Brevet FR2731782A1 — publié le 19960920

1S 2731782 SECHOIR POUR PRODUITS EN TERRE CUITE La présente invention concerne un séchoir tel que ceux utilisés dans l'industrie des terres cuites. La fabrication de ce type de produit comporte essentiellement trois phases: dans une premiere phase la terre est mise en forme soit par moulage soit par filage par extrusion ce qui nécessite qu'elle soit à l'état semi- pâteux c'est-à-dire ayant un fort pourcentage d'humidité; puis dans une deuxième phase les produits mis en forme mais crus sont séchés de façon à ne contenir pratiquement plus d'eau; et enfin ils sont cuits à haute température dans un four de cuisson. La présente invention est relative à un séchoir pour la mise en oeuvre de la deuxième phase. Dans les séchoirs actuellement utilisés, les produits crus et humides sont disposés sur des claies; les claies sont disposées en couches superposées sur des wagonnets qui sont introduits dans une enceinte. Cette enceinte est alors traversée par un (courant d'air qui provoque un séchage des produits crus. Il est connu d'agir sur le volume, le taux d'humidité et la température de l'air qui passe sur les produits crus pour les sécher. Il existe un grand nombre de séchoirs ayant des ventilations de types variés: longitudinale, transversale, avec rotation des circuits d'air ou autres, mais on n'a jamais pu obtenir une homogénéité entièrement satisfaisante du séchage des produits ni une reproductivité fidèle des cycles de séchage. Le degré de séchage varie selon la position du produit par rapport à la source d'air, les produits les plus près séchant plus rapidement que les produits plus éloignés et l'air arrivant aux produits éloignés étant plus chargé d'humidité et moins chaud que l'air arrivant sur les produits les plus proches. Le procédé de séchage selon la présente invention consiste à déposer les produits sur des claies de faible largeur pouvant recevoir sur cette largeur un ou deux produits à sécher, à erpl i r ces cl, ies de façon à 2 2731782 constituer des alignements de faible largeur et grande longueur puis à disposer ces alignements dans une enceinte de façon telle que chaque alignement soit encadré par deux espaces dont l'un est en pression et l'autre en dépression pour que l'air de séchage traverse ledit alignement, ce après quoi, il est régulé en température et en humidité recyclé; de telle sorte que les produits reçoivent pratiquement la même quantité d'air, à la même température et au même degré hygrométrique. Selon ce procédé on peut aussi inverser périodiquement la circulation de l'air d'un espace à l'autre au cours d'un même cycle de séchage. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé caractérisé par le fait qu'il est constitué par une enceinte pouvant recevoir au moins un alignement de claies de faible largeur empilées les unes sur les autres, ladite enceinte comportant des espaces encadrant de part et d'autre le ou les alignements, lesdits espaces étant reliés par des conduites à des moyens de circulation de l'air. L'installation selon l'invention peut également comporter les dispositions suivantes: - les espaces dans lesquels arrive l'air de séchage sont occupés par des caissons allongés munis d'ouvertures par lesquelles l'air est insufflé à travers l'alignement faisant face audit caisson, - les espaces par lesquels l'air arrive et ceux par lesquels il est évacué sont occupés par des caissons allongés, de sorte que chaque alignement est encadré de caissons sur ses deux côtés les uns en pression et les autres en dépression, l'enceinte de séchage comportant n alignements de claies et n - 1 caissons de ventilation. La présente invention présente d'autre part l'avantage d'être utilisable aussi bien pour les séchoirs dits "à chambre" que pour les séchoirs du type "tunnel". A titre d'exemples non limitatifs et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexes. 3 2731782 Figure 1, une vue schématique d'un séchoir à un alignement mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, Figure 2, une variante de réalisation du dispositif à la figure 1, Figure 3 une vue de face d'un séchoir à chambre selon l'invention, avec un détail agrandi, Figure 4 une vue de dessus du séchoir de la figure 3, Figure 5 une vue en coupe selon I-I de la figure 3, Figure 6 une vue en élévation latérale en coupe selon II-II du séchoir de la figure 4, Figure 7 une vue de face d'un séchoir tunnel de grandes dimensions avec un détail agrandi, Figure 8 une vue d'une variante dle réalisation de la disposition des éléments constitutifs du séchoir de la figure 7, Figure 9 une vue en plan des figures 7 et 8, Figure 10 une vue en élévation latérale et en coupe du séchoir des figures 7 à 9. La figure 1 représente une enceinte 1, au milieu de laquelle on a disposé un alignement 2 de claies 3 portant les produits 6 à sécher. Les claies 3 sont munies de movens qui permettent de les empiler les unes sur les autres tout en ménageant suffisamment d'espace pour que l'air puisse circuler entre chaque produit 6 et le dessous de la claie 3 qui est au- dessus. Ces moyens sont en eux-mêmes connus. Comme cela est représenté à titre d'exemple sur les figures 5 et 9, les claies peuvent avoir une section en H. Selon l'invention, comme cela est représenté, ces claies ont une faible largeur et ne portent qu'un seul ou éventuellement deux produits 6. Ainsi, par faible largeur, on entend une dimension correspondant aux cimrensions d'une brique ou d'une tuile, genre tuile mécanique, c'est-à-dire environ 40 cm. Ces claies 3 sont alignées les unes derrière les autres afin de réaliser ce que l'on appellera ci-après un "alignement", c'est-à-dire une sorte de mur ayant une épaisseur de l'ordre de 50 cm déterminée par la largeur des claies 3, une hauteur de l'ordre de 1,5 m à 2 m, et une longueur correspondant a ld longueur de l'enceinte de séchage. Les claies peuvent être carrées ou bien être rectangulaires comme cela est représenté sur les figures. Dans tous les cas, leur largeur doit être faible, de l'ordre de 50 cm et leur longueur est adaptée aux moyens de manutention dont on dispose: ce qui importe, c'est que la largeur des alignements 2 soit faible, c'est-à-dire de l'ordre de 50 cm. Comme on le voit sur la figure 1, l'alignement 2 est disposé au milieu de l'enceinte 1, ce qui a pour effet qu'il est encadré par deux volumes A et B. L'air de séchage est amené à l'enceinte par une conduite 7 et puis amené au volume A par une conduite 8; cet air passe de A en B en traversant l'alignement 2; puis est évacué par la conduite 10. Il est à noter que l'air de séchage en allant de l'espace (en pression) A vers l'espace B (en dépression) ne traverse qu'un seul alignement 2. Il est ensuite régulé en température et en humidité avant d'être rétnsufflé en A et de retraverser l'alignement 2. Les moyens de régulation sont en eux mêmes connus: la conduite de retour 10 comporte une dérivation de sortie 0la munie d'une vanne 10b; la conduite de distribution 7 comporte un ventilateur Il un moyen de chauffage 12 et une conduite d'amenée d'air frais 13. Lorsque l'air est trop chargé d'humidité, il est évacué en 10a et de l'air extérieur est introduit en 13, pulsé par le ventilateur 11 et réchauffé en 12. Pour simplifier les explications, le circuit 7, 13, 11, 12, 8, 10 sera ci-après appelé circuit de recyclage, même si l'air n'est que partiellement recyclé une partie étant évacuée en l0a et une partie étant nouvellement admise en 13. Il est possible d'inverser le sens de circulation de l'air et son débit peut être réglé au moyen de la vanne 9. Le procédé selon l'invention consiste donc à faire traverser un seul alignement à la fois de faible largeur par l'air de séchage. Cette largeur étant faible et la circulation de l'air pouvant être inversée, il en résulte que tous les produits 6 reçoivent pratiquement la même quantité d'air à la mrne température et au même degré hygrométrique, ce qui n'est pas possible d'obtenir avec les dispositifs connus. Pour mieux contrôler cette circulation de l'air, il est préférable de disposer des caissons 4 munis d'ouvertures 5 dans les espaces A et/ou B. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, il y a un caisson 4 dans l'espace A seulement, l'espace B étant simplement mis en dépression par l'a#tion du ventilateur 11. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 à 10, il y a des caissons 4 dans tous les espaces A et B (les espaces A étant en pression et les espaces B en dépression). Les figures 3 à 6 représentent un troisième exemple de réalisation d'un dispositif de séchage mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. On voit que le séchoir est constitué par une enceinte 1 parallélépipédique à l'intérieur duquel sont disposés parallèlement l'un à l'autre deux alignements 2a et 2b de produits empilés. Chaque alignement 2a ou 2b est cunstitué par un empilage de claies 3. Sur la figure 6, on voit que les alignements 2 sont réalisés en alignant bout à bout six claies 3. Sur la figure 3, on volt que les deux alignements 2a et 2b dont disposés de façon qu'ils soient parallèles entre eux et parallèles aux parois latérales de l'enceinte 1 de façon à ménager entre les deux alignements 2a, 2b un espace A et à l'extérieur de ces deux alignements, deux espaces B, un des espaces B étant compris entre l'alignement 2a et la paroi latérale de l'enceinte 1 et l'autre espace B étant compris entre l'alignement 2b et l'autre paroi latérale de l'enceinte 1. Le procédé selon l'invention consiste à faire circuler l'air de ventilation soit de A vers les deux espaces B en traversant les alignements 2a, 2b soit inversement depuis les espaces extérieurs B vers l'espace intérieur A. Comme la largeur des claies 3 est faible et ne laisse place qu'à un ou deux produits, on obtient ainsi que tous les produits 6 reçoivent pratiquement la même quantité d'air, à la même température et au même degré hygrométrique, ce qu'il n'est pas possible d'obtenir avec les dispositifs connus. Chaque caisson 4 est percé d'une pluralité d'orifices 5. Cependant les caissons 4 occupant les volumes B ne seront munis d'orifices 5 que du côté tourné vers un alignement 2a ou 2b. En d'autres termes, le calsscin 4 extérieur gauche sur la figure 2 ne sera muni d'orifLces ^ que sur son côté droit; le caisson 4 extérieur droit ne sera muni d'orifices 5 que sur son côté gauche et le caisson intérieur 4 sera muni d'orifices 5 sur ses deux côtés. De préférence, les orifices 5 seront disposés de façon à se trouver chacun au-dessus d'une claie 3; mais cela n'est pas obligatoire parce que l'on doit pouvoir utiliser dans un même séchoir des claies 3 de hauteurs "h " variées. La circulation de l'air de séchage est assurée par une conduite de distribution 7, disposée au-dessus des alignements 2, qui au moyen de plusieurs conduites verticales 8 alimente le caisson central 4 (correspondant au volume intérieur A); tandis que l'air arrivant dans les caissons latéraux 4 (correspondant aux volumes B), après être passés sur les produits 6 à travers les alignement 2 (2a, 2b)), est ramené par deux conduites 10 à la conduite de distribution 7. Comme décrit précédemment, cette conduite de distribution 7 comporte un ventilateur 11 et un moyen de chauffage (ou échangeur de chaleur) 12; les conduites 8 sont munies de vannes 9 et les conduites 10, de sorties lOa commandées par des vannes 0lb. Les moyens tels que ventilateur Il et vannes 9 permettent de régler à volonté le débit d'air dans les différents caissons et mmes dans les différentes zones d'un même ensemble de caissons puisqu'il y a plusieurs conduites 8 munies chacune d'une vanne 9. Le moyen de chauffage 12 permet de régler la température. L'air de séchage est constamment recyclé dans le circuit constitué par la conduite 7, les conduites 8, les caissons 4 et les conduite 10, avec, comme cela a été expliqué plus haut évacuation ou non d'air qui s'est chargé d'humidité en passant sur les produits 6 et introduction ou non d'air frais par le ou les orifices 13. Comme cela est représenté à la figure 6, les empilements 2 sont amenés à l'intérieur de l'enceinte 1 par un convoyeur 14 et l'enceinte est fermée par une porte 15, qui, comme dans l'exemple représenté, peut être un volet à enroulement. Il est possible d'inverser le sens de rotation du ventilateur 11 et donc d'inverser le sens de circulation de l'air de séchage qui alors, au lieu d'arrlver dans le caisson central pour aller dans les caissons extérieurs, arrivera dans les caissons extérieurs pour aller dans le caisson central; et au cours d'un même cycle de séchage on peut inverser plusieurs fols le sens de circulation de l'air. Le dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé de séchage selon l'invention en relation avec les figures 1 à 6 est un séchoir du type dit " à chambre " c'est-à-dire à l'intérieur duquel les produits demeurent immobiles à l'intérieur de l'enceinte pendant toute l'opération de séchage. Mais ce procédé peut également être mis en oeuvre dans un séchoir de type " tunnel " c'est-à-dire qui est constitué par une enceinte traversée de bout en bout par les produits à sécher. Les figures 7 à 10 illustrent un dispositif de ce type pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans lequel les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. Dans cet exemple de réalisation l'enceinte 1 a des dimensions beaucoup plus importantes de sorte que l'on disposera une pluralité d'alignements, soit n de sorte que ces n alignements seront encadrés par n - 1 volumes de circulation (A ou B), dans lesquels il y aura n + l caissons 4. Les alignements 2 sont réalisés de façon identique de ce qui a été décrit plus haut, ainsi que les caissons 4. En se reportant à la figure 7, on voit que l'on a six alignements 2 et sept caissons 4; il y a deux caissons 4 extérieurs et cinq caissons 4 intérieurs, c'est-à-dire compris entre deux alignements 2. Comme décrit précédemment, les caissons extérieurs 4 ne sont munis d'ouvertures 5 que sur un côté, celui tourné vers un alignement; tandis que les caissons 4 intérieurs ont des orifices 5 des deux côtés. En comparant les figures 3 et 7-8, on voit que la disposition des figures 7 et 8 est obtenue en multipliant la disposition de la figure 3 autant de fois qu'il y a de paires d'alignements 2, c'est-à- dire trois fois. Les canalisations de retour 10 se trouvant côte à côte sont alors rassemblées en une seule. On peut, comme dans le cas de l'exemple de réalisation des figures précédentes, inverser à plusieurs reprises la circulation d'air pour avoir un séchage plus homogène, mais on peut également obtenir cette inversion de circulation en inversant la posLtion des condutites 7, 8 et 10. Si l'on compare les figures 7et 8, on voit que à la figure 6 les conduites d'alimentation 7-8 sont disposées au centre des paires d'alignements 2, alors que dans la figure 7, ce sont les conduites d'évacuation 10 qui occupent cette position. Il y a donc inversion des positions des conduites d'amenée d'air et d'évacuation, ce qui a pour effet une inversion du sens de la circulation de l'air de séchage à travers les alignements 2 au fur et à mesure qu'ils progressent dans le séchoir tunnel; cette progression des alignements 2 se faisant parallèlement aux caissons 4 et donc aussi parallèlement à eux-mêmes. La présente invention a été décrite en liaison avec le problème du séchage des produits crus en terre avant leur cuisson dans un four, dans l'industrie de la terre cuite; mais il est bien évident qu'elle n'est pas limitée à cette application particulière et peut être utilisée pour tout séchage de produits quels qu'ils soient. o10 REVENDICATIONS 1 ) Procédé de séchage par ventilation de produits, tels notamment que les produits crus destinés à être cuits dans un four consistant à déposer les produits (6) à sécher sur des claies (3) de faible largeur pouvant recevoir sur cette largeur, un ou deux produits à sécher; à empiler ces claies (3) de façon à constituer au moins un alignement (2) de faible largeur et grande longueur; puis à disposer ce ou ces alignements (2) dans une enceinte de séchage (1) de façon que chaque alignement soit encadré par deux espaces (A, B) dont l'un est en pression et l'autre en dépression pour que l'air de séchage traverse ledit alignement (2), ce après quoi, il est régulé en température et humidité et recyclé au moins partiellement; de telle sorte que les produits à sécher (6) reçoivent pratiquement la même quantité d'air, à la même température et au même degré hygrométrique. 2 ) Procédé selon la revendication 1 selon lequel on inverse périodiquement la circulation de l'air au cours d'un même cycle de séchage. 3 ) Dispositif pour la mise nr (ruvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une enceinte (1) recevant au moins un alignement (2) de claies (3) empilées les unes sur les autres, ces claies (3) ayant une faible largeur; ladite enceinte (1) comportant des espaces (A ou B) reliés par des conduites (7, 8, 10) à des moyens de circulation de l'air (11). ) Dispositif selon la revendication 3, dans lequel des caissons (4) munis d'ouvertures (5) sont disposés dans les espaces (A) sous pression. ) Dispositif selon la revendication 3, dans lequel des caissons (4) munis d'ouvertures (5) sont disposés dans tous les espaces (A ou B). 6 ) Dispositif selon _a revendication 5, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de l'enceinte (1) sont disposés n alignements (2) et n - 1 cadissons (4). 7 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel les claies (3) ont une largeur de l'ordre de 40 cm, correspondant aux dimensions d'une brique ou d'une tuile mécanique, de façon que chaque alignement (2) constitue une sorte de mur dont l'épaisseur est déterminée par la largeur de la claie (3), sa longueur étant déterminée en fonction de la longueur de l'enceinte (1). 8 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel les parois latérales des caissons (4) sont munies d'ouvertures laterales (5). 9 ) Dispositif selon la revendication 8, dans lequel les caissons (4) qui sont compris entre deux alignements (2) sont munis d'ouvertures (5) sur leurs deux parois latérales; tandis que les deux caissons (4) extérieurs ne sont munis d'ouvertures (5) que du côté tourné vers les alignements. ) Dispositif selon la revendication 9, comportant: une conduite (7) de distribution d'air, disposée au-dessus des alignements (2) qui, au moyen de plusieurs conduites verticales (8) alimente les caissons (4); au moins une conduite de retour (10) qui ramène à ladite canalisation de distribution (7) l'air ayant traversé les alignements (2); au moins une conduite de sortie (O10a) et une entrée d'arrivée d'air frais (13); afin que l'air de séchage soit mis de faç(on permanente en circulation en étant partiellement ou totalerment recyclé. ) Dispositif selon la revendication 10 comportant deux alignements (2) encadrés par trois caissons (4) ainsi qu'une conduite (7) reliée au caisson central (4) au moyen d'une pluralité de conduites verticales (8), et deux conduites (10) reliées aux caissons (4) extérieurs. ) Dispositif selon la revendication 10 comportant un nombre n d'alignements (2) encadrés par n + 1 caissons (4) dans lequel la circulation d'air de séchage est assurée par plusieurs canalisations de distribution (8) et plusieurs canalisations de retour (10). 13 ) Dispositif selon la revendLcation 12, dans lequel le sens de circulation de l'air dans les conduites (7) et (10) peut être inversé. 14 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel les conduites de circulation de l'air sont munies d'un ventilateur (11), de moyens de chauffage (12) et d'entrées d'air additionnelles (13). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 14 dans l'installation de séchage est du type à chambre. 16 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 14 dans lequel l'installation de séchage est du type tunnel. 17 ) Dispositif selon la revendi:adtion 16, dans lequel les positions respectives des conduites de distribution (7) et des conduites d'évacuatlon (10) par rapport aux caissons (4) peuvent être inversées ce qui a pour résultat une inversion du sens de la circulation de l'air sur les produits (6) au fur et à mesure qu'ils progressent dans une direction parallèle aux caissons (4).