Dispositif de séchage pour des produits en vrac

Abstract

 Dispositif de séchage pour des produits en vrac, se composant essentiellement d'un tambour (12), d'un dispositif d'alimentation et d'évacuation (10) monté axialement à l'intérieur de ce tambour et coopérant avec une gouttière de forme semi-cylindrique (11), d'une vis d'Archimède appliquée à la paroi intérieure (17) du tambour (12) et servant à déplacer constamment la charge en vrac à sécher vers l'extrémité de chargement et de déchargement (13), de moyons servant à mettre le médium de séchage en contact direct avec le produit à sécher, et de moyens servant à l'évacuation des gaz libéré. Figure 1.

Description

[0001] La présente invention a trait à un dispositif pour le séchage de produits en vrac, à savoir à un dispositif se prêtant au séchage de quantités relativement importantes de produits en vrac. Une des applications spéciales de ce di_sp_o- sitif selon l'invention concerne le traitement d'engrais et de produits d'alimentation pour le bétail, ainsi que, en particulier, le séchage de fumier de poules, de déchets d'abattoirs, de déchets de poissons ou de produits d'origine végétale.

[0002] Une autre caractéristique du dispositif selon l'invention consiste en ce qu'il se prête à l'emploi comme mélangeur éventuellement pendant le séchage. On connaît des dispositifs de séchage du genre concerné, dans lesquels les produits à sécher sont chargés dans un tambour rotatif, qui, après le chargement, est chauffé généralement avec de l'air chaud s'écoulant le long de sa paroi.

[0003] Ce système connu présente toutefois l'inconvénient d'un rendement effectif relativement réduit par suite du fait que l'air de chauffage doit avoir une température relativement élevée pour porter la température régnant à l'intérieur du tambour à un niveau suffisamment élevé pour assurer un séchage efficace de la charge.

[0004] On connaît également des dispositifs de séchage du genre défini précédemment, dans lesquels la masse à sécher est transportée par une zone de chauffage, ce qui exige une amenée et une évacuation permanentes de produit à traiter. Ce système connu présente, outre l'inconvénient mentionné ci-dessus, également de nombreux autres inconvénients. Un de ces inconvénients consiste en une mauvaise répartition entre l'air chaud et la masse à sécher par suite de la compacité de cette dernière lors de son transport par la zone de chauffage, mauvaise répartition dont la conséquence est une transmission de chaleur franchement insuffisante.

[0005] Un autre inconvénient sérieux de ces dispositifs de séchage connus consiste en ce que l'évacuation permanente de produit traité s'accompagne d'importantes pertes de chaleur. S'y ajoute le fait que ce dernier dispositif connu exige l'emploi d'un système de commande de processus relativement compliqué. Inutile de souligner que tous ces systèmes de séchage connus ont un rendement relativement bas, de sorte que, pour des raisons d'ordre économique, ils ne conviennent pas à de nombreuses applications.

[0006] Or, la présente invention a pour objet un dispositif de séchage dépourvu systématiquement des inconvénients susmentionnés et autres des dispositifs de séchage conventionnels.

[0007] L'invention est à cet effet; caractérisé par un ensemble d'avantages visant essentiellement une augmentation sensible du rendement, c'est-à-dire, en d'autres termes, une amélioration sensible du rapport entre la capacité de séchage et la consommation d'énergie.

[0008] Cette amélioration de rendement s'obtient partiellement grâce au fait que la charge à sécher est chauffée à une température relativement basse, mais néanmoins suffisante.

[0009] Une autre cause de cette augmentation de rendement repose sur une amélioration nette des échanges de chaleur due à un contact direct, fort efficace, entre la charge à sécher et les gaz de combustion chauds et/ou le médium de séchage chaud.

[0010] Une cause ultérieure de ce rendement amélioré réside en une répartition rationnelle de la charge à sécher dans le courant gazeux chaud à l'intérieur du dispositif de séchage.

[0011] Le dispositif de séchage selon l'invention présente, en outre, l'avantage de se prêter au traitement d'une large gamme de produits à sécher, contrairement aux installations de séchage connues exclusivement conçues pour le traitement de produits bien déterminés et se prêtant ainsi uniquement au traitement de ces produits. S'y ajoute l'avantage que le produit à traiter par le système selon l'invention peut être un produit de nature composée.

[0012] Un autre aspect particulièrement intéressant de l'application du dispositif de séchage selon l'invention consiste en ce que, lors du séchage de produits à base de protéines, aucune dégradation des acides aminés n'est à craindre; grâce à la température de traitement relativement basse.

[0013] Un autre avantage intéressant de l'invention consiste en la simplicité de construction de l'installation et, de ce fait, en son prix de construction relativement bas avec tous les avantages qui s'ensuivent; tels qu'en premier lieu une réduction nette du prix de revient du produit traité.

[0014] Enfin, un avantage précieux du système selon l'invën- tion consiste en ce qu'il se prête également à l'emploi comme mélangeur indépendamment ou non du processus de séchage.

[0015] A cet effet, l'installation selon l'invention se compose essentiellement de la combinaison d'un tambour rotatif, d'un dispositif d'alimentation et d'évacuation monté axialement à l'intérieur de ce tambour et se présentant sous forme d'une vis transporteuse coopérant avec une gouttière de forme semi-cylindrique, d'une vis d'Archimède appliquée à la paroi intérieure du tambour et déplaçant la charge en vrac constamment vers l'extrémité de chargement et de déchargement dans le sens de rotation normal du tambour, de moyens servant à mettre un médium de séchage en contact direct avec le produit à secher, et de moyens d'évacuation des gaz libérés.

[0016] Les caractéristiques et avantages de l'invention r_es- sortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un mode de mise en oeuvre, donnée à titre d'exemple sans la moindre intention restrictive, avec référence aux dessins annexés, où

la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un dispositif de séchage selon le présent mode de mise en oeuvre de l'invention;

la figure 2 représente une vue selon la flèche F2 de la figure 1;

la figure 3 représente une coupe transversale du dispositif de séchage selon la figure 1; pratiquée suivant la ligne III-III de cette dernière; et

la figure 4 représente une coupe transversale pr_ati-quée suivant la ligne IV-IV de la figure 1.

[0017] Comme le montre la figure 1, le dispositif de séchage selon le présent mode de mise en oeuvre de l'invention se compose essentiellement d'un poste de chargement et de déchargement 1, d'un poste de séchage proprement dit 2 et d'un poste de chauffage 3. Le poste de chargement et de déchargement 1 se présente, en l'occurrence, sous forme d'une chambre d'alimentation 4, fermée en haut par un clapet 5. A cette chambre d'alimentation est raccordée une conduite d'évacuation de gaz 6, équipée d'un aspirateur 7. La chambre 4 est en bas munie d'un registre de déchargement 8 et se trouve, par une ouverture 9, en communication avec le poste de séchage 2 par l'entremise d'un moyen de transport, qui se présente sous forme d'une vis transporteuse 10 tournant dans une gouttière de forme semi-cylindrique 11.

[0018] Le poste de séchage 2 se compose, en l'occurrence , d'un tambour horizontal relativement important 12, dont l'une des extrémités 13 est adjacente à ladite chambre d'alimentation 4, de manière que ladite vis transporteuse 10 et ladite gouttière de forme semi-cylindrique 11 s'étendant axialement dans le tambour 12 à peu près jusqu'à l'autre extrémité 14 de ce dernier, qui est munie d'une ouverture d'entrée de gaz 15. Pratiquement sur toute la longueur du tambour 12 sont prévues une ou plusieurs aubes hélicoïdales et radiales 16 (vis d'Ar- chimède), fixées à la paroi cylindrique intérieure 17 du tambour, tandis qu'à proximité de l'extrémité 13 sont prévues une ou plusieurs ailettes 18 solidaires de la paroi cylindrique 15 et orientées radialement vers l'intérieur. En outre, sont prévues, à l'intérieur du tambour 12, à un niveau plus proche de son axe, des aubes longitudinales 19 à orientation à peu près radiale, courbées partiellement dans le sens de la rotation. Ces aubes 19 sont fixées au tambour 12 par exemple à l'aide de disques annulaires 20 et de pièces de liaison 21.

[0019] Le tambour 12 est muni de rails périphériques concentriques 22, avec lesquels il repose de manière rotative sur des galets 23.

[0020] Le poste de chauffage 3 se compose d'une chambre de chauffe 24, exécutée de préférence en béton réfractaire, adjacente à l'ouverture d'entrée de gaz 15 et munie d'ouvertures d'entrée d'air 25 et d'un brûleur 26.

[0021] La commande du tambour 12 s'effectue au moyen d'un tambour 27, dont l'arbre de sortie est accouplé à l'arbre desdits galets 23, tandis que la commande de la vis transporteuse 10 est assurée par un moteur 28 à sens de rotation variable.

[0022] Entre la conduite d'évacuation de gaz 6 et les entrées d'air 25 pourra être prévu, le cas échéant, un échangeur de chaleur (non représenté dans les figures) servant à améliorer davantage le rendement. Il va sans dire que-le dispositif de séchage est monté sur un châssis de support approprié 29.

[0023] Le fonctionnement du dispositif de séchage selon l'invention, qui se distingue par une grande simplicité, est décrit dans les lignes qui suivent.

[0024] Le produit à sécher est déversé dans la chambre d'alimentation 4 par l'ouverture à clapet 4. Entretemps, le moteur 28 est enclenché de manière qu'il tourne dans le sens approprié pour transporter la charge vers le poste de séchage 2 par la gouttière 11 au moyen de la vis transporteuse 10, qui poursuit sa rotation dans ce même sens au cours du traitement de séchage. La charge est déplacée dans le poste de séchage jusqu'à ce qu'elle arrive immédiatement devant l'ouverture d'entrée de gaz 15, où elle tombe dans la partie i_nfé- rieure du tambour 12.

[0025] Comme le tambour 12 est mis en rotation par le moteur 27 par l'entremise des galets 23, le produit débité par la gouttière 11 et tombant dans la partie inférieure du tambour est renvoyé vers la gauche par les aubes hélicoïdales 16, évidemment à condition que la rotation se fasse dans le sens approprié. Le produit arrivant dans la partie gauche du tambour y est repris par les ailettes 18 et ramené vers le haut, où il retombe en majeure partie dans la gouttière 11.

[0026] On voit de ce qui précède que le produit à sécher est déplacé alternativement dans les deux sens, sans arrêt, à l'intérieur du tambour. Lors de son transport effectué par la vis transporteuse 10, une partie relativement importante du produit à sécher tombe par dessus le bord 30 dans le tambour 12, où il est dûment réparti par les aubes 19, tout cela de manière à assurer simultanément un excellent mélange de l'ensemble. Il s'ensuit que le dispositif de séchage selon l'invention se prête également à faire office de mélangeur.

[0027] Lorsque toute la charge est introduite dans le dispositif de séchage, on ferme le clapet 5 et on allume le brûleur 26, de manière que les gaz de combustion chauds passent par le poste de séchage 2, où ils se mettent en contact intime avec la masse à sécher, constamment remuée.

[0028] Les gaz de combustion et les vapeurs dégagées par la charge au cours du processus de séchage sont évacués par la conduite d'évacuation 6 au moyen de l'aspirateur 7.

[0029] Le seul contrôle indispensable a effectuer au cours du processus de séchage est le contrôle de la température.

[0030] Lorsque la charge est dûment séchée, on éteint le brûleur 26 et on ouvre le registre de déchargement 8, après quoi on inverse le sens de rotation du moteur 28 et, par _con- séquent, également celui de la vis transporteuse 10, sans arrêter le tambour 12, ni changer sons sens de rotation.

[0031] La coopération mutuelle des différentes parties de l'installation provoque maintenant l'expulsion de toute la charge dûment séchée par ladite ouverture d'évacuation à registre ouverte 8.

[0032] Dans un mode d'exécution préféré modifié du système selon l'invention, les ailettes 18 se trouvent à une certaine distance de l'extrémité 13 du tambour 12 et l'intervalle entre les ailettes et cette extrémité est dépourvue d'aubes ou d'autres éléments analogues, de sorte que seule la vis transporteuse 10 y est présente. On obtenit ainsi une zone tranquille entre les ailettes 18 et l'extrémité 13 du tambour 12, où la charge n'est pas remuée, ce qui présente l'avantage que seule une partie négligeable du produit traité est entraînée avec le courant gazeux et évacuée par l'ouverture 9.

[0033] Il va de soi que toutes sortes de moyens de commande appropriés conviennent à la commmande du séchoir selon l'invention. Une variante pratique du mode de mise en oeuvre préféré, décrit dans les lignes précédentes, consiste, par exemple, en ce que le tambour 12 est commandé au moyen d'une chai- ne de transmission, coopérant avec une denture périphérique du tambour 12.

[0034] Il est en outre évident que l'invention ne se limite pas à l'emploi des gaz de combustion d'un brûleur comme médium chauffant. Ainsi, un mode d'exécution intéressant du système selon l'invention prévoit l'emploi d'un courant d'air chaud, réchauffé à la température requise par une source de chaleur appropriée quelconque. Cette solution présente l'avantage d'éviter tout contact direct des gaz de combustion avec le produit à sécher.

[0035] Une autre variante de mise en oeuvre du système selon l'invention prévoit l'emploi d'un moteur 28 à nombre de tours réglable, permettent le réglage de la vitesse d'évacuation s'effectuant par ladite ouverture à registre 8. Cette solution est surtout intéressante pour les applications dans lesquelles le dispositif de séchage est suivi d'autres dispositifs de traitement à débit limité.

[0036] On peut conclure de ce qui précède que le dispositif de séchage selon l'invention présente entre autres tous les avantages susmentionnés.

[0037] Il va sans dire que l'invention ne se limite pas à l'exemple de mise en oeuvre décrit dans les lignes précédentes et illustré par les dessins annexés, mais en prévoit toutes sortes de modifications, d'additions et d'adaptations, évidemment soumises à la condition de ne pas léser son principe fondamental, ni de dépasser son cadre défini par les revendications formulées ci-après.

Revendications

1. Dispositif de séchage pour des produits en vrac, caractérisé en ce qu'il se compose essentiellement d'un tambour horizontal rotatif (12), d'un dispositif d'alimentation et d'évacuation monté axialement à l'intérieur de ce tambour (12) et se présentant sous forme d'une vis transporteuse (10) coopérant avec une gouttière de forme semi-cylindrique (11), d'une vis d'Archimède (16) appliquée à la paroi intérieure (17) du tambour (12) et déplaçant la charge constamment vers l'extrémité de chargement et de déchargement (13) dans le sens de rotation normal du tambour (12), de moyens servant à mettre un médium de séchage en contact direct avec le produit à sécher, et de moyens d'évacuation des gaz libérés.

2. Dispositif de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que des aubes (19) sont prévues entre ladite vis transporteuse (10) et ladite vis d'Archimède (16)-.

3. Dispositif de séchage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites aubes (19) s'étendent pratiquement sur toute la longueur du tambour (12).

4. Dispositif de séchage selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites aubes (19) se présentent sous forme de lames orientées radialement.

5. Dispositif de séchage selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites aubes (19) est munie d'un bord recourbé vers l'extérieur.

6. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que des ailettes (18), orientées plus ou moins radialement vers l'i_nté- rieur, sont fixées à la paroi intérieure (17) du tambour (12) à proximité de l'extrémité de chargement et de déchargement (13).

7. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite vis transporteuse (10) et ladite gouttière (11) s'étendent axialement pratiquement sur toute la longueur du tambour (12) et se trouvant en communication avec une chambre d'alimentation (4) par une ouverture (9) située à ladite extrémité de chargement et de déchargement (13).

8. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tambour (12) et ladite vis transporteuse (10) sont commandés individuellement par des moteurs séparés (27,28).

9. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tambour (12) est supporté et commandé par des galets (23), commandés à leur tour par un moteur (27).

10. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes; caractérisé en ce que ladite vis transporteuse (10) est commandée par un moteur (28); dont le sens de rotation peut être inversé.

11. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite chambre d'alimentation (4) est munie, en haut; d'une ouverture d'alimentation à clapet (5) et, en bas, d'une ouverture d'évacuation à registre (8).

12. Dispositif de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour la mise en contact direct d'un médium de séchage avec la charge à sécher présente dans le tambour (12) présentent une ouverture d'entrée de gaz (15) et une conduite d'amenée d'air ou d'un autre gaz chaud.

13. Dispositif de séchage selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'air ou autre gaz chaud y introduit provient d'une source de chaleur appropriée quelconque.

14. Dispositif de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens servant à la mise en contact direct d'un médium de séchage avec la charge à sécher présentent une ouverture d'entrée de gaz (15) du tambour (12), qui se trouve en communication directe avec une chambre de chauffe (24) munie d'un brûleur (26).

15. Dispositif de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation des gaz libérés comportent une conduite d'évacuation (6) raccordée à ladite chambre d'alimentation (4).

16. Dispositif de séchage selon la revendication 15, caractérisé en ce que sur ladite conduite d'évacuation de gaz (6) est prévu un aspirateur (7).

17. Dispositif de séchage selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-16, caractérisé en ce qu'entre l'ouverture d'entrée d'air (25) de la chambre de chauffe (24), d'une part, et la conduite d'évacuation de gaz (6), d'autre part, est prévu un échangeur de chaleur.

Dessins