthétiques en granulé par plastification poser de gros problèmes, tant techniques du point de vue de la mise en oeuvre que d'ordre qualitatif, du fait d'occlusions de vapeur d'eau. C'est pourquoi les granulés sont en grande partie séchés, moyennant une plus ou moins grande dépense d'énergie, avec de l'air sec. Le besoin en puissance de séchage dépend de l'humidité initiale et finale ainsi que de la consomma- tion, c'est-à-dire le débit à travers la trémie de sécha- ge. Toutes les matières synthétiques en granulé ne sont pas aptes à être séchées sans problème. De plus en plus de matières synthétiques dites "hautement techniques" arri- vent sur le marché. Pour celles-ci on atteint très rapide- ment la région limite entre une matière séchée optimale- ment et une matière détériorée/modifiée. Ces détériora- tions ou changements sont la conséquence de durées de séchage trop longues et/ou des températures de séchage trop élevées. Ceci se manifeste par la séparation d'addi- tifs ou même par la rupture de certaines réticulations au niveau des chaînes moléculaires, de sorte que le granulé devient inutilisable. La qualité et la durée nécessaire du processus de séchage sont fonction du point de rosée, de la quantité d'air, du temps de séchage et de la températu- re de séchage. Or il est connu de régler le séchage de matières synthétiques en granulé au moyen du débit d'air. Une ma- tière synthétique en granulé une fois chauffée conserve, même en cas de débit d'air réduit, la température de sé- chage tant que les pertes ne sont pas supérieures à l'énergie apportée du débit d'air réduit. Un granulé qui se refroidit naturellement n'est pas désirable car pour des raisons techniques relevant de l'énergie les trémies de séchage doivent être isolées aussi bien que possible. Etant donné que la température de séchage est maintenue constante en dépit d'un débit d'air réduit, une détério- ration de la matière synthétique en granulé est prévisi- ble. La présente invention a pour but de perfection- ner le procédé et le dispositif du genre défini plus haut de telle manière que le séchage de la matière puisse s'effectuer fiablement, en économisant de l'énergie et sans risque de nuire à la matière. Ce but est atteint selon l'invention, en ce qui concerne le procédé pour sécher de la matière, en parti- culier des matières synthétiques en granulé, dans lequel la matière se trouvant dans un récipient est séchée par de l'air de séchage à une température de séchage réglée en fonction de la matière à sécher, par le fait que la température de séchage est réglée en fonction du débit de la matière et, en ce qui concerne le dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé, lequel comporte au moins un récipient pour la matière, dans lequel débouche un conduit de séchage et auquel est raccordé un conduit de recyclage pour l'air de séchage, le dispositif étant équipé d'au moins un transporteur, de préférence un transporteur à aspiration, comportant une valve qui peut être actionnée pour transporter la matière, par le fait que la valve du transporteur est raccordée à un équipement régulateur. Dans le procédé selon l'invention la température de séchage est utilisée en tant que grandeur réglée puis- que pour un point de rosée invariable, un degré de rem- plissage constant du récipient (trémie de séchage) et un débit d'air constant, la température peut être réglée très aisément en fonction de la consommation. Des dommages cau- sés à la matière par voie thermique, pour les durées de passage effectives à travers le récipient, peuvent de ce fait être facilement évitées. Si le débit de la matière est faible, alors cela signifie une durée de séjour plus longue de la matière dans le récipient de sorte que la température de séchage peut être abaissée. Ainsi, même en cas de durées de séjour plus longues de la matière dans le récipient, des dommages causés par voie thermique à la matière sont fiablement évités. En outre, une quantité considérable d'énergie est ainsi économisée de sorte que la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet non seulement de réaliser des économies d'énergie mais en même temps de réduire les frais. Dans le dispositif selon l'invention la valve du transporteur est raccordée à l'équipement régulateur. Lorsque la valve du transporteur est mise en circuit, c'est-à-dire que de la matière est transportée hors du récipient et qu'en conséquence de la nouvelle matière est amenée, la température de séchage est abaissée par l'in- termédiaire de l'équipement régulateur jusqu'à ce que le débit de matière augmente à nouveau. De la sorte la ma- tière à sécher est à coup sûr à l'abri d'une détérioration d'origine thermique. Des caractéristiques additionnelles du procédé selon l'invention consistent en ce que la température de séchage est abaissée en cas de durée de séchage plus longue et/ou en cas de débit de matière réduit. D'autres caractéristiques avantageuses du pro- cédé selon l'invention consistent en ce que la température de séchage est réglée au cours d'un temps de réglage, celui-ci pouvant être mis en route par un nouveau remplis- sage avec la matière et en ce qu'à l'issue du temps de réglage la température est réglée à un niveau plus bas. Dans le cas d'un nouveau remplissage se produisant au cours du temps de réglage un nouveau temps de réglage est mis en route. Des caractéristiques additionnelles concernant le dispositif selon l'invention consistent en ce que le signal de commande de la valve met en action un tempo- risateur de l'équipement régulateur, la durée de retar- dement du temporisateur étant avantageusement réglable, et en ce que le signal de sortie du temporisateur commande un régulateur de température. L'invention est expliquée plus en détail ci- dessous à l'aide d'un exemple de réalisation représenté aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; et 1 0 la figure 2 illustre, sous la forme d'un diagramme de fonctionnement, deux variantes du procédé selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement un dis- positif de séchage approprié au séchage de matières en vrac, en particulier des granulés. Ce dispositif permet de sécher parfaitement par exemple des matières synthétiques thermoplastiques. Le granulé est stocké dans deux silos 1 dont les sorties 2 sont en communication par l'intermédi- aire de conduits d'évacuation 3 et 4 avec des machines de mise en oeuvre (non représentées) dont les transporteurs à aspiration 15 sont représentés sur la figure 1. Ce sont par exemple des machines de plastification au moyen des- quelles la matière synthétique en granulé est soumise à une plastification. Sur chacun des silos 1 se trouve res- pectivement un transporteur 5; 6, qui dans le présent exemple de réalisation est un transporteur à aspiration. Les deux transporteurs 5 et 6 sont raccordés à un ventila- teur 9 par l'intermédiaire d'un conduit de ventilateur 7 avec interposition d'au moins un filtre 8. Le dispositif de séchage comporte en outre un déshumidificateur 10 dans lequel sont montés de façon connue un dispositif chauffant, au moins une cartouche de séchage et un ventilateur. Le ventilateur, la cartouche de séchage et le dispositif chauffant se trouvent dans un circuit de séchage 11. Celui-ci comporte un conduit de séchage 12 dans lequel se trouvent la cartouche de séchage et le dispositif chauffant et qui présente dans chacun des deux silos 1 une ouverture de sortie par laquelle l'air de séchage entre d'en bas à l'intérieur du silo. L'air de séchage se dirige alors dans la matière à sécher des silos 1 vers le haut et ressort des silos en passant par un conduit de recyclage 13. Dans le conduit de recyclage 13 l'air de séchage chargé d'humidité est retourné au déshu- midifateur 10. Avantageusement, le ventilateur se trouve dans le conduit de recyclage 13 à l'intérieur du déshumi- dificateur 10. Au moyen de ce ventilateur l'air de séchage est soufflé dans les silos 1 et aspiré par l'intermédiaire du conduit de recyclage 13. Le conduit de séchage 12 et le conduit de recyclage 13 peuvent être réalisés de façon que les silos individuels puissent être séchés indépendamment l'un de l'autre. Dans ce cas des distributeurs correspon- dants sont prévus dans le conduit de séchage et dans le conduit de recyclage. Dans la cartouche de séchage l'humidité est à nouveau retirée de l'air de séchage. Lors du chauffage subséquent l'air ainsi déshumidifié est porté à la température optimale pour le séchage de la matière se trouvant dans les silos 1. La matière séchée est retirée des silos 1 en passant par la sortie respective 2 et amenée à la machine de mise en oeuvre. A mesure que la matière est prélevée sur la sortie 2, de la nouvelle matière est amenée aux silos par les transporteurs 5; 6. Ainsi les silos 1 présentent toujours un degré de remplissage constant. Pour empêcher un chauffage excessif de la matière 2 la tempéra- ture de séchage est réglée en fonction du débit de la matière 2. Ceci sera élucidé à l'aide de la figure 2 en se référant à deux exemples de réalisation. Il est supposé à cet égard que le point de rosée, le degré de remplissage des silos 1 et les débits d'air restent constants. La température de séchage, qui est utilisée en tant que grandeur réglée, peut alors être réglée en fonction de la consommation momentanée de la matière 2. Cela permet d'éviter que des dommages d'origine thermique ne soient causés à la matière 2 pour les durées effectives de passage à travers le silon 1. Si le point de rosée et le débit de l'air de séchage à travers le silo 1 sont consi- dérés comme étant constants, alors il s'établit une courte durée de séchage si la température de séchage la plus élevée possible est choisie pour la matière à sécher. In- versement, des températures de séchage plus basses néces- sitent une durée de séchage plus longue. La température de séchage est réglée en déterminant la valeur effective du débit de la matière 2. A cet égard il est à prendre en considération que chaque matière synthétique en granulé doit avoir une température de séchage maximale admissible et, en conséquence, une durée de séchage minimale. Dans ce qui suit un transporteur à aspiration est supposé être utilisé, en tant que variante la plus simple, pour la détermination du débit. Dans l'intervalle I la matière 2 est préalablement séchée. Au début du processus de séchage la matière est préséchée au cours du temps de préséchage t1 à la température de séchage Tl. A l'issue du temps de préséchage t1 commence le processus de réglage proprement dit (intervalle II). Dès que le temps de préséchage t1 prend fin le temps de réglage t2 démarre. Si au cours de ce temps de réglage t2 la valve à vide dans le transporteur 5, 6 ne devient pas active, c'est-à-dire qu'aucune matière 2 n'est introduite dans le silo 1, alors la température de séchage est ramenée de TI à T2 au bout du temps de réglage t2. Dans l'exemple de réalisation il est supposé que dans l'intervalle II aucun processus d'aspiration de ce genre n'a eu lieu. En conséquence, la température de séchage a été abaissée à la valeur infé- rieure T2. Dans ces conditions la valve à vide occupe la position 0. L'air de séchage peut à présent être déshumi- difié à la température de séchage inférieure puisqu'aucune nouvelle matière n'a été chargée dans le silo 1. Dans l'intervalle III de la figure 2 il est supposé que la valve à vide du transporteur 5, 6 a été ouverte deux fois (position I), pour charger de la nou- velle matière dans le silo 1. Dès que la valve à vide s'ouvre (position I) le temps de réglage t2 est recommen- cé. Si au cours de ce temps de réglage t2 la valve à vide redevient active, comme c'est le cas dans l'exemple de réalisation indiqué, alors le temps de réglage t2 redé- marre lors de la nouvelle ouverture de la valve à vide. En même temps la température de séchage est à nouveau portée de la valeur basse T2 à la valeur plus élevée Tl. Ceci est nécessaire car à présent il a été chargé, au cours du temps de réglage préétabli t2, suffisamment de matière 2 dans le silo 1 pour que la température de séchage puisse, sans risque de détérioration de la matière, être élevée en vue du séchage optimal de la matière. Si, au cours du temps de réglage préétabli t2, la valve à vide n'est ouverte qu'une seule fois alors la température de séchage n'a pas besoin d'être portée à la valeur Tl. Dans ce cas il suffit pour obtenir un séchage optimal de la matière 2 dans le silo 1 que la température de séchage présente la valeur inférieure T2. Dans l'intervalle III il ne se produit alors, au cours du temps de réglage nouvellement commencé t2, aucun nouveau processus de remplissage, c'est-à-dire que la valve à vide n'est pas rouverte. Par conséquent, au bout de ce temps de réglage t2 la tempéra- ture de séchage est à nouveau ramenée à la valeur inféri- eure T2. Dans l'intervalle IV la valve à vide est ouverte trois fois, les intervalles entre les différents processus d'ouverture étant cependant supérieurs au temps de réglage t2. De ce fait la température de séchage reste au niveau inférieur T2 et n'a donc pas besoin d'être portée à la valeur plus élevée Tl. A chaque ouverture de la valve à vide le temps de réglage t2 est recommencé, comme le mon- tre la représentation de la figure 2. En résumé, il en résulte que le temps de réglage t2 est mis en route par la valve à vide du transporteur 5, 6. La durée du temps de réglage t2 dépend de la nature de la matière 2, du débit d'air de séchage à travers le silo 1 ainsi que du débit de la matière 2. Durant le temps de réglage t2 il peut être obtenu un séchage optimal de la matière 2. Si au cours du temps de réglage t2 la valve à vide n'est pas rouverte, alors la température de séchage est réglée, au bout de ce temps de réglage, à la valeur inférieure T2. Si, par contre, au cours du temps de régla- ge t2 la valve à vide est rouverte, alors le temps de ré- glage t2 est recommencé et, dans le même temps, la tempé- rature de séchage est réglée à la valeur supérieure Tl. Dans la moitié inférieure de la figure 2 est représentée une seconde forme de réalisation du réglage de la température de séchage. D'abord la matière 2 est à nouveau préséchée à la température de séchage Tl durant le temps t1. A ce stade la valve à vide est, comme dans l'exemple de réalisation précédent, fermée (position 0). A l'issue du temps de préséchage t1 la température de sécha- ge T1 est maintenue. Dans l'exemple de réalisation repré- senté la valve à vide du transporteur à aspiration 5; 6 est alors ouverte trois fois à de petits intervalles. Cela signifie que sur le silo concerné est prélevée une quanti- relativement forte de matière au cours du temps préétabli. Dans ce cas le débit est élevé et le temps de séjour de la matière 2 dans le silo en conséquence court. C'est pour- quoi dans ce cas la température de séchage n'est pas abaissée de sorte que la matière est séchée suffisamment dans le silo malgré le temps de séjour court. Si, à présent, plus aucun prélèvement de matière ne s'effectue pendant un laps de temps relativement long, alors la température de séchage est abaissée à la valeur inférieure T2. Contrairement à l'exemple de réalisation précédent, l'abaissement de température s'effectue de manière continue. La température de séchage peut être abaissée puisque le débit du transporteur à aspiration est faible et que le temps de séjour de la matière 2 dans le silo 1 est en conséquence long. La matière 2 est donc séchée suffisamment et une détérioration n'est pas à craindre en raison de la température de séchage peu élevée T2. Tant que peu de matière 2 seulement est retirée du silo 1 et, par conséquent, également de faibles quan- tités seulement de matière sont chargées dans le silo, la température de séchage reste abaissée. Si la valve à vide du transporteur 5; 6 est à nouveau ouverte plus longtemps et/ou à de plus petits intervalles de temps, alors la tem- pérature de séchage est à nouveau portée à la valeur T1. Cette élévation de température s'effectue à nouveau de manière continue, contrairement à l'exemple de réalisation précédent, dans lequel la température de séchage est abaissée ou élevée de façon quasiment discontinue. Dans la moitié inférieure de la figure 2 est encore représentée la possibilité pour la matière 2 d'être prélevée sur le silo 1 d'une manière non pas discontinue mais continue durant un laps de temps plus long. Dans l'intervalle tk la valve à vide du transporteur 5; 6 est ouverte de sorte que de la matière 2 est prélevée con- stamment sur le silo 1 et une quantité correspondante de nouvelle matière y est amenée. Durant ce laps de temps tk la température de séchage reste au niveau supérieur T1 afin que la nouvelle matière soit séchée suffisamment. Si le prélèvement de matière est réduit de façon continue ou discontinue à néant, alors la température de séchage est abaissée de façon continue à la valeur T2. Ce réglage du séchage de la matière 2 présente des avantages essentiels. La température de séchage est abaissée pour un débit réduit de la matière 2 de sorte que la matière à sécher dans le silo 1 n'est pas endommagée par voie thermique. Au cas o pour un faible débit de la matière 2 la température de séchage tout à fait appropriée au séchage initial serait maintenue elle détériorerait la matière par voie thermique en cas de débit de matière plus faible, c'est-à-dire pour une durée de séjour plus prolon- gée de la matière dans le silo 1. Ceci est évité à coup sûr par le réglage décrit de la température de séchage. Grâce à l'abaissement de température de séchage, calculé au préalable et s'effectuant par paliers, en cas de débit réduit de la matière 2, c'est-àdire pour un temps de séchage plus prolongé, peuvent être réalisées des écono- mies d'énergie considérables. Le dispositif de séchage décrit peut fonctionner et être réglé d'une manière totalement automatique. Pour un système de séchage construit selon des possibilités techniques les plus récentes et équipé d'une commande par microprocesseur (commande assistée par ordinateur) les investissements supplémentaires nécessaires sont relativement faibles. Ils peuvent, pour ce qui concerne la commande et le réglage correspondants, être amortis selon l'importance de l'installation le plus souvent en moins d'un an par les seules économies d'énergie réalisées, et ce même sans tenir compte de l'amélioration de la qualité de la matière séchée. La figure 1 montre schématiquement l'unité de commande et de réglage 14. A la différence de l'exemple de réalisation représenté et décrit le débit de la matière peut également être déterminé dans des équipements situés en amont ou en aval des silos ou trémies de séchage 1. Cela ne change en rien le réglage décrit. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour sécher de la matière, en par- ticulier des matières synthétiques en granulé, dans lequel la matière se trouvant dans un récipient est séchée par de l'air de séchage à une température de séchage réglée en fonction de la matière à sécher, caractérisé en ce que la température de séchage est réglée en fonction du débit de la matière (2). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la température de séchage est abaissée en cas de durée de séchage plus longue. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que la température de séchage est abaissée en cas de débit réduit de la matière (2). 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la température de séchage est réglée au cours d'un temps de réglage (t2). - Procédé selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que le temps de réglage (t2) est mis en route par une opération de chargement de la matière 2. 6 - Procédé selon la revendication 4 ou 5, ca- ractérisé en ce qu'à l'issue du temps de réglage (t2) la température de séchage est réglée à un niveau plus bas (T2). 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 4 à 6, caractérisé en ce que dans le cas d'une nouvelle opération de remplissage ayant lieu dans le temps de réglage (t2) le temps de réglage (t2) est recommencé. *r 8 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel dispositif comporte au moins un récipient pour de la matière, dans lequel débouche un conduit de séchage et auquel est raccordé un conduit de recyclage pour l'air de séchage, le dispositif étant équipé d'au moins un trans- porteur, de préférence un transporteur à aspiration, qui présente une valve pouvant être actionnée pour le trans- port de la matière, caractérisé en ce que la valve du transporteur (5, 6) est raccordée à un équipement régula- teur (14). 9 - Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le signal de commande de la valve met en route un temporisateur de l'équipement régulateur (14). 10 - Dispositif selon la revendication 9, carac- térisé en ce que la durée de retardement du temporisateur est réglable. 11 - Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le signal de sortie du temporisateur commande un régulateur de température.