Brevet FR2664029A1 — publié le 19920103

DISPOSITIF DE VENTILATION DE PRODUITS DIVISES La presente invention concerne les dispositifs de ventilation de produits divises tels que grains de céréales, tubercules, oignons, sable, cailloux, tourteaux, etc. De telles installations se rencontrent notamment lorsque les produits doivent être seches maSs aussi lorsqu'ils doivent simplement être ventilés, soit par exemple pour être aérés, ou pour éviter toute formation d'agglomérats. Dans la suite de l'exposé, l'invention se rapporte plus particulièrement à une installation de séchage de graines, mais il ne s'agit que d une application particulière qui n est en rien limitative ou restrictive de son champ ou domaine d application De maniere usuelle, de telles installations se presentent sous la forme de tours dont l'intérieur est séparé en trois chambres, une chambre centrale de séchage dans laquelle le grain circule de haut en bas et deux chambres de circulation dfair. La chambre centrale est globalement parallélépipédique avec une dimension largement plus importante en hauteur Les chambres de circulation d air sont situées de part et d'autre de la chambre centrale, le long de deux parois verticales paralleles. Des gaines de circulation d'air dans la chambre centrale sont disposes en nappes å l'intérieur de celleci. Ces gaines sont toutes parallèles les unes aux autres et fixes entre les parois verticales separant la chambre centrale des chambres de circulation d'air. Chaque gaine est en communication avec une seule des chambres d e circulation d'air par une ouverture prévue dans la paroi verticale de la chambre centrale. De cette manière, on dispose de gaines pour l'admission d'air chaud et sec dans la chambre centrale et de gaines pour l'évacuation de I l'air refroidi et humide a l'extérieur de cette chambre. Un brûleur est prévu dans la chambre a partir de laquelle l'air est admis afin que celui-ci soit a une tempe rature convenable pour le sechage des graines. Afin de mieux contrôler la chaleur de l'air admis dans la chambre centrale et d'économiser de l'énergie en récupérant des calories dans l'air ayant traversé la chambre centrales; o n a deja propose une double circulation de l l'air dans ladite chambre Ceci signifie que l'air circule dans un premier sens dans une partie de la chambre centrale et dans le sens oppose dans i l'autre partie de la chambre. Pour ce faire, la premiere chambre de circulation d'air est séparée en deux parties, inférieure et supérieure, par une cloison horizontale. L'air en provenance de l'extérieur est admis en bas de la première chambre et est chauffé par un brûleur avant de pénétrer dans la chambre centrale par les gaines en communication avec la partie inférieure de ladite première chambre De manière connue en soi, le volume interne des gaines est en communication avec la chambre central sur toute la longueur des gaines. L'air chaud s échappe ainsi des gaines d'entrée et seche le grain avant d'être aspire dans les gaines de sortie et dirige vers la deuxième chambre de circulation d'air. Cet air est alors rechauffe par un deuxième brui eux avec un apport éventuel d'air d'appoint en provenance de l'extérieur avant entre admis dans la partie supérieure de la chambre centrale. L'air chaud circule ainsi en sens inverse dans i a partie haute et est extrait par les gaines débouchant dans la partie supérieure de la première chambre. La disposition des chambres de circulation d'air de part et d'autre de la chambre destinée au passage du grain nécessite une infrastructure complexe. De plus la nécéssité de disposer deux bruleurs rend difficiles les économies d'énergie La présente invention a pour objectif de réaliser un dispositif de ventilation de produits divises5 notamment du genre granuleux, pulvérulent, organiques ou minéraux, de structure nouvelle dont les couts d'installation3 de fonctionnement et de revient sont nettement pi us avantageux que ceux des dispositifs connus. A cet effet 5 le dispositif de ventilation du type comportant une chambre de ventilation et/ou séchage dans laquelle des gaines de circulation d'air sont disposées en nappes, toutes parallèles les unes aux autres, entre deux parois opposées, est caractérisé en ce qu'il comporte, à côté de la chambre de ventilation et/ou séchage, un unique ensemlole de circulation d'air et en ce que toutes les gaines débouchent dans la paroi séparant la chambre de ventilation et/ou séchage de l'ensemble de circulation d'air. Le dispositif de ventilation est encore remarquable en ce que - l'ensemble de circulation d'air est divisé en une chambre de chauffage dans laquelle est disposé un brûleur et une chambre de répartition; par exemple la division peut être une cloison verticale transversale; - la chambre de répartition d'air comporte une chambre d'entrée alimentée en air par la chambre de chauffage ; une chambre de sortie; la à chambre d'entrée et la chambre de sortie étant séparées par une ci oison, par exemple verticale longitudinale;; - et des canaux3 juxtaposes3 alternativement d entrée et de sorties chaque canal correspondant a un ensemble de gaines de la chambre de séchage, et étant relié respectivement a une des chambres d entrée ou de sortie - la chambre de sortie comporte une cloison amovible pour le réglage du taux de recyclage de l'air ; - un dispositif de distribution sépare lesdits canaux d entrée et de sortie desdites chambres d entrée et de sortie - les canaux sont disposés horizontalement;; - les canaux sont superposés - le dispositif de distribution présente des orifices d'entrée mettant en communication les canaux d entrée avec la chambre d'entrée, des orifices de sortie mettant en communication les canaux de sortie avec la chambre de sortie, et des obturateurs separant les canaux d1 entrée de la chambre de sortie, ainsi que les canaux de sortie de la chambre d entrée La presente invention sera mieux comprise et d autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence par la description qui v a suivre d'un mode de réalisation de 1' invention en référence aux dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue de côte de l'installation de séchage selon l'invention ;; - La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-SI de la figure 1 - La figure 3 est une vue de dessus de l'installation ; - la figure 4 est une vue de face dune plaque de distribution. A la figure 1, on a schématise le séchoir a grains sel 011 i invention ; le séchage se fait dans la partie gauche. La chambre d e séchage 10 est formge de manigi-e connue en soi par des modules 11 positionnés les uns sur les autres. Dans l'exemple représenté, cinq modules 11 sont symbolisés et numérotés de 1 a 5. Comme on peut le voir à la figure 2, chaque module 11 comporte deux nappes horizontales de gaines 12 pour la circulation de l'air dans la chambre de séchage. Dans chaque module 11, i l'air chaud pénètre par la nappe supérieure et est extrait par la nappe inférieure après avoir été en contact avec le grain, Ceci est schématise à la figure 1 où les flèches doubles represen-tent la circulation de l'air chaud et les fieches simples celle de l'air refroidi. Suivant i l'invention, un seul ensemble 13 est prevu pour assurer la circulation de I 'ai r nécessaire au séchage, les gaines 12 étant alors toutes débouchantes dans la paroi de la chambre de séchage tournée vers l'ensemble de circulation d'air. Cet ensemble 13 est divis par une ci oison verticale transversale 14 en une chambre de chauffage 15 t une chambre de répartition 16. L'air est admis dans ïa chambre de chauffage 15 à travers un ventilateur 17 et chauffé par le brûleur 18. Cet air arrive de l'extérieur suivant la flèche F. a chambre de répartition 16 est séparée par une cloison verticale longitudinale 19 e n une chambre d'entrée 20 et une chambre de sortie 21 disposées l'une contre l'autre dans la largeur de l'installation, entre les modules 11 et la chambre de chauffage 15. La cloison 14 est découpée afin que la chambre de chauffage 15 communique avec la chambre d'entrée 20. Ladite chambre d entrée 20 est limitée en encombrement vertical par une paroi 20A. L'espace situe le long des modules sur leur face dirigée vers l'ensemble de circulation d'air 13, c dire le long de la paroi par laquelle débouchent les gaines, est divis par des parois horizontales 22 disposées entre les nappes de gaines 12 On obtient ainsi des canaux d'entrée 23 et des canaux de sortie 24 disposes en alternance les uns au dessus des autres en face de chaque nappe de gaines Une plaque de distribution 25 est disposée verticalement pour séparer lesdits canaux d'entrée 23 et de sortie 24, des chambres d'entrée 20 et de sortie 21. Cette plaque de distribution 25 est découpée afin de présenter des orifices 26,27 et des obturateurs 28 disposés les uns et les autres en quinconce Chaque orifice ou obturateur a pour hauteur, la hauteur séparant deux parois horizontales 22, c'est-à-dire celle d'une nappe de gaines 12, et pour largeur celle de la chambre 20,21 d entrée ou de sortie, correspondante, Cette plaque de distribution est visible à la figure 4 où les orifices d'entrée 26 sont notés "AC" ce qui signifie que ' air chaud y circule et les orifices de sortie 27 sont notes "AH" pour symioliser le passage de l'air humide, tandis que les obturateurs 28 sont hachurés. Par cette disposition, chaque canal est en communication avec l'une ou l'autre des chambres 20, 21. Bien entendu cette plaque de distribution peut entre remplacée par tout dispositif équivalent: volets, diaphragme, etc, sans sortir du cadre de l'invention. Un canal d T entrée 23 est en communication avec la chambre d'entrée 20 par un orifice 26, tandis qu'il est sépare de la chambre de sortie 21 par un obturateur 28. Les canaux de sortie 24, qui lui sont contigüst au-dessus et au-dessous, sont pour leur part en communication avec la chambre de sortie 21 par les orifices de sortie 27 et séparés par des obturateurs 28 de la chambre d'entrée 20. L'air arrivant vers la chambre de séchage 10 par la chambre d'entrée 20 > pénètre alors dans un canal d'entrée 23 par un orifice 25 de dimension égale à la moitie de sa section, puis envahit tout ledit canai d'entrée 23 pour alimenter toutes les gai lies 12 de la nappe De manière similaire, l'air extrait par toutes les gaines 12 d'une nappe est réuni dans un canal de sortie 24, puis sort par un orifice 275 de dimension égale à la moitié de sa section, vers la chambre de sortie 11. Les canaux dentree e t de sortie sont limites a la hauteur d une nappe d gaines, mais s'étendent transversalement sur toute la dimension d un module, tandis que les chambres d'entrée et de sortie s'étendent sur toute la hauteur de la chambre de séchage mais sur la moitié de sa dimension transversale, Comme on aura pu le comprendre, l'air chauffé par le brûler P 18 dans la chambre de chauffage 15, traverse la chambre d'entrés 203 les orifices d'entres 26 et les canaux d'entrée 23, pour être admis dans les nappes supérieures de craque module.Après avoir circulé entre les grains descendant de la trémie 30 vers le dispositif d'extraction 31, cet air refroidi et humide est extrait par les nappes inferieures de chaque module puis admis å circuler dans les canaux de sortie 24 et les orifices de sortie 27 vers la chambre de sortie 21. Dans l'exemple représenté, ladite chambre de sortie 21 est sêparee par une cloison horizontale 29 en une chambre inférieure 21A et une chambre supérieure 21B. Cette cloison 29 permet d assurer un recyclage de l'air humide sortant dans la chambre inférieure 21A vers le ventilateur 17 et la chambre de chauffage 15 5 elle est réglable en position Un tel recyclage permet la récupération de calories dans l'air ayant traversé les modules communiquant avec ladite chambre inférieure 21A en admettant dans la chambre de chauffage de 1' air compose d'air encore chaud et d'air en provenence de l'extérieur suivant F Ce melange est alors réchauffe par le brûleur 18. L'air humide et refroidi sortant des gaines dans la chambre supérieure de sortie 21B est, quant à lui, évacué dans T atmosphère par la cheminée 32. Un sechoir sel on l'invention qui ne présente qu T un seul ensemble 13 pour la circulation de 1 'air, est d'un coûrt inférieur, puisqu'il ne nécessite des infrastructures pour l'approvisionnement en carburant, pour les prises d'air, et l'énergie, que d'un seul côté de la chambre de sechage. De plus, un seul brûleur est nécessaire par le fait que l'air recyclé est ramené de façon simple vers la prise d'air. Un autre avantage du disposit-,if de ventilation et/ou séchage selon l'invention tient au fait que les différentes parois mises en place pour former les chambres o u canaux de passage de l'air rigidifient la structure metallique5 ce qui minimise les travaux de génie civil nécessaires pour l'implantation du dispositif. Le dispositif selon l'invention est encore avantageux par rapport aux dispositifs connus et usuellement mis en oeuvre en ce que le recyclage de T air peut se faire de manière différent en fonction de l'aération etJou du séchage recherchés et du matériau traiter (maïs, blé, tournesol5 sable,...); il suffit pour cela de modifier la position de i a ci oison 29 dans i a chambre de sortie 21. Enfin, des essais ont montré que le fait d'assurer l'arrivée et 1'Extraction de i l'air sur la meme face de la chambre de. séchage provoque une repartition bien meilleure des flux d'air dans le grain. En effet, lorsque l'air arrive dans une gaine et est aspire par les gaines voisines débouchant à l'extrêmité opposée, il a tendance à circuler dans la gaine au lieu de traverser la masse de grains ce qui provoque des différences dans les flux d'air de près de 30% pour 2 mètres entre la paroi par laquelle arrive T air et la paroi opposée par laquelle il est extrait. Avec la disposition selon l'invention, les écarts deviennent minimes entre la paroi dans laquelle débouchent toutes les gaines et la paroi oppose. L'utilisation du séchoir selon l'invention permet ainsi d'avoir un grain séché de manière beaucoup plus uniforme On pourra, bien entendu, sans sortir du cadre de la présente invention adapter la dimension en hauteur des canaux d'entrée et de sortie, et la disposition des orifices d'entrée et de sortie dans le cas où l'on désire faire fonctionner les gaines de la même façon dans deux ou plusieurs nappes consécutives. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de ventilation et/ou séchage du type comportant une chambre de ventilation etfoú sechags (10) dans laquelle des gaines de circulation dTai r (12) sont disposées en nappes; toutes parallèles les unes aux autres entre deux parois opposées caractérisé en ce qu'elle comporte, à côté de la chambre de ventilation et/ou séchage (10), un unique ensemble de circulation d'air (13) et en ce que toutes les gaines (12) débouchent dans la paroi séparant la chambre de ventilation et/ou sechage (10) de l'ensemble de circulation d'air (13). 2. - Dispositifs de ventilation et/ou séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de circulation d'air (13) est divise en une chambre de chauffage (15) dans laquelle est dispos un brûleur (18) et une chambra de répartition (16) as - Dispositif de ventilation et/ou séchage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la division est réalisée par une cloison verticale transversale (14). 4*- Dispositif de ventilation etSou séchage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la chambre de répartition d'air (16) comporte - une chambre d'entrée (20) alimentée en air par la chambre. de chauffage (15); - une chambre de sortie (21) - la chambre d'entrée (20) et la chambre de sortie (21) étant séparées; - et des canaux, juxtaposés, alternativement d'entrée (23) et de sortie (24), chaque canal correspondant a une nappe de gaines (12) de la chambre de séchage; et étant relié respectivement à l'une des chambres d'entrée (20) ou de sortie (21). 5. - Dispositif de ventilation et/ou séchage selon la revendication 45 caractérisé en ce que la chambre de sortie (21) comporte une cloison amovible (29) pour le réglage du taux de recyclage de l'air. 6. - Dispositif de ventilation et/ou sechage selon la revendication 4, caractérisé en ce qufun dispositif de distribution (25) sépare lesdits canaux entre (23) et de sortie (24) desdites chambres d'entrée (20) et de sortie (21). 7, - Dispositif de ventilation et/ou séchage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite plaque de distribution (25) présente des orifices d'entrée (26) mettant en communication les canaux d'entrée (23) avec la chambre d'entrée (20), des orifices de sortie (27) mettant en communication les canaux de sortie (24) avec la chambre de sortie (21), et des obturateurs (28) separant les canaux dtentree (23) de la chambre de sortie (21) ainsi que les canaux de sortie (24) de la chambre dtentres (20).