Procédé, dispositif et installation de dessiccation de produits conditionnés tels que des balles de fourrage

Abstract

 L'invention concerne un procédé et une installation pour la dessiccation, par circulation d'air chaud, de produits (1) conditionnés.
Le procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à placer le produit (1) conditionné à sécher dans une enveloppe (2) tubulaire étanche et à fermer une extrémité de l'enveloppe (2) par un dispositif (3) d'approvisionnement en air chaud, et l'autre extrémité de cette enveloppe par un dispositif (7) d'aspiration d'air de manière à imposer le trajet du flux d'air, au travers du produit conditionné selon des trajectoires de préférence sélectionnables pour obtenir un séchage homogène et complet de la masse du produit à sécher.
Application : Séchage de balles de fourrage.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé, un dispositif et une installation pour la dessiccation par circulation d'air chaud, éventuellement asséché, de produits conditionnés tels que des balles de fourrage, des sacs de céréales ou autres.

[0002] Depuis tout temps, il est connu que le fourrage doit, avant stockage, être soumis à une étape de dessiccation pour empêcher, au cours du stockage, une fermentation qui altérerait l'appétence, la qualité nutritionnelle et la durée de conservation du fourrage en engendrant notamment un développement de la contamination bactérienne ou virale du fourrage et une putréfaction de ce dernier préjudiciable aux animaux alimentés au moyen de ce fourrage.

[0003] De ce fait, il a, pendant de nombreuses années, été pratiqué la fenaison, méthode traditionnelle de dessiccation de fourrage sur le pré. Cependant, cette méthode est limitée aux régions dans lesquelles les conditions climatiques et météorologiques le permettent. Parallèlement à cette méthode naturelle, il a été développé des procédés et des installations industrielles de séchage du fourrage. Ces séchoirs s'appliquent plus particulièrement à la dessiccation de fourrage conformé sous forme de balles cylindriques ou parallélépipédiques. Ces séchoirs ont pour vocation de sécher le fourrage jusqu'à obtention d'un taux d'humidité relatif compris dans la plage 13 - 18 % afin d'éviter tous les problèmes de fermentation et de putréfaction précités.

[0004] On peut distinguer ainsi deux types d'installation de séchage. Une première famille d'installations consiste à souffler de l'air à travers la balle de fourrage. Un exemple d'une telle installation est ainsi décrit dans le brevet EP-A-534382. Dans ce document, l'installation comporte au moins une chambre de ventilation munie de deux ouvertures axiales sur lesquelles peut être positionnée à chaque fois la face plane d'une balle à sécher. Un courant d'air sec est ainsi expulsé à travers les ouvertures axiales de ventilation de la chambre pour passer à travers la masse de la balle et ainsi l'assécher. Ce courant d'air chaud est produit par un ventilateur centrifuge relié à une entrée radiale de la chambre de ventilation.

[0005] L'inconvénient principal d'une telle installation est une distribution d'air sec irrégulière à l'intérieur de la masse de la balle. Il en résulte un séchage non uniforme du fourrage en raison des pertes en air provoquées par des passages préférentiels du flux d'air qui se produisent à l'intérieur de la balle en raison du manque d'uniformité de cette dernière. Il en résulte également des pertes d'énergie considérables et un allongement du temps de séchage.

[0006] L'installation, décrite dans la demande internationale WO-9740330, présente les mêmes inconvénients que ceux décrits ci-dessus en raison de l'utilisation à nouveau d'air soufflé depuis une chambre de ventilation pour passer à travers la masse de la balle. Il a ainsi pu être constaté que de telles installations sont dans l'incapacité de sécher des fourrages présentant un taux d'humidité relatif initial supérieur à 45 %, sauf à envisager un séchage très long voire imparfait.

[0007] Une seconde famille d'installations, à laquelle appartient l'installation objet de la présente invention, utilise comme moyen de séchage non plus un flux d'air soufflé à travers la balle mais aspiré à travers la balle. Tel est le cas de l'installation décrite dans le brevet US-A-4.640.021. Cette installation, conçue pour sécher des balles positionnées sous la forme d'un tas d'allure générale parallélépipédique, inclut un séchoir mobile apte à venir se positionner contre une face d'extrémité du tas de balles. Une feuille flexible, imperméable à l'air et à l'humidité, recouvre le séchoir et le tas de balles en maintenant libre la face d'extrémité opposée à celle contre laquelle est appliqué le séchoir. Un ventilateur couplé au séchoir permet d'aspirer l'air à travers le tas de balles depuis l'extrémité ouverte de celui-ci et d'évacuer cet air depuis le séchoir dans l'atmosphère. L'inconvénient majeur d'une telle installation réside dans l'impossibilité d'imposer au flux d'air parcourant la masse de produits une trajectoire prédéterminée et éventuellement sélectionnable du fait du maintien à l'air libre de l'une des faces de la balle. Par ailleurs, rien n'empêche d'aspirer un air fortement chargé en humidité de tel sorte qu'un effet contraire à celui recherché est obtenu. Enfin, l'aspiration suivant une direction essentiellement horizontale nuit au rendement de séchage obtenu et augmente la consommation d'énergie.

[0008] Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé et une installation pour la dessiccation par circulation d'air chaud de produits conditionnés, tels que des balles de fourrage, dont les conceptions permettent de sécher en un temps court des produits dont le taux d'humidité relatif initial peut être supérieur à 65 % d'humidité.

[0009] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et une installation du type précité dont les conceptions permettent un séchage uniforme, homogène et complet de la balle en évitant la formation de zones généralement délaissées par les traitements de séchage traditionnels.

[0010] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et une installation du type précité dont les conceptions permettent de sélectionner à volonté la trajectoire du flux d'air chaud, circulant à l'intérieur de la balle, de manière à favoriser, dans un premier temps, un passage des flux d'air en périphérie de la balle sans générer une dispersion d'air.

[0011] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et une installation du type précité simples à mettre en oeuvre, à fabriquer et à installer et dont les conceptions permettent une meilleure utilisation de l'énergie et ainsi une consommation moindre.

[0012] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour la dessiccation, par circulation d'air chaud, de produits conditionnés tels que des balles de fourrage, des sacs de céréales ou autres, caractérisé en ce qu'il consiste à placer le produit conditionné à dessécher dans une enveloppe tubulaire étanche et à fermer une extrémité de l'enveloppe par un dispositif d'approvisionnement en air chaud, et l'autre extrémité de cette enveloppe par un dispositif d'aspiration d'air de manière à imposer le trajet du flux d'air chaud, au travers du produit conditionné selon des trajectoires, de préférence sélectionnables, pour obtenir un séchage homogène et complet de la masse du produit à sécher.

[0013] Grâce à l'utilisation d'une enveloppe tubulaire coopérant avec un dispositif d'approvisionnement en air et un dispositif d'aspiration d'air pour former une enceinte étanche soumise à une dépression permanente, les produits à sécher sont isolés du milieu extérieur et un séchage efficace de la balle est obtenu grâce notamment à une éventuelle sélection des trajectoires de flux d'air.

[0014] L'invention a encore pour objet un dispositif pour la dessiccation, par circulation d'air chaud, de produits conditionnés tels que des balles de fourrage, des sacs de céréales ou autres, caractérisé en ce qu'en mode de fonctionnement, il est constitué d'une enceinte de séchage tubulaire à axe vertical ou horizontal fermée à l'une de ses extrémités par un dispositif d'approvisionnement en air chaud, et à son autre extrémité par un dispositif d'aspiration d'air de manière à créer à l'intérieur de l'enceinte une dépression permanente obligeant le flux d'air à traverser, selon des trajectoires imposées, la totalité de la masse de produit à sécher sans effet de dispersion.

[0015] Un tel dispositif permet de par sa conception de sécher en un temps court des produits dont le taux d'humidité relative initial peut dépasser 65 %.

[0016] L'invention a encore pour objet une installation pour la mise en oeuvre du dispositif de dessiccation précédent, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme d'une pluralité de dispositifs de dessiccation répartis autour d'une colonne télescopique centrale d'approvisionnement en air chaud, portant à l'aide de bras rayonnants les dispositifs d'approvisionnement en air chaud, ou respectivement des dispositifs d'aspiration lesquels portent des enveloppes formant jupes constitutives des enceintes de dessiccation de manière à permettre simultanément la coiffe des masses de produits à sécher reposant chacun sur un dispositif d'aspiration ou respectivement un dispositif d'approvisionnement en air disposé à chaque fois à l'aplomb du dispositif d'approvisionnement en air ou respectivement du dispositif d'aspiration.

[0017] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif de dessiccation conforme à l'invention ;

la figure 2 représente une vue de dessus d'un plateau d'approvisionnement en air ;

la figure 3 représente une vue de dessous d'un plateau d'aspiration du dispositif d'aspiration et

la figure 4 représente une vue schématique de face d'une installation incorporant au moins deux dispositifs de dessiccation conformes à l'invention.

[0018] Le dispositif, objet de l'invention, est plus particulièrement destiné à la dessiccation de produits 1 conditionnés. Il peut s'appliquer à des produits fortement chargés en humidité tels que de l'herbe verte ou autres. Un tel dispositif permet notamment la mise en oeuvre du procédé précité.

[0019] Ce dispositif est, en mode de fonctionnement, constitué d'une enceinte 2A de séchage tubulaire à axe vertical ou horizontal, fermée à l'une de ses extrémités par un dispositif 3 d'approvisionnement en air chaud, et à son autre extrémité par un dispositif 7 d'aspiration d'air. Il en résulte la constitution d'une enceinte fermée de manière étanche à l'intérieur de laquelle une dépression permanente oblige le flux d'air à traverser, selon des trajectoires imposées, la totalité de la masse de produits à sécher sans effet de dispersion. En effet, l'enceinte 2A de séchage tubulaire est de préférence réalisée au moyen d'une enveloppe 2 tubulaire étanche en matière souple de manière telle que, sous l'effet de la dépression engendrée par le dispositif d'aspiration, elle se plaque contre la masse périphérique du produit 1.

[0020] Le dispositif 3 d'approvisionnement en air de l'enceinte doit permettre un approvisionnement de l'enceinte en un air non pollué. Pour ce faire, un ou plusieurs filtres pourront être disposés en entrée du dispositif 3 d'approvisionnement en air.

[0021] L'air approvisionnant l'enceinte 2A est de préférence un air chaud présentant une température voisine de 55°. A cet effet, un échangeur à air ou à eau (non représenté) peut être prévu en amont du dispositif 3 d'approvisionnement en air de l'enceinte pour permettre le chauffage de cet air. Pour maintenir la température de l'air sensiblement constante, il est tenu compte en permanence du delta de température entre température de l'air extérieur et température de l'air de séchage. Des moyens de régulation du débit d'air sont commandés en fonction de cette variation. De la même manière, des dispositifs supplémentaires d'assèchement de l'air (non représentés) peuvent être prévus en amont de ce dispositif 3 d'approvisionnement en air.

[0022] Ce dispositif 3 d'approvisionnement en air est, comme le montrent les figures 1 et 2, constitué d'un plateau 4 possédant une arrivée 5 d'air chaud, débouchant dans le corps creux du plateau 4. Le fond du plateau 4 est muni périphériquement d'ouvertures 6 de passage d'air débouchant dans l'enceinte 2A. Grâce à la disposition de ces ouvertures 6, il est possible de distribuer majoritairement l'air à la périphérie du produit à sécher. On constate, en effet, que cet approvisionnement d'air en périphérie est particulièrement important pour obtenir un séchage efficace et rapide du produit à conditionner. Les dispositifs de chauffage, de filtration et éventuellement d'assèchement supplémentaires de l'air seront donc prévus en amont de l'ouverture de l'arrivée 5 d'air ou dans cette arrivée 5 d'air.

[0023] Le dispositif 7 d'aspiration se présente quant à lui sous la forme générale d'un plateau 8 évidé comportant des passages 9 d'air concentriques susceptibles d'être mis en dépression alternativement ou simultanément à l'aide d'un registre 10 sélecteur. Une conception de ces passages 9 d'air concentrique est fournie à titre d'exemple à la figure 3.

[0024] La présence d'un registre 10 sélecteur permet de privilégier soit la formation d'un flux d'aspiration périphérique soit la formation d'un flux d'aspiration central, soit une aspiration périphérique et centrale simultanée. Ce registre 10 sélecteur peut être actionné manuellement ou de manière automatique, par exemple au moyen d'un système à crémaillère ou à pignons.

[0025] Ce registre 10 peut être constitué, à titre d'exemple, de deux couronnes 10A, 10B crénelées, concentriques susceptibles d'être animées d'un déplacement relatif pour obliger à la formation d'un flux périphérique et/ou central. Ce registre 10 peut être encore constitué d'un tiroir mobile. D'autres modes de réalisation de ce registre peuvent encore être envisagés.

[0026] Comme le montrent les figures, les passages 9 d'air concentriques du plateau 8 d'aspiration ont leur surface d'aspiration concentrée, de préférence à la périphérie de la masse 1 à sécher, de manière à couvrir en périphérie au moins 50 % de la surface périphérique de la masse 1 à sécher.

[0027] Les inventeurs ont en effet constaté qu'un passage en périphérie du flux d'air était fondamental pour obtenir un séchage rapide et efficace de la masse 1 de produit séché. L'orientation d'un flux d'air en direction du centre de la masse ne se fait que dans un second temps lorsqu'une partie importante de l'humidité contenue dans la masse 1 du produit à sécher a été éliminée.

[0028] Le dispositif 7 d'aspiration peut être mis en dépression par l'intermédiaire d'un aspirateur 12 lié à ce dernier. L'aspirateur 12 peut par exemple être constitué d'une turbine d'aspiration. Bien évidemment, cette turbine devra avoir la puissance suffisante pour obtenir un régime dépressionnaire important de préférence au moins égal à 150 mm d'eau. Des sondes de température et d'humidité, placées au voisinage du dispositif d'aspiration et du dispositif d'approvisionnement en air, permettent la surveillance du fonctionnement de l'installation de dessiccation et aident au choix des trajectoires de flux d'air à l'intérieur de la dite enceinte.

[0029] Bien que, dans les exemples représentés, le dispositif d'approvisionnement en air soit situé à la partie supérieure de l'enceinte 2A, tandis que le dispositif 7 d'aspiration est situé en partie inférieure de cette enceinte 2A, une solution inverse peut également être envisagée. De manière analogue, lorsque l'enceinte est à axe horizontal, le dispositif d'approvisionnement en air et le dispositif d'aspiration sont situés à chaque extrémité de l'enceinte.

[0030] En tout état de cause, l'enceinte 2A, lorsqu'elle est à axe vertical, sera de préférence solidaire du dispositif 7 d'aspiration ou respectivement du dispositif 3 d'approvisionnement en air situé à la partie supérieure de l'enceinte 2A.

[0031] Cette disposition permet à l'enceinte 2A de coiffer, lors du chargement du dispositif, la masse de produits 1 à sécher. Il en résulte un chargement rapide et aisé du dispositif avec une mise en place facilitée de l'enceinte 2A autour de la masse du produit 1 à sécher.

[0032] La liaison entre l'enveloppe 2 constitutive de l'enceinte 2A et le dispositif 7 d'aspiration ou respectivement le dispositif 3 d'approvisionnement pourra se faire par tout moyen assurant une liaison étanche entre lesdits éléments.

[0033] Pour parfaire la dessiccation de tels produits, il est prévu, à la périphérie du dispositif 7 d'aspiration, un passage 11 annulaire en débord par rapport au volume occupé par le produit 1 à sécher dans l'enceinte 2A pour obliger une partie du flux de séchage à traverser la portion périphérique de base du produit 1 à sécher. En effet, il est souvent constaté, dans les installations traditionnelles connues de l'état de la technique, que cette partie du produit 1 à sécher peut être encore chargée en humidité même après le processus de dessiccation et présenter donc des problèmes de conservation du produit.

[0034] L'objectif de ce passage 11 annulaire est donc de créer, par un effet venturi, une dépression au niveau de cette partie sensible du produit 1 à sécher pour y obtenir un séchage efficace de ce dernier.

[0035] Le dispositif décrit ci-dessus peut s'insérer dans une installation comportant plusieurs dispositifs du type précité de manière à permettre en parallèle le séchage de plusieurs produits 1 conditionnés. Dans ce cas, l'installation conforme à celle représentée à la figure 4 se présente sous forme d'une pluralité de dispositifs de dessiccation répartis autour d'une colonne 13 télescopique centrale d'approvisionnement en air sec. Cette colonne 13 centrale est munie à son extrémité supérieure de bras 14 rayonnants portant, dans les exemples représentés, les dispositifs 3 d'approvisionnement en air sec, lesquels portent des enveloppes 2 formant jupes constitutives des enceintes 2A de dessiccation.

[0036] Ainsi, lors de l'actionnement de la colonne télescopique, il est permis de coiffer simultanément les masses 1 de produits à sécher reposant chacune sur un dispositif 7 d'aspiration d'air, disposé à chaque fois à l'aplomb du dispositif 3 d'approvisionnement en air.

[0037] Bien évidemment, une solution inverse consistant à disposer les dispositifs 7 d'aspiration en partie supérieure de la colonne et, inversement, les dispositifs 3 d'approvisionnement en air à l'aplomb du dispositif 7 d'aspiration est également envisageable.

[0038] De telles installations seront généralement situées au voisinage d'un local technique qui comportera l'ensemble des moyens, tels que chaudière, moteur ou autres nécessaires au fonctionnement de ladite installation.

[0039] Une telle installation permet d'obtenir des rendements de séchage particulièrement efficaces avec des consommations d'énergie restant raisonnables.

[0040] Une variante utilisant le même procédé de séchage est prévue. Dans cette variante, les balles sont disposées à l'état superposé dans le cas d'une enceinte à axe vertical et côte à côte dans le cas d'une enceinte à axe horizontal. Ainsi, l'air chaud pénètre par la première balle de l'alignement ou de la pile dans l'enceinte, traverse l'ensemble des balles et est aspiré au-delà de la dernière balle. Cette disposition permet de sécher simultanément plusieurs balles à l'intérieur d'une même enceinte.

Revendications

1. Procédé pour la dessiccation, par circulation d'air chaud, de produits (1) conditionnés tels que des balles de fourrage, des sacs de céréales ou autres,
caractérisé en ce qu'il consiste à placer le produit (1) conditionné à sécher dans une enveloppe (2) tubulaire étanche et à fermer une extrémité de l'enveloppe (2) par un dispositif (3) d'approvisionnement en air chaud, et l'autre extrémité de cette enveloppe par un dispositif (7) d'aspiration d'air de manière à imposer le trajet du flux d'air, de préférence chaud, au travers du produit conditionné selon des trajectoires de préférence sélectionnables pour obtenir un séchage homogène et complet de la masse du produit à sécher.

2. Dispositif pour la dessiccation, par circulation d'air chaud, de produits (1) conditionnés tels que des balles de fourrage, des sacs de céréales ou autres,
caractérisé en ce qu'en mode de fonctionnement, il est constitué d'une enceinte (2A) de séchage tubulaire à axe horizontal ou vertical fermée à l'une de ses extrémités par un dispositif (3) d'approvisionnement en air chaud, et à son autre extrémité par un dispositif (7) d'aspiration d'air de manière à créer à l'intérieur de l'enceinte (2A) une dépression permanente obligeant le flux d'air à traverser, selon des trajectoires imposées, la totalité de la masse de produit à sécher sans effet de dispersion.

3. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le dispositif (3) d'approvisionnement en air chaud, est constitué d'un plateau (4) possédant une arrivée (5) d'air chaud, débouchant dans le corps creux du plateau (4), le fond dudit plateau (4) étant muni périphériquement d'ouvertures (6) de passage d'air débouchant dans l'enceinte (2A).

4. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon l'une des revendications 2 et 3,
caractérisé en ce que l'enceinte (2A) de séchage tubulaire est réalisée au moyen d'une enveloppe (2) tubulaire étanche en matière souple de manière telle que, sous l'effet de la dépression engendrée par le dispositif (7) d'aspiration, elle se plaque contre la masse périphérique du produit (1).

5. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon l'une des revendications 2 à 4,
caractérisé en ce que l'enceinte (2A) à axe vertical est solidaire du dispositif (7) d'aspiration ou respectivement du dispositif (3) d'approvisionnement en air situé à la partie supérieure de l'enceinte (2A) de manière à coiffer, lors du chargement du dispositif, la masse de produit (1) à sécher.

6. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon l'une des revendications 2 à 5,
caractérisé en ce que le dispositif (7) d'aspiration se présente sous la forme générale d'un plateau (8) évidé comportant des passages (9) d'air concentriques susceptibles d'être mis en dépression alternativement ou simultanément à l'aide d'un registre (10) sélecteur, pour privilégier soit la formation d'un flux d'aspiration périphérique, la formation d'un flux d'aspiration centrale, ou une aspiration périphérique et centrale simultanée.

7. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le registre (10) est constitué de deux couronnes (10A, 10B) crénelées, concentriques, susceptibles d'être animées d'un déplacement relatif pour obliger à la formation d'un flux périphérique et/ou central.

8. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon la revendication 6,
caractérisé en ce que les passages (9) d'air concentriques du plateau (8) d'aspiration ont leurs surfaces d'aspiration concentrées de préférence à la périphérie de la masse (1) à sécher de manière à couvrir en périphérie au moins 50 % de la surface périphérique de la masse (1) à sécher.

9. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon l'une des revendications 2 à 8,
caractérisé en ce qu'il est prévu à la périphérie du dispositif (7) d'aspiration un passage (11) annulaire, en débord par rapport au volume occupé par le produit (1) à sécher dans l'enceinte (2A), pour obliger une partie du flux de séchage à traverser la portion périphérique de base du produit (1) à sécher.

10. Dispositif pour la dessiccation de produits (1) conditionnés selon l'une des revendications 2 à 9,
caractérisé en ce que le dispositif (7) d'aspiration est mis en dépression par l'intermédiaire d'un aspirateur (12) lié à ce dernier.

11. Installation pour la mise en oeuvre du dispositif de dessiccation conforme à l'une des revendications 2 à 10,
caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme d'une pluralité de dispositifs de dessiccation répartis autour d'une colonne (13) télescopique centrale d'approvisionnement en air chaud, portant à l'aide de bras (14) rayonnants les dispositifs (3) d'approvisionnement en air chaud, ou respectivement les dispositifs (7) d'aspiration, lesquels portent des enveloppes (2) formant jupes constitutives des enceintes (2A) de dessiccation de manière à permettre simultanément la coiffe des masses de produits (1) à sécher reposant chacun sur un dispositif (7) d'aspiration ou respectivement sur un dispositif d'approvisionnement en air disposé à chaque fois à l'aplomb du dispositif (3) d'approvisionnement en air ou respectivement du dispositif (7) d'aspiration.

Dessins