DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] L'invention se rapporte à un sécheur industriel pour sécher en continu des particules,
de préférence des particules organiques, par exemple d'origine agro-alimentaire, telles
des céréales, ou de déchets servant comme combustible ou matériaux de construction
tels des copeaux ou fibres de bois, ou autre végétal.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
[0002] De nombreux procédés industriels nécessitent le séchage de particules avant leur
utilisation ultérieure, que ce soit avant l'emballage de produits granulaires agro-alimentaires
ou de produits industriels, ou avant la combustion de déchets broyés utilisés comme
combustibles. Selon le type d'utilisation prévu, les particules doivent être séchées
de sorte à atteindre des teneurs en humidité finales comprises dans des plages cibles
(H1t±
ε) bien définies. Par exemple, des copeaux de bois devront être séchés dans des plages
cibles différentes selon qu'ils seront destinés à la combustion, la production de
pellets, la production de litières ou la production de panneaux agglomérés. Il est
possible bien entendu d'effectuer le séchage des particules par batch en déposant
les particules sur des plateaux préférablement perforés afin de laisser passer un
gaz chaud au travers et de permettre à l'eau et la vapeur d'eau de s'évacuer. Dans
certains cas un lit fluidisé est formé par les particules en suspension sous l'action
du flux de gaz chaud. Cependant la plupart des applications industrielles demandent
des débits qu'un procédé de séchage par batch ne peut atteindre. Pour cette raison,
le même principe de déposer les particules à sécher sur un support perforé et de les
exposer à un flux de gaz chaud a été appliqué à des appareils permettant le séchage
en continu, avec une source continue des particules à sécher en amont du sécheur proprement
dit et une décharge continue des particules séchées en aval de celui-ci.
[0003] En particulier, un sécheur à bande (belt dryer) comprend une bande perforée souple
continue tendue entre deux rouleaux motorisés formant une boucle. De l'air ou autre
gaz chaud est soufflé sous la toile supérieure sur laquelle on dépose en continu les
particules à sécher. La longueur d'un sécheur à bande dépend du type de particules
à sécher, de leur charge en eau et de la plage cible (H1t±
ε) de teneur en eau à atteindre. Ainsi, une bande peut atteindre une longueur de 200
m qui est très chère et difficile à monter / démonter sur l'appareil. Un sécheur à
bande est donc généralement réservé pour le séchage d'un seul type de particules,
car il serait anti-économique de changer de bande pour optimaliser le type de perforation
à un nouveau type de particules. Un sécheur à bande est très onéreux et peu efficace
en termes de dimensions, puisque les particules ne sont séchées que sur moins de la
moitié de la longueur de la bande.
[0004] Il existe également des sécheurs à plateaux perforés qui ressemblent à des sécheurs
à bande, sauf que la bande est remplacée par des plateaux perforés couplés l'un à
l'autre formant une sorte de chenille. La différence avec un sécheur à bande est que
les plateaux sont articulés de manière à présenter la même face qu'ils soient sur
la bande supérieure ou inférieure de la boucle. Ceci permet de réduire pratiquement
de moitié la longueur du sécheur, puisque les particules sont soumises deux fois au
flux de gaz chaud : une première fois lors de leur passage sur la partie supérieure
de la boucle et une seconde fois lors de leur passage en sens inverse sur la partie
inférieure. Bien qu'avantageux à ce point de vue-là par rapport à un sécheur à bande,
il est clair que la mécanique nécessaire aux mouvements des plateaux est délicate
et donc onéreuse et fragile, surtout lorsqu'exposée à des particules fines venant
gripper les roulements. De plus, les ouvertures créées entre deux plateaux adjacents
et, surtout, les espaces s'ouvrant dans le mécanisme de transfert des plateaux lors
de chaque transfert d'un plateau de la portion supérieure à la portion inférieure
de la chenille créent autant de passages préférentiels de moindre résistance pour
le flux de gaz chaud, qui entraînent une importante chute de l'efficacité de ce type
de sécheurs.
[0005] EP0197171 décrit un sécheur comprenant plusieurs plateaux perforés, circulaires, superposés
et montés à rotation sur un axe central creux. Chaque plateau est enfermé dans une
chambre cylindrique individuelle munie d'un toit et d'un plancher qui le séparent
des autres plateaux. Des moyens de transfert de la poudre à sécher sont prévus entre
chaque plateau adjacent. Chaque chambre est munie, d'une part, d'une première ouverture
d'introduction d'air chaud, en communication fluidique avec la cavité de l'axe central
creux, la première ouverture étant positionnée au-dessus du plateau se trouvant dans
la chambre correspondante et, d'autre part, d'une seconde ouverture d'évacuation sur
la paroi périphérique de la chambre en communication avec l'extérieur, la seconde
ouverture se trouvant en-dessous du plateau correspondant. De l'air chaud est soufflé
dans la cavité de l'axe creux et est distribué en parallèle dans chaque chambre par
la première ouverture d'introduction d'air chaud. L'air chaud est obligé de passer
à travers le plateau perforé circulaire avant d'être évacué par la seconde ouverture
se trouvant sur la paroi périphérique de chaque chambre. En réalité, un tel système
est semblable en principe à un sécheur à bande dont le mouvement linéaire a été remplacé
par un mouvement circulaire réparti sur plusieurs étages avec des moyens de transfert
de la poudre d'un plateau à l'autre. Certes, un tel système rotatif a un avantage
considérable de gain de place au sol par rapport à un sécheur à bande linéaire, mais
un tel système manque d'efficacité. En effet, si l'air chaud ayant traversé les premiers
plateaux chargés de particules fort humides ressort relativement saturé en humidité,
l'air chaud traversant les derniers plateaux chargés de particules déjà partiellement
séchés sur les plateaux précédents, ne ressort que peu chargé d'humidité, ce qui représente
un gaspillage d'énergie considérable.
[0006] EP2828595 décrit un sécheur illustré à la Figure 1, comprenant un premier et second (ou plus
de) plateaux perforés (1a, 1b), superposés et montés à rotation autour d'un axe vertical
(Z). Un système de ventilation souffle un gaz chaud verticalement en passant d'abord
par le second plateau (1b), avant de passer directement à travers le premier plateau
(1a). Comme il s'agit d'un sécheur, le gaz chaud, après être passé à travers le second
plateau (1b) puis le premier plateau (1a) est soit évacué, soit recirculé, mais une
telle recirculation est conditionnée par le séchage et le réchauffement de l'air à
recirculer avant de le réinjecter à travers le second plateau.
[0007] Les particules humides sont distribuées le long d'un rayon du premier plateau (1a)
par une première unité de répartition (2a) et emportées par la rotation du premier
plateau sur une distance angulaire (ou azimutale) d'un peu moins de 360° avant d'être
recueillies par une première unité de récupération (3a). Pendant la rotation du premier
plateau (1a), les particules sont exposées au courant de gaz chaud qui est auparavant
passé à travers le second plateau où il a perdu un peu de son énergie calorifique
et s'est chargé d'un peu d'humidité. Les particules partiellement séchées sont transférées
par une unité de transfert (4t) de la première unité de récupération vers un second
système (3a) de répartition (2b) qui distribue les particules partiellement séchées
le long d'un rayon du second plateau (1b) qui tourne autour de l'axe vertical (Z)
dans le sens inverse du premier plateau (1a). Les particules partiellement séchées
sont emportées par la rotation du second plateau (1b) (en sens inverse du premier
plateau) sur une distance angulaire (ou azimutale) d'un peu moins de 360° avant d'être
recueillies par une seconde unité de récupération. (3b) et évacuées. Pendant la rotation
du second plateau (1b), les particules sont exposées au courant de gaz chaud directement
depuis le système de ventilation, où le gaz chaud a sa température maximale et sa
teneur en humidité minimale.
[0008] Comme on le voit sur la Figure 1, comme les plateaux tournent en sens inverse, le
gaz chaud qui atteint les particules juste après avoir été déposées le long du rayon
du premier plateau, où elles ont leur teneur en humidité maximale (H0a / H0a = 100%)
a la plus haute température et la plus basse teneur en humidité de tout le gaz chaud
qui atteint le premier plateau, car il est passé auparavant à travers les particules
pratiquement sèches (teneur finale en humidité H1b) juste avant d'être évacuées avec
une teneur en humidité qui peut être de l'ordre (à titre d'exemple) de H1b / H0a)
= 12%, où H0a est la teneur initiale en humidité des particules à l'entrée du premier
plateau (1a) et H1b est la teneur finale des particules à la sortie du second plateau
(1b).
[0009] Le sécheur décrit dans
EP2828595 est particulièrement efficace en termes énergétiques, d'utilisation et occupation
de l'espace au sol et de débit. On peut optimiser le débit de particules à sécher
d'un sécheur en modifiant les dimensions des plateaux et de l'enceinte. Pour des hauts
débits, on augmente le rayon des plateaux. Pour des très grands débits, un troisième
plateau est même décrit dans
EP2828595. Cependant, pour des débits plus modestes, la réduction correspondante de la taille
des plateaux n'est pas compensée par une réduction correspondante en coût de production
du sécheur, puisque quelle que soit la taille des plateaux, il en faut au moins deux,
ainsi que deux jeux d'unités de répartition et de récupération, ainsi qu'une unité
de répartition, dont les prix sont incompressibles.
[0010] Il demeure donc un besoin pour un sécheur industriel pour sécher des particules en
continu à des débits plus modestes que ceux contemplés par le sécheur décrit dans
EP2828595 et qui soit efficace et moins coûteux à produire.
US 9 347 705 B2 divulgue un sécheur pour sécher des particules comprenant plusieurs plateaux.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
[0011] La présente invention est définie dans les revendications indépendantes. Des variantes
préférées sont définies dans les revendications dépendantes. En particulier, la présente
invention concerne un sécheur pour sécher des particules comprenant,
- (a) une enceinte comprenant une paroi essentiellement cylindrique s'étendant le long
d'un axe vertical (Z),
- (b) un plateau unique qui est circulaire et monté dans l'enceinte, sensiblement normal
à l'axe vertical (Z) en rotation dans un sens de rotation autour de l'axe vertical
(Z), la surface du plateau étant perforée et perméable aux gaz tels l'air et la vapeur
d'eau et à l'eau,
- (c) un système de répartition qui est configuré pour répartir les particules avant
séchage le long d'un rayon du plateau,
- (d) un système de récupération qui est configuré pour recueillir les particules déposées
sur le plateau après une rotation du plateau d'un angle formé entre le système de
répartition et le système de récupération, le système de récupération étant situé
en aval du, préférablement adjacent au système de répartition.
[0012] Le sécheur comprend en outre un système de soufflage de gaz chaud comprenant N ventilateurs
configurés pour générer des flux de gaz chaud suivant N colonnes de gaz sensiblement
parallèles à l'axe vertical (Z), chaque colonne de gaz traversant une section angulaire
différente du plateau, avec

et N > 1, dans lequel
- (a) les N sections angulaires du plateau couvrent une entièreté d'une aire du plateau
comprise entre le système de répartition et le système de récupération,
- (b) un premier ventilateur configuré pour générer un flux de gaz chaud suivant une
première colonne de gaz est positionné en aval du système de répartition, la première
colonne de gaz traversant une première section angulaire du plateau adjacente à ou
incluant le système de répartition,
- (c) un Nième ventilateur configuré pour générer un flux de gaz chaud suivant une Nème colonne de gaz est positionné en amont du système de récupération, la Nème colonne de gaz traversant une Nème section angulaire du plateau adjacente à ou incluant le système de récupération,
dans lequel les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de rotation
du plateau, et
- (d) des second à (N-1)ème ventilateurs sont répartis angulairement autour de l'axe vertical (Z) entre les premier
et Nème ventilateurs, configurés pour générer des flux de gaz chaud suivant des seconde à
(N-1)ème colonnes de gaz traversant des second à (N-1)ème secteurs angulaires compris entre les premier et Nème secteurs angulaires,
- (e) après avoir traversé les première à la (N-1)ème sections angulaires du plateau, les première à la (N-1)ème colonnes de gaz sont soit extraites hors de l'enceinte ou le gaz de ces colonnes
est séché et réchauffé avant d'être recirculé par les second au Nème ventilateurs pour traverser dans un nouveau cycle les seconde à la Nème sections angulaires du plateau.
[0013] La présente invention se distingue des sécheurs de l'art antérieur en ce qu'après
avoir traversé la N
ème section angulaire du plateau unique, le gaz chaud de la N
ème colonne de gaz est recirculé pour former seul ou en complément d'un gaz chaud supplémentaire,
la première colonne de gaz traversant le premier secteur angulaire du plateau unique.
[0014] Dans un mode de réalisation, le plateau unique comprend une cheminée centrée sur
l'axe vertical (Z) et traversant le plateau à travers une ouverture circulaire, ayant
un rayon interne inférieur à un rayon du plateau. Les ventilateurs peuvent alors être
disposés à l'intérieur de la cheminée et être chacun associé à un système de déflection
vertical configuré pour guider le gaz chaud généré par chaque ventilateur dans l'enceinte
et hors de la cheminée et l'orienter sensiblement parallèle à l'axe vertical (Z) vers
les secteurs angulaires correspondants et ainsi former les colonnes de gaz correspondantes.
Le système de déflection vertical peut comprendre de préférence au moins un parmi
un tube, une surface déflectrice ou un réseau de surfaces déflectrices, qui est couplé
à au moins une ouverture dans une paroi de la cheminée.
[0015] De manière préférentielle, le sécheur comprend en outre un système de déflection
de recirculation configuré pour recirculer le gaz de la N
ème colonne vers le premier ventilateur en le guidant vers l'intérieur de la cheminée.
Le système de déflection de recirculation comprend de préférence un ou plusieurs parmi
un tube, une surface déflectrice ou un réseau de surfaces déflectrices, un ventilateur,
qui est couplé à au moins une ouverture dans une paroi de la cheminée.
[0016] Le sécheur peut comprendre en outre un contrôleur configuré pour contrôler un ou
plusieurs des paramètres suivants,
- un débit de gaz d'un ou plusieurs des N ventilateurs,
- une proportion dans la première colonne de gaz constituée de gaz provenant de la Nème colonne recyclé vers le premier ventilateur,
- une géométrie du système de déflection verticale de sorte à modifier une étendue de
chaque secteur angulaire et un degré de chevauchement entre deux secteurs angulaires
adjacents.
[0017] Il est préférable que le sécheur comprenne également un capteur de température et
un capteur d'humidité configurés pour mesurer la température et la teneur en humidité
du gaz chaud sortant de la N
ème section angulaire avant d'être recirculé vers la première colonne de gaz, et dans
lequel le contrôleur est configuré pour déterminer la proportion dans la première
colonne de gaz constituée de gaz provenant de la N
ème colonne recyclé vers le premier ventilateur sur base des valeurs de la température
et de la teneur en humidité mesurées par les capteurs de température et d'humidité.
[0018] Le système de soufflage de gaz chaud comprend préférentiellement
- un ventilateur, de préférence N ventilateurs situés en amont du plateau unique et
configurés pour souffler le gaz chaud, de préférence de l'air chaud, et
- un dispositif de chauffage de gaz configuré pour chauffer le gaz chaud ainsi soufflé
en amont du plateau unique,
où le terme « amont » est défini par rapport à la direction du flux de gaz chaud.
[0019] Le système de soufflage de gaz chaud peut également ou alternativement comprendre,
- un ventilateur, de préférence N ventilateurs, situés en aval du plateau unique et
configurés pour aspirer le gaz chaud, de préférence de l'air chaud et
- un dispositif de chauffage de gaz configuré pour chauffer le gaz chaud ainsi aspiré,
et situé en amont du plateau unique, dans lequel le dispositif de chauffage de gaz
comprend au moins l'un parmi un échangeur de chaleur ou un bruleur à gaz,
où les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à la direction du flux
de gaz chaud.
[0020] Le gaz chaud peut circuler du haut vers le bas, alternativement, le gaz chaud peut
circuler du bas vers le haut. Le gaz chaud est préférablement de l'air chaud.
[0021] Le plateau peut comprendre en outre une structure rigide auto-portante à haute perméabilité
de type caillebotis, sur laquelle est posée une couche filtrante comprenant des ouvertures
de taille et densité correspondant à la perméabilité désirée selon le type et taille
des particules à sécher.
[0022] Le système de répartition des particules à sécher sur le plateau peut comprendre
au moins une vis d'Archimède s'étendant le long d'un rayon du plateau, ladite au moins
une vis d'Archimède étant enfermée dans une enceinte munie d'une ou plusieurs ouvertures
s'étendant le long dudit rayon du plateau.
[0023] Le système de récupération du plateau peut comprendre au moins une vis d'Archimède
s'étendant le long d'un rayon dudit plateau qui est enfermée dans une enceinte munie
d'une ou plusieurs ouvertures s'étendant le long dudit rayon du plateau, lesdites
ouvertures étant reliées à un racleur ou brosse apte à récolter et diriger les particules
amenées par la rotation du plateau vers la vis d'Archimède.
[0024] Le sécheur comprend avantageusement un plancher statique situé en dessous du plateau
selon l'axe vertical, Z, le plancher comprenant une ouverture d'évacuation des particules
les plus fines qui se seraient déposées sur le plancher. Le sécheur peut en outre
comprendre un racleur fixé de manière solidaire au plateau et apte à suivre le mouvement
de rotation de celui-ci pour pousser les particules déposées sur le plancher vers
ladite ouverture d'évacuation.
[0025] Les particules à sécher peuvent comprendre de manière préférentielle des déchets
de bois de scieries, des déchets de bois de matériaux de construction, des déchets
papier ou cartons, des produits agroalimentaires et sont sous forme de poudre, de
granulés, de copeaux, de pellets, de tourteaux, ou de morceaux généralement ne dépassant
pas 10 cm de longueur.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0026] Pour une meilleure compréhension de la nature de la présente invention, il est fait
référence aux Figures suivantes, dont la ;
Figure 1 : illustre un sécheur à disque de l'art antérieur, tel que décrit dans EP197171.
Figure 2 : illustre un sécheur selon la présente invention.
Figure 3 : illustre une variante de sécheur selon la présente invention.
Figure 4 : illustre une vue de dessus de sécheur selon la présente invention.
Figure 5 : illustre la recirculation du gaz chaud dans un sécheur selon la présente invention.
Figure 6(a) & 6(b) : illustrent un exemple de système de répartition adaptée à la présente invention,
(a) vue en perspective, (b) vue du dessus.
Figure 7(a) & 7(b) : illustrent un exemple de système de récupération adaptée à la présente invention,
(a) vue du dessus, (b) coupe transversale.
Figure 7(c) & 7(d) : illustrent un autre exemple de système de récupération adaptée à la présente invention,
(c) vue du dessus, (d) coupe transversale.
Figure 8(a) : illustre le plateau (1) comprenant une structure rigide autoportante (1) comprenant
des ouvertures de diamètre donné.
Figure 8(b) : illustre le plateau (1) comprenant une structure rigide autoportante (1c) à haute
perméabilité de type caillebotis recouverte par une couche souple (1p) amovible comprenant
des ouvertures de diamètre désiré selon l'application.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[0027] Le sécheur selon la présente invention est de préférence une variation d'un sécheur
du type décrit dans
EP2828595, qui est discuté dans la section « arrière-plan technologique » supra et illustré
à la Figure 1 avec ses deux plateaux (1a, 1b) superposés tournant à contre-sens. Cependant,
adapté à des débits de particules à sécher plus modestes que le sécheur décrit dans
EP2828595, le sécheur de la présente invention ne comporte qu'un seul plateau (1).
[0028] Le sécheur de la présente invention comprend une enceinte (10) comprenant une paroi
essentiellement cylindrique s'étendant le long d'un axe vertical (Z). Contrairement
au sécheur décrit dans
EP2828595, l'enceinte enferme un unique plateau (1) circulaire monté sur la paroi de l'enceinte
sensiblement normal à l'axe vertical (Z). L'unique plateau (1) est monté en rotation
dans un sens autour de l'axe vertical (Z) dont la rotation est actionnée par un premier
moteur. La surface du plateau (1) est perforée par des ouvertures de diamètre optimisé
pour le type de particules à sécher, le rendant ainsi à la fois apte à retenir les
particules à sécher et perméable aux fluides tels l'air, la vapeur d'eau et l'eau.
Un tel sécheur est illustré aux Figures 2 et 3.
[0029] Un système de répartition (2) des particules à sécher s'étend le long d'un rayon
du plateau (1) et est configuré pour recevoir les particules à sécher depuis une unité
d'alimentation (9) et pour répartir avant séchage ces particules le long d'un rayon
du plateau (1). L'unité d'alimentation permet de contrôler le débit d'alimentation
ou de chargement des particules à sécher sur le plateau (1).
[0030] Un système de récupération (3) s'étend le long d'un second rayon du plateau, situé
en aval du, préférablement adjacent au système de répartition (2). Le système de récupération
(3) est configuré pour récupérer les particules déposées sur le plateau (1) après
une rotation d'un angle donné de celui-ci. L'angle de rotation est de préférence au
moins égal à 300°, de préférence au moins égal à 320°, encore de préférence au moins
égal à 340°, et de préférence le plus grand angle permettant d'accommoder le système
de répartition (2) et le système de récupération (3) le long des rayons respectifs
du plateau (1). Un grand angle de rotation permet d'allonger le temps d'exposition
aux gaz chauds des particules déposées sur le plateau pour une vitesse de rotation
donnée. Un angle de pratiquement 360° peut être obtenu en superposant le système de
répartition (2) au-dessus du système de récupération (3).
[0031] Le sécheur comprend un système de soufflage de gaz chaud comprenant N ventilateurs
(51-5N) configurés pour générer des flux de gaz chaud suivant N colonnes de gaz sensiblement
parallèles à l'axe vertical (Z), Chaque colonne de gaz traverse une section angulaire
(1.1 -1.N) différente du plateau (1), avec

et N > 1, C'est le gaz chaud et sec qui en contactant les particules humides qui
va (a) augmenter leur température et (b) évacuer une partie de leur humidité. Il s'ensuit
que la température du gaz chaud baisse et sa teneur en humidité augmente lorsqu'il
passe au travers du plateau (1). La température du gaz chaud en aval du plateau baisse
et sa teneur en humidité augmente avec l'augmentation des gradients de température
et de teneur en humidité entre le gaz chaud en amont du plateau et les particules
au travers desquelles il s'écoule. La température des particules augmente et leur
teneur en humidité baisse avec l'angle de rotation du plateau et donc dans une séquence
des sections angulaires (1.1 à 1.N). Pour une température et une teneur en humidité
constante du gaz chaud en amont du plateau (1), la température du gaz chaud en aval
du plateau baisse et sa teneur en humidité augmente avec l'angle de rotation et donc
séquentiellement de la première section angulaire (1.1) à la N
ème section angulaire (1.N).
[0032] Le gaz des colonnes de gaz sortant des sections angulaires (1.1 à 1.(N-1)) du plateau
(1) supportant les particules ayant des teneurs en humidité élevées a une teneur en
humidité trop élevée pour être recirculé tel quel. Il est donc évacué hors de l'enceinte,
comme illustré aux Figures 2 à 5 ou, alternativement, déshumidifié et réchauffé avant
de le réinjecter le long des colonnes de gaz. Par contre, les particules se trouvant
dans la N
ème section angulaire (1.N) ont, après une rotation de l'ordre de 300°, une température
élevée et une teneur en humidité basse (cf. e.g., Figure 2, 12% d'humidité). Ainsi,
après avoir traversé la N
ème section angulaire (1.N), le gaz chaud en aval du plateau a une température suffisamment
élevée et une teneur en humidité suffisamment basse pour ne pas être simplement rejeté
dans l'atmosphère. Le système de soufflage (5) de gaz chaud de la présente invention
permet de récupérer le gaz chaud en aval de la N
ème section angulaire (1.N) et de le recirculer dans la première section angulaire (1.1),
où les particules ont la température la plus basse et la teneur en humidité la plus
haute du reste du plateau.
[0033] Comme illustré à la Figure 2, les N sections angulaires (1.1 -1.N) du plateau couvrent
une entièreté d'une aire du plateau comprise entre le système de répartition (2) et
le système de récupération (3). Dans le système de soufflage (5) de gaz chaud de la
présente invention, un premier ventilateur (51) est configuré pour générer un flux
de gaz chaud suivant une première colonne de gaz parallèle à l'axe vertical (Z). Il
est positionné en aval du système de répartition (2) relatif à la rotation du plateau,
afin que la première colonne de gaz traverse la première section angulaire (1.1) du
plateau, adjacente à ou incluant le système de répartition (2). Un N
ème ventilateur (5N) est configuré pour générer un flux de gaz chaud suivant une N
ème colonne de gaz parallèle à l'axe vertical (Z). Il est positionné en amont du système
de récupération. La N
ème colonne de gaz traverse la N
ème section angulaire (1.N) du plateau adjacent à ou incluant le système de récupération
(3), dans lequel les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens
de rotation du plateau. Des second à (N-1)
ème ventilateurs (52, 5(N-1)) sont répartis angulairement autour de l'axe vertical (Z)
entre les premier et N
ème ventilateurs (51, 5N). Ils sont configurés pour générer des flux de gaz chaud suivant
des seconde à (N-1)
ème colonnes de gaz parallèles à l'axe vertical (Z). Ils traversent des second à (N-1)
ème secteurs angulaires (1.2-1.(N-1)) compris entre les premier et N
ème secteurs angulaires (1.1, 1.N).
[0034] Après avoir traversé les première à la (N-1)
ème sections angulaires (1.1, N-1) du plateau, les première à la (N-1)
ème colonnes de gaz sont soit extraites hors de l'enceinte (cf. Figures 2 à 5) ou le
gaz de ces colonnes est séché et réchauffé avant d'être recirculé par les second au
N
ème ventilateurs (52-5N) pour traverser dans un nouveau cycle les seconde à la N
ème sections angulaires (1.2, N) du plateau soit évacués hors de l'enceinte, par exemple
par une cheminée.
[0035] Contrairement aux premières à la (N-1)
ème colonnes de gaz, après avoir traversé la N
ème section angulaire (1.N) du plateau, le gaz chaud de la N
ème colonne de gaz est recirculé par le N
ème ventilateur (5N) pour former seul ou en complément d'un gaz chaud supplémentaire,
la première colonne de gaz traversant le premier secteur angulaire (1.1) du plateau.
[0036] Avec ce système de soufflage (5), le sécheur de la présente invention permet de faire
des économies d'énergie de chauffage du gaz chaud de l'ordre de (100 / N)%, soit de
20 à 25% d'énergie pour un sécheur comprenant N = 5 ou 4 ventilateurs (51 à 55 ou
51 à 54), respectivement.
[0037] Tel qu'illustré à la Figure 2, après avoir traversé la N
ème = 5
ème section angulaire (1.5) du plateau, le gaz chaud de la 5
ème colonne est recirculé par le premier ventilateur (51) pour former seul ou en complément
d'un gaz chaud supplémentaire, la première colonne de gaz (1.1) traversant le premier
secteur angulaire (1.1) du plateau.
[0038] Si Hi est la teneur en humidité des particules dans chaque section angulaire (1.1-1.5)
du plateau, il est évident que H1>H2>H3>H4>H5. De même, la teneur en humidité de chaque
colonne d'air chaud correspondant à une section du plateau, après avoir traversé chaque
section angulaire du plateau, diminue. Dès lors, la teneur en humidité contenue dans
le gaz chaud de la 5
ème colonne, après avoir traversé la 5ème section angulaire, est suffisamment faible
que pour pouvoir être directement recirculée vers le premier ventilateur afin de sécher
les particules se trouvant dans la première section angulaire, dans laquelle la teneur
en humidité H1 des particules est la plus haute.
[0039] Le recyclage de l'air chaud traversant la N
ème section angulaire permet d'économiser énormément d'énergie, sans pour autant perdre
en efficacité, étant donné la très faible teneur en humidité de l'air chaud ayant
traversé la N
ème section angulaire.
[0040] Par exemple, pour un sécheur de particules à air chaud, comprenant 4 ventilateurs
avec une recirculation de l'air allant du 4
ème ventilateur (54) au premier ventilateur (51), une amélioration énergétique fut observée.
Les inventeurs ont mesuré une baisse de 25% de débit d'air en moins, 16,5% de puissance
électrique consommée en moins, et 25 % de puissance de chauffage en moins comparé
au même sécheur sans la recirculation du 4
ème ventilateur (54) au premier ventilateur (51).
[0041] Tel qu'illustrés aux Figures 3 et 4, la teneur en humidité des particules entre chaque
section angulaire du plateau diminue lors du processus de séchage. Par exemple, la
teneur en humidité initiale est de 100%, après passage sur la première section angulaire
1.1, la teneur en humidité des particules est de 75%, après passage sur la deuxième
section angulaire 1.2, la teneur en humidité est de 50%, après le passage sur la troisième
section angulaire 1.3, la teneur en humidité est de 32%, après le passage sur la quatrième
section angulaire 1.4, la teneur en humidité est de 12%. L'air chaud traversant la
quatrième section angulaire est donc très peu chargé en humidité. Il peut être donc
recyclé et redirigé vers la première section angulaire afin de sécher les particules
entrantes et ayant un taux d'humidité élevé, par exemple de 100%.
[0042] Le plateau (1) peut comprendre en outre une cheminée (6) centrée sur l'axe vertical
(Z) et traversant le plateau à travers une ouverture circulaire, ayant un rayon interne
(R6) inférieur à un rayon (R1) du plateau.
[0043] Les ventilateurs sont préférentiellement disposés à l'intérieur de la cheminée (6)
et comprennent chacun un système de déflection vertical configuré pour guider le gaz
chaud généré par chaque ventilateur dans l'enceinte et hors de la cheminée (6) et
l'orienter sensiblement parallèle à l'axe vertical (Z) vers les secteurs angulaires
(1.1-1.N) correspondants et ainsi former les colonnes de gaz correspondantes. Le système
de déflection vertical comprend de préférence au moins un parmi un tube, une surface
déflectrice ou un réseau de surfaces déflectrices, qui est couplé à au moins une ouverture
dans une paroi de la cheminée.
[0044] En pratique, pour les N-1 premières sections angulaires du plateau, le gaz ainsi
refroidi et humidifié est donc soit évacué à l'extérieur de l'enceinte dans l'atmosphère
ou pour une autre utilisation tel qu'un échangeur de chaleur (7) ou un humidificateur
(cf. flèches pointillées à la Figure 3 évacuant les gaz hors du sécheur vers le haut
par une cheminée (6) du sécheur), soit recirculé après séchage et réchauffement. Le
système de soufflage peut comprendre un ou, de préférence, plusieurs ventilateurs.
Le ou les ventilateurs peuvent être configurés pour aspirer les gaz chauds en créant
une dépression par exemple en-dessous des plateaux, lorsque le gaz circule de haut
en bas. Dans cette variante, le ou les ventilateurs sont positionnés en dessous du
plateau (1). En effet, pour limiter les pertes de charges dans la couche de produit,
il peut être préférable d'aspirer sous le plateau, plutôt que de souffler sur le plateau.
Un tel mode de réalisation est illustré à la Figure 3.
SOUFFLAGE - ASPIRATION
[0045] Le système de soufflage (5) de gaz chaud peut donc être fourni soit,
- par un ventilateur, dit souffleur, configuré pour souffler le gaz chaud, de préférence
de l'air chaud, positionné en amont du plateau (1), comme illustré à la Figure 2,
soit
- par un ventilateur, dit aspirateur, configuré pour aspirer le gaz chaud, de préférence
de l'air chaud, situé en aval du plateau, comme illustré aux Figures 3 et 5.
[0046] Dans les deux cas, le gaz est réchauffé en amont du plateau (1) par un dispositif
de chauffage (7) du gaz situé en amont du plateau. Le dispositif de chauffage (7)
du gaz peut être fourni par un échangeur de chaleur ou un bruleur à gaz, ou une résistance
électrique. Les termes amont et aval sont définis ici par rapport à la direction du
flux de gaz chaud.
[0047] Le dispositif de chauffage (7) du gaz (e.g., de l'air) peut être intégré dans un
étage supérieur du sécheur situé au-dessus du disque. Le gaz frais, par exemple de
l'air frais est ainsi aspiré de l'extérieur au-dessus de cet étage. Dans le cas d'un
ventilateur « souffleur », le gaz (ou air) aspiré par le ventilateur souffleur, et
est soufflé vers le plateau. Le dispositif de chauffage peut être situé n'importe
où en amont du plateau, par exemple en amont ou en aval du ventilateur souffleur mais
il est de préférence intégré dans le ventilateur souffleur. Dans le cas d'un ventilateur
« aspirateur », situé en aval du plateau, le dispositif de chauffage ne peut être
ni intégré dans le ventilateur aspirateur et ni situé en aval du ventilateur aspirateur.
Le dispositif de chauffage de gaz est donc situé en amont du plateau. Le gaz ou l'air
est aspiré de l'extérieur, traverse donc le dispositif de chauffage (7) de gaz jusqu'à
atteindre des températures situées par exemple entre 60 et 95° et ensuite traverse
le plateau pour finalement entrer dans le ventilateur aspirateur pour être ressoufflé
vers l'extérieur du sécheur pour les 1
er au (N-1)
ème ventilateurs aspirateurs et vers la première colonne de gaz pour le N
ème ventilateur aspirateur. Le gaz ressoufflé par les 1
er au (N-1)
ème ventilateurs aspirateurs est refroidi et pratiquement saturé en humidité et est évacué
par exemple en remontant dans la cheminée et est soufflé dehors.
EVACUATION - RECIRCULATION DU GAZ CHAUD
[0048] Le sécheur comprend des systèmes d'évacuation du gaz chaud des (N-1) premières colonnes
de gaz, ayant traversé le plateau. Lorsqu'il est évacué, le gaz est refroidi et humide.
Les systèmes d'évacuation du gaz sont configurés pour évacuer le gaz refroidi et humide
hors de l'enceinte. Pour des raisons de confort autour du sécheur, le gaz chaud est
de préférence évacué vers le haut, suivant une colonne verticale s'étendant au-delà
de l'ouverture circulaire. Le système d'évacuation peut-être la cheminée mais également
peut être situé à l'extérieur de l'enceinte, par exemple autour de la circonférence
extérieure de l'enceinte, comme illustré à la Figure 4.
[0049] Sur la Figure 3, le gaz, après avoir traversé les (N-1) = 4 premières sections angulaires
(1.1-1.4) du plateau, est évacué par la cheminée, à l'exception du gaz chaud ayant
traversé la N
ème = 5
ème section angulaire, qui lui est redirigé vers la première section angulaire (1.1).
Sur la Figure 4, le gaz, après avoir traversé les (N-1) = 3 premières sections angulaires,
est évacué vers l'extérieur de l'enceinte.
[0050] La Figure 5 constitue un agrandissement d'un sécheur du type représenté à la Figure
3 qui permet d'illustrer que le gaz ayant traversé le N
ème secteur angulaire (1.N) du plateau (1) est aspiré par le N
ème ventilateur (5N) (de type « aspirateur ») et redirigé pour former la première colonne
de gaz traversant le premier secteur angulaire (1.1) avant d'être aspiré par le premier
ventilateur (51). Les premiers et N
ème ventilateurs, qui dans cet exemple fonctionnent en aspiration, sont situés en dessous
du plateau et en amont du système de récupération (3) relatif au sens de rotation
du plateau. Aspiré par le N
ème ventilateur (5N), la N
ème colonne de gaz traverse le N
ème secteur angulaire (1.N) du plateau et est redirigée suivant la trajectoire (5R1)
à travers une fenêtre (6w) dans la cheminée où se trouve le N
ème ventilateur (5N) qui resouffle le gaz encore chaud et pratiquement sec par un système
de déflexion du gaz suivant une trajectoire (5R2, 5R3) pour former la première colonne
de gaz, aspirée par le premier ventilateur (51). L'air ainsi défléchi est aspiré par
le premier ventilateur (51) afin de traverser la première section angulaire (1.1)
du plateau pour être ensuite évacué, hors de l'enceinte, par exemple dans tube situé
dans la cheminée (6).
[0051] Le système de déflection est donc configuré pour recirculer le gaz de la N
ème colonne de gaz vers la première colonne de gaz en le guidant, par exemple par l'intérieur
de la cheminée (6) après avoir traversé le plateau. Le gaz va donc circuler vers l'intérieur
de la cheminée en suivant la trajectoire (5R1), pour remonter dans la cheminée en
suivant la trajectoire 5R2, pour ensuite être redirigé vers la première section du
plateau selon la trajectoire (5R3), et former ainsi la première colonne de gaz chaud,
aspirée par le premier ventilateur (51). Le système de déflection de recirculation
peut être fourni par exemple par un tube, une surface déflectrice ou un réseau de
surfaces déflectrices, un ventilateur, qui est couplé à au moins une ouverture dans
une paroi de la cheminée. La Figure 5 illustre la trajectoire de recirculation de
la N
ème colonne vers la première colonne de gaz en utilisant des ventilateurs de type « aspirateurs
». Il est clair que la même trajectoire (5R1, 5R2, 5R3) peut être réalisée avec des
ventilateurs de type « souffleurs ».
[0052] Comme illustré à la Figure 2, le volume compris sous la N
ème section angulaire (1.N) du plateau (1) peut être munie de parois (10d) le séparant
des volumes compris sous la (N-1)
ème section angulaire (1.(N-1)) et / ou, surtout sous la première section angulaire (1.1)
pour éviter de recirculer du gaz chaud d'autres colonnes de gaz.
[0053] Le système peut comprendre un contrôleur (8) configuré pour contrôler un ou plusieurs
des paramètres suivants,
- un débit de gaz d'un ou plusieurs des N ventilateurs,
- une proportion dans la première colonne de gaz constituée de gaz provenant de la Nème colonne recyclé vers le premier ventilateur (51),
- une géométrie du système de déflection vertical de sorte à modifier une étendue de
chaque secteur angulaire (1.1-1.N) et un degré de chevauchement entre deux secteurs
angulaires adjacents.
[0054] Le système peut comprendre en outre un capteur de température et un capteur d'humidité
configurés pour mesurer la température et la teneur en humidité du gaz chaud sortant
de la N
ème section angulaire (5N) avant d'être recirculé vers la première colonne de gaz. Le
contrôleur est configuré pour déterminer la proportion dans la première colonne de
gaz constituée de gaz provenant de la N
ème colonne recyclé vers le premier ventilateur (51) sur base des valeurs de la température
et de la teneur en humidité mesurées par les capteurs de température et d'humidité.
Si le gaz provenant de la N
ème colonne de gaz a une température trop basse ou un taux d'humidité trop élevé pour
chauffer et sécher suffisamment les particules déposées dans la première section angulaire
(1.1) du plateau, il convient de le mélanger avec du gaz chaud et sec. Cependant,
si la température du gaz chaud est trop basse ou sa teneur en humidité trop élevée,
il est probable que les particules se trouvant dans la N
ème section angulaire du plateau traversé par la N
ème colonne de gaz ont une température trop basse et / ou une teneur en humidité trop
élevée. Les paramètres de séchage doivent alors peut-être être modifiés en conséquence.
[0055] Le gaz chaud (par exemple de l'air chaud) peut circuler du bas vers le haut. Comme
le flux de gaz chaud circule du bas vers le haut les particules peuvent s'envoler
et créer un nuage de poussières. Une légère fluidisation de la couche de particules
peut être avantageuse pour le séchage de celles-ci, mais il faut éviter la formation
d'un nuage de poussières fines en suspension dans l'air. Cette configuration convient
donc mieux au séchage de particules plus lourdes qui ne forment pas facilement un
nuage de poussières.
[0056] Pour les particules plus légères ou plus fines, le gaz chaud peut circuler préférentiellement
du haut vers le bas, comme représenté aux Figures 1 à 6. Dans cette configuration,
les particules sont plaquées contre le plateau sur lequel elles se trouvent ce qui
diminue considérablement la mise en suspension de poussières. Un flux de gaz chaud
du haut vers le bas risque de former des amas compacts de particules agglomérées entre
elles et difficiles à sécher. Ces amas compacts sont cependant disloqués lors de la
récupération des particules du plateau (1) par le système de récupération.
STRUCTURE DU SECHEUR - UNITÉ D'ALIMENTATION (9)
[0057] L'unité d'alimentation (9) est couplée en amont à une source de particules (20s),
par exemple stockée dans un silo, un container, une benne, etc. L'unité d'alimentation
(9) est couplée en aval, au système de répartition (2). L'unité d'alimentation (9)
permet de préférence de contrôler précisément et de varier le débit d'alimentation
en particules vers le système de répartition (2) afin de pouvoir contrôler l'épaisseur
(da) de la couche de particules déposée sur le plateau par le système de répartition
(2).
[0058] Toute unité d'alimentation permettant un tel contrôle connu de l'homme du métier
peut être utilisé et la présente invention n'est pas limitée à un type ou modèle particulier
d'unité d'alimentation. Par exemple, l'unité d'alimentation (9) peut comprendre une
ou plusieurs vis d'Archimède dont la vitesse de rotation contrôle le débit d'alimentation
des particules grossières alimentant le système de répartition (2). De manière alternative,
l'unité d'alimentation peut comprendre un tapis roulant dont la vitesse de déplacement
peut être contrôlée afin de contrôler le débit d'alimentation.
STRUCTURE DU SECHEUR - SYSTEME DE RÉPARTITION (2)
[0059] L'unité d'alimentation (9) est couplée en aval au système de répartition (2) et est
configurée pour alimenter le système de répartition (2) à un débit d'alimentation
contrôlé. Le système de répartition (2) des particules à sécher sur le plateau (1)
a pour but de répartir les particules à sécher de manière homogène le long d'un rayon
du plateau (1). De manière générale, le système de répartition (2) comprend,
- une structure s'étendant de la périphérie extérieure à la périphérie intérieure d'un
plateau, suivant de préférence un rayon de celui-ci,
- des moyens de transport des particules de la périphérie extérieure à la périphérie
intérieure des plateaux, et enfin
- des moyens de déposition desdites particules depuis les moyens de transport vers les
plateaux.
[0060] Plusieurs solutions sont possibles. Par exemple, le transport des particules de la
périphérie extérieure vers la périphérie intérieure des plateaux peut être assurée
par une bande transporteuse, soit perforée, soit inclinée transversalement de sorte
à permettre aux particules de saupoudrer le plateau situé en-dessous. Pour assister
au saupoudrage, la bande peut être vibrée. Dans une variante alternative et préférée,
le système de répartition (2) comprend au moins une vis d'Archimède s'étendant le
long d'un rayon du plateau (1), afin de transporter les particules de la périphérie
extérieure vers la périphérie intérieure du plateau (1). Ladite au moins une vis d'Archimède
est enfermée dans une enceinte munie d'une ou plusieurs ouvertures s'étendant vers
le bas et le long dudit rayon du plateau (1) afin de permettre le saupoudrage des
particules de manière homogène le long du rayon du plateau (1).
[0061] Dans le cas d'une vis d'Archimède, si les particules à sécher sont déversées par
l'unité d'alimentation (9) à une première extrémité de la vis d'Archimède du système
de répartition (2), par exemple adjacent à l'enceinte (10), le risque est grand que
l'épaisseur de la couche de particules diminue le long du rayon du plateau (1) au
fur et à mesure qu'on s'approche du centre du plateau. Un tel gradient d'épaisseur
n'est pas conseillé car cela entraîne un gradient le long du rayon du plateau (1)
en teneurs intermédiaires en humidité (H1a) des particules après un tour sur le plateau
(1). Pire encore, si la couche devient si fine que des trous apparaissent dans la
couche de particules, cela crée des zones de faible résistance au flux de gaz chaud
qui passera préférentiellement par ces zones au détriment des particules à sécher.
[0062] Pour pallier ce problème, le système de répartition (2) s'étendant le long d'un rayon
du plateau (1) peut comprendre, tel qu'illustrée dans les Figures 6(a) et 6(b), une
vis de répartition (22v) et une vis de recirculation (23v), placées côte à côte et
enfermées dans un caisson (2h). Le caisson (2h) comprend une ouverture d'alimentation
couplée à une sortie (9o) de l'unité d'alimentation (9). L'ouverture d'alimentation
est configurée pour délivrer des particules provenant de l'unité d'alimentation (9)
vers une extrémité de la vis de répartition (22v). Par exemple, l'ouverture d'alimentation
peut se trouver au-dessus de la vis de répartition (22v) afin de permettre aux particules
de tomber par gravité dans le caisson (2h) et d'être emportées par la rotation dans
un premier sens de la vis de répartition (22v) le long du rayon du plateau (1).
[0063] Une ouverture de répartition (2o) s'étend le long de la longueur d'une face inférieure
du caisson (2h), en-dessous de la vis de répartition (22v) afin que les particules
puissent sortir du caisson (2h) par gravité et tomber sur le plateau (1) le long de
son rayon. Afin d'éviter que les particules tombent majoritairement dans une section
adjacente à l'ouverture d'alimentation (9o), la vis de répartition (22v) n'est que
partiellement séparée de la vis de recirculation (23v), permettant à un surplus de
particules de passer de la vis de répartition (22v) vers la vis de recirculation (23v),
qui tourne dans un second sens, opposé au premier sens de rotation de la vis de répartition
(22v) de sorte à transporter les particules ainsi transvasées dans la direction de
l'enceinte (10) (i.e., vers les extrémités extérieures des vis de répartition et recirculation
(22v, 23v)). A l'extrémité extérieure de la vis de recirculation (23v) adjacente à
l'enceinte, la vis de recirculation (23v) est munie d'une palette (23s) qui, par rotation
de la vis de recirculation (23v) renvoie les particules vers la vis de répartition
(22v). Une palette (22s) semblable est agencée à l'extrémité de la vis de répartition
(22v) à l'extrémité intérieure de la vis de répartition (22v) proche du centre du
sécheur afin de transvaser vers la vis de recirculation (23v) les particules se trouvant
à cette extrémité sans être tombées sur le plateau (1) à travers l'ouverture de répartition
(2o). Un système de répartition (2) de ce type permet une répartition homogène des
particules le long du rayon du plateau (1), assurant ainsi que l'épaisseur de la couche
de particules déposées sur le plateau (1) soit radialement sensiblement constante.
[0064] Le système de répartition (2) des particules à sécher sur le plateau (1) est relié
en amont de préférence par l'intermédiaire d'une unité d'alimentation (9), à une source
(20s) des particules à sécher, de préférence un silo. Les particules comprennent de
manière préférée des déchets de bois de scieries, des déchets de bois de matériaux
de construction, des déchets papier ou cartons, des produits agroalimentaires telles
des céréales, et sont sous forme de poudre, de granulés, de copeaux, de pellets, de
tourteaux, ou de morceaux généralement ne dépassant pas 10 cm de longueur.
STRUCTURE DU SECHEUR - SYSTÈME DE RÉCUPÉRATION (3)
[0065] Le système de récupération (3) du plateau (1) permet de récupérer les particules
déposées sur le plateau (1) après un tour de rotation de celui-ci. Le système de récupération
(3) est donc positionné en amont du système de répartition (relatif au sens de rotation
du plateau), adjacent à celui-ci de sorte que les particules ayant une teneur initiale
en humidité (H1) déposées sur la première section (1.1) du plateau par le système
de répartition puissent faire une rotation, de préférence comprise entre 340 et 360°,
ou de préférence entre 345 et 355° avant d'être recueillies de la N
ème section angulaire (1.N) et évacuées du plateau (1) avec une teneur finale en humidité
(HN) par le système de récupération (3). Pour maximiser l'angle de rotation des particules
sur le plateau (1) entre le système de répartition (2) et le système de récupération
(3), ils sont de préférence agencés un à côté de l'autre, ou même le système de répartition
(2) peut être agencée au-dessus du système de récupération (3).
[0066] Comme illustré dans les Figures 7(a) et 7(c), le système de récupération (3) comprend
de préférence au moins une vis d'Archimède (32v) s'étendant le long d'un rayon du
plateau qui est enfermée dans un caisson (3h) muni d'une ou plusieurs ouvertures de
récupération (3i) s'étendant le long dudit rayon du plateau. Les ouvertures sont reliées
à un racleur (3r) ou brosse apte à récolter et diriger les particules amenées par
la rotation du plateau (1) à travers l'ouverture de récupération (3i) dans le caisson
(3h) de la vis d'Archimède (32v). En tournant, la vis d'Archimède transporte les particules
ainsi recueillies vers une ouverture d'évacuation (3o) qui est reliée à une unité
d'évacuation (4o) qui est configurée pour sortir les particules séchées hors de l'enceinte
(10) vers un endroit de stockage ou de traitements ultérieurs. Dans le cas où, pour
une application donnée, les particules auraient une teneur en humidité (HN) trop élevée
après un tour de rotation du plateau, on peut,
- diminuer l'épaisseur de la couche de particules déposée sur le plateau, et / ou
- diminuer la vitesse de rotation du plateau, et / ou
- connecter l'unité d'évacuation (4o) à l'unité d'alimentation (9) pour réintroduire
les particules sur le plateau par le système de répartition (2) pour un second tour
de rotation.
[0067] Les Figures 7(b) et 7(d) illustrent une autre variante du système de récupération
(3), particulièrement adaptée, mais pas uniquement, aux cas où le plateau (1) comprend
un rebord circonférentiel surélevé imposant de surélever la vis d'Archimède (32v)
au-dessus de ce rebord. Comme dans la variante des Figures 7(a) et 7(c), dans la présente
variante, le système de récupération (3) comprend une vis d'Archimède (32v) dont la
rotation permet de transporter radialement les particules recueillies le long d'un
rayon du plateau (1) vers l'extérieur de celui-ci et de les décharger vers l'ouverture
d'évacuation (3o) reliée à l'unité d'évacuation (4o). Dans la présente variante, le
système de récupération (3) comprend de plus un moulin multipale (3s) disposé en amont
de et parallèle à la vis d'Archimède (32v). La rotation du moulin multipale (3s) permet
d'alimenter la vis d'Archimède (32v) même si elle est surélevée par rapport à la surface
du plateau. Dans tous les cas, le moulin multipale (3s) assure une alimentation en
particules reproductible et fiable de la vis d'Archimède (32v).
PLATEAU (1)
[0068] Le sécheur selon la présente invention est particulièrement avantageux car il peut
être utilisé pour sécher des particules de granulométries très différentes allant
de particules fines telles que des sciures, des grains fin, des poudres céramiques,
polymères ou métalliques, à des particules plus grossières, telles des déchets de
bois, copeaux, pellets, des déchets agricoles, des écorces de maïs, etc. Dans une
première variante illustrée à la Figure 8(a), le plateau est autoportant et comprend
des ouvertures d'un diamètre donné. Pour faciliter le changement rapide et facile
du diamètre des orifices des plateaux, dans une seconde variante illustrée à la Figure
8(b), le plateau (1) peut ainsi comprendre une structure rigide autoportante (1c)
à haute perméabilité de type caillebotis. Sur la Figure 8(b), une couche filtrante
(1p) comprenant des ouvertures de taille et densité correspondant à la perméabilité
désirée selon le type et la granulométrie des particules à sécher est posée sur la
structure autoportante 1c à haute perméabilité. La couche filtrante (1p) peut être
une tôle perforée, un tamis, une grille ou une toile qui peuvent être facilement changés
en fonction du type de particules à sécher. Pour faciliter la mise en place d'une
telle couche filtrante, elle peut être découpée en secteurs angulaires, qu'on peut
poser et fixer côte à côte directement sur le caillebotis ou autre structure autoportante
(1c) à haute perméabilité. Ceci serait impossible dans la pratique avec des sécheurs
à bande ou à plateaux perforés qui sont dédiés à sécher des particules d'un type unique
de granulométrie.
[0069] Le plateau (1) est enfermé dans une enceinte extérieure de diamètre correspondant
au diamètre du plateau avec assez de marge pour éviter des frottements, mais aussi
peu que possible pour permettre d'étanchéifier l'interface entre les plateaux et la
paroi extérieure. L'étanchéité peut être assurée par exemple par une jupe flexible
fixée à la paroi extérieure et reposant sur un rebord surélevé de la circonférence
des plateaux. De cette manière, la couche de particules reposant sur un plateau en
rotation n'est pas en contact avec la jupe statique, assurant ainsi une bonne étanchéité
et une intégrité de la couche de particules sur le plateau. Ceci n'est pas possible
à réaliser sur un sécheur à bande, dans lequel la jupe d'étanchéité est placée entre
la bande roulante et les particules se trouvant sur les bords de la bande. Il y a
donc une frange de particules en contact avec la jupe statique à chaque bord de la
bande qui ne se déplace pas à la même vitesse que les particules se trouvant au milieu
de la bande.
[0070] Comme illustré à la Figure 3, la partie centrale du plateau est préférablement creuse
et incluse dans une cheminée (6) qui est cylindrique, intérieure et centrée sur l'axe
de rotation (Z). Une telle cheminée (6) s'élevant sur pratiquement toute la hauteur
du sécheur, comprend de nombreux avantages, qui compensent amplement la perte en surface
disponible pour le séchage. En effet, si le diamètre extérieur des plateaux est D1
et le diamètre de la cheminée cylindrique est D6 = n x D1, où n < 1, la perte en surface
(A) disponible sur le plateau pour le séchage entre un plateau plein et un plateau
comprenant une cheminée est A6 / A1 = n
2. Par exemple, si la cheminée a le tiers du diamètre de l'enceinte extérieure (i.e.,
n = 1/3), la perte en surface disponible pour le séchage n'est que de n
2 = 1 / 9 ≃ 11%. Une cheminée (6) permet tout d'abord un accès aisé par un opérateur
à tous les éléments mécaniques de la machine, tels que des paliers, motoréducteurs,
vérins, etc. Elle facilite aussi le remplacement des couches poreuses flexibles (1p)
à déposer et fixer sur les caillebotis (1c) donnant aux plateaux leur intégrité mécanique.
La cheminée peut également servir à loger les moteurs entraînant la rotation des plateaux,
ainsi que les ventilateurs servant à générer le flux de gaz chaud, avec l'avantage
d'une réduction substantielle des nuisances sonores générées par le sécheur. Dans
le cas d'un flux de gaz du haut vers le bas tel que représenté à la Figure 3, des
fenêtres au bas de la cheminée (6), situées en dessous du plateau inférieur permettent
de récupérer le gaz chaud et l'évacuer par le haut à l'intérieur de l'enceinte. De
manière alternative, les gaz chauds peuvent être évacués par un espace défini dans
une double paroi de l'enceinte (10).
[0071] Par ailleurs, la cheminée (6) permet de fixer les systèmes de répartition (2) et
de récupération (3) à leurs deux extrémités afin d'éviter de devoir les fixer en porte-à-faux
sur l'enceinte extérieure uniquement. De plus cela dégage de la place aux extrémités
intérieures desdits moyens situés côte-à-côte pour accommoder leur largeur. Enfin,
une telle structure permet de rigidifier la surface comprise entre la cheminée (6)
et l'enceinte extérieure (10), permettant de garder une bonne planéité du plateau.
Ceci est important pour le nettoyage et récupération des particules par un racleur
ou une brosse, qui ne sont efficaces que si la surface des plateaux est parfaitement
plane.
[0072] Comme la distribution de la granulométrie des particules d'un même type peut être
large, il est difficile d'éviter que la fraction la plus fine des particules ne passe
au travers des perforations du plateau et ne tombe sur le ou les plateaux inférieurs,
puis sur le plancher de l'enceinte enfermant le plateau
[0073] Des particules fines peuvent néanmoins tomber sur le plancher du sécheur. Afin d'éviter
une accumulation de particules sur le plancher et aussi pour les récupérer, il est
avantageux de munir le plancher d'une ouverture d'extraction des particules les plus
fines qui se seraient déposées sur le plancher. De plus, un racleur ou brosse fixé
de manière solidaire au plateau inférieur et apte à suivre le mouvement de rotation
de celui-ci sert à pousser les particules déposées sur le plancher vers ladite ouverture
d'évacuation. Comme le racleur ou brosse est fixé au plateau inférieur, il n'est pas
nécessaire de le motoriser individuellement.
| Réf # |
Caractéristique |
| 1 |
Plateau |
| 1.i |
Section angulaire i |
| 1c |
Structure rigide auto-portante du plateau à haute perméabilité (e.g.,caillebotis) |
| 1p |
Couche filtrante du plateau |
| 2 |
Système de répartition |
| 2h |
Caisson du système de répartition |
| 2o |
Ouverture de répartition |
| 3 |
Système de récupération |
| 3h |
Caisson du système de récupération |
| 3i |
Ouverture de récupération du système de récupération |
| 3o |
Ouverture d'évacuation du système de récupération |
| 5 |
Système de soufflage de gaz chaud |
| 5g |
Gaz chaud |
| 5i |
Ventilateur |
| 5R(i) |
Trajectoire du gaz redirigé (recyclé) |
| 6 |
Cheminée |
| 6w |
Ouverture |
| 7 |
Dispositif de chauffage du gaz |
| 9 |
Unité d'alimentation des particules vers le système de répartition |
| 9o |
Ouverture d'alimentation |
| 10 |
Enceinte |
| 10d |
Paroi |
| 20 |
Particules |
| 20s |
Source de particules à sécher |
| 22v |
Vis de répartition du système de répartition |
| 22s |
Palette |
| 23v |
Vis de recirculation du système de répartition |
| 32v |
Vis d'Archimède du système de récupération |
| da |
Épaisseur de la couche de particules |
| H0a |
Teneur initiale en humidité avant séchage lors de la répartition sur le 1er plateau |
| H0b |
Teneur intermédiaire en humidité lors de la répartition sur le 2nd plateau (H1a = H0b) |
| H1a |
Teneur intermédiaire en humidité lors de la récupération du 1er plateau (H1a = H0b) |
| H1b |
Teneur finale en humidité lors de la récupération du 2nd plateau |
1. Sécheur pour sécher des particules comprenant,
(a) une enceinte (10) comprenant une paroi essentiellement cylindrique s'étendant
le long d'un axe vertical (Z)
(b) un unique plateau (1) qui est circulaire et monté dans l'enceinte, sensiblement
normal à l'axe vertical (Z) en rotation dans un sens de rotation autour de l'axe vertical
(Z), la surface du plateau étant perforée et perméable aux gaz tels l'air et la vapeur
d'eau et à l'eau,
(c) un système de répartition (2) qui est configuré pour répartir les particules avant
séchage le long d'un rayon du plateau (1),
(d) un système de récupération (3) qui est configuré pour recueillir les particules
déposées sur le plateau (1) après une rotation du plateau d'un angle formé entre le
système de répartition (2) et le système de récupération (3), le système de récupération
étant situé en aval du, préférablement adjacent au système de répartition (2),
(e) un système de soufflage (5) de gaz chaud comprenant N ventilateurs (51-5N) configurés
pour générer des flux de gaz chaud suivant N colonnes de gaz sensiblement parallèles
à l'axe vertical (Z), chaque colonne de gaz traversant une section angulaire (1.1
-1.N) différente du plateau (1), avec

et N > 1, dans lequel
• les N sections angulaires (1.1 -1.N) du plateau couvrent une entièreté d'une aire
du plateau comprise entre le système de répartition (2) et le système de récupération
(3),
• un premier ventilateur (51) configuré pour générer un flux de gaz chaud suivant
une première colonne de gaz est positionné en aval du système de répartition (2),
la première colonne de gaz traversant une première section angulaire (1.1) du plateau
adjacente à ou incluant le système de répartition (2),
• un Nème ventilateur (5N) configuré pour générer un flux de gaz chaud suivant une Nème colonne de gaz est positionné en amont du système de récupération, la Nème colonne de gaz traversant une Nème section angulaire (1.N) du plateau adjacente à ou incluant le système de récupération
(3), dans lequel les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens
de rotation du plateau, et
• des second à (N-1)ème ventilateurs (52, 5(N-1)) sont répartis angulairement autour de l'axe vertical (Z)
entre les premier et Nème ventilateurs (51, 5N), configurés pour générer des flux de gaz chaud suivant des
seconde à (N-1)ème colonnes de gaz traversant des second à (N-1)ème secteurs angulaires (1.2-1.(N-1)) compris entre les premier et Nème secteurs angulaires (1.1, 1.N),
• après avoir traversé les première à la (N-1)ème sections angulaires (1.1, 1.N-1) du plateau, les première à la (N-1)ème colonnes de gaz sont soit extraites hors de l'enceinte ou le gaz de ces colonnes
est séché et réchauffé avant d'être recirculé par les second au Nème ventilateurs (52-5N) pour traverser dans un nouveau cycle les seconde à la Nème sections angulaires (1.2, N) du plateau ; le sécheur dans le quel après avoir traversé
la Nème section angulaire (1.N) du plateau, le gaz chaud de la Nème colonne de gaz est recirculé pour former seul ou en complément d'un gaz chaud supplémentaire,
la première colonne de gaz traversant le premier secteur angulaire (1.1) du plateau.
2. Sécheur selon la revendication 1, dans lequel le plateau (1) comprend une cheminée
(6) centrée sur l'axe vertical (Z) et traversant le plateau à travers une ouverture
circulaire, ayant un rayon interne inférieur à un rayon du plateau.
3. Sécheur selon la revendication 2, dans lequel les ventilateurs sont disposés à l'intérieur
de la cheminée (6) et sont chacun associés à un système de déflection vertical configuré
pour guider le gaz chaud généré par chaque ventilateur dans l'enceinte et hors de
la cheminée (6) et l'orienter sensiblement parallèle à l'axe vertical (Z) vers les
secteurs angulaires (1.1-1.N) correspondants et ainsi former les colonnes de gaz correspondantes,
dans lequel le système de déflection vertical comprend de préférence au moins un parmi
un tube, une surface déflectrice ou un réseau de surfaces déflectrices, qui est couplé
à au moins une ouverture (6w) dans une paroi de la cheminée.
4. Sécheur selon la revendication 2 ou 3, comprenant un système de déflection de recirculation
configuré pour recirculer le gaz de la Nème colonne vers le premier ventilateur (51) en le guidant vers l'intérieur de la cheminée
(6), et dans lequel le système de déflection de recirculation comprend de préférence
un ou plusieurs parmi un tube, une surface déflectrice ou un réseau de surfaces déflectrices,
un ventilateur, qui est couplé à au moins une ouverture dans une paroi de la cheminée.
5. Sécheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre
un contrôleur configuré pour contrôler un ou plusieurs des paramètres suivants,
• un débit de gaz d'un ou plusieurs des N ventilateurs,
• une proportion dans la première colonne de gaz constituée de gaz provenant de la
Nème colonne recyclé vers le premier ventilateur (51),
• une géométrie du système de déflection verticale de sorte à modifier une étendue
de chaque secteur angulaire (1.1-1.N) et un degré de chevauchement entre deux secteurs
angulaires adjacents.
6. Sécheur (1) selon la revendication 5 précédente, comprenant un capteur de température
et un capteur d'humidité configurés pour mesurer la température et la teneur en humidité
du gaz chaud sortant de la Nème section angulaire (5N) avant d'être recirculé vers la première colonne de gaz, et
dans lequel le contrôleur est configuré pour déterminer la proportion dans la première
colonne de gaz constituée de gaz provenant de la Nème colonne recyclé vers le premier ventilateur (51) sur base des valeurs de la température
et de la teneur en humidité mesurées par les capteurs de température et d'humidité.
7. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
système de soufflage (5) de gaz chaud comprend,
• un ventilateur, de préférence N ventilateurs situés en amont du plateau (1) et configurés
pour souffler le gaz chaud, de préférence de l'air chaud, et
• un dispositif de chauffage de gaz configuré pour chauffer le gaz chaud ainsi soufflé
en amont du premier plateau (1),
où le terme « amont » est défini par rapport à la direction du flux de gaz chaud.
8. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
système de soufflage (5) de gaz chaud comprend,
• un ventilateur, de préférence N ventilateurs, situés en aval du plateau (1) et configurés
pour aspirer le gaz chaud, de préférence de l'air chaud et
• un dispositif de chauffage de gaz configuré pour chauffer le gaz chaud ainsi aspiré,
et situé en amont du premier plateau (1), dans lequel le dispositif de chauffage de
gaz comprend au moins l'un parmi un échangeur de chaleur ou un bruleur à gaz.
où les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à la direction du flux
de gaz chaud.
9. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
gaz chaud circule du haut vers le bas et est préférablement de l'air chaud.
10. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le gaz chaud
circule du bas vers le haut et est préférablement de l'air chaud.
11. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
plateau (1) comprend une structure rigide auto-portante à haute perméabilité de type
caillebotis, sur laquelle est posée une couche filtrante comprenant des ouvertures
de taille et densité correspondant à la perméabilité désirée selon le type et taille
des particules à sécher.
12. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
système de répartition (2) des particules à sécher sur le plateau (1) comprend au
moins une vis d'Archimède s'étendant le long d'un rayon du plateau (1), ladite au
moins une vis d'Archimède étant enfermée dans une enceinte munie d'une ou plusieurs
ouvertures s'étendant le long dudit rayon du plateau (1).
13. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
système de récupération (3) du plateau (1) comprend au moins une vis d'Archimède s'étendant
le long d'un rayon dudit plateau qui est enfermée dans une enceinte munie d'une ou
plusieurs ouvertures s'étendant le long dudit rayon du plateau (1), lesdites ouvertures
étant reliées à un racleur ou brosse apte à récolter et diriger les particules amenées
par la rotation du plateau vers la vis d'Archimède.
14. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un plancher
statique situé en dessous du plateau (1) selon l'axe vertical, Z, le plancher comprenant
une ouverture d'évacuation des particules les plus fines qui se seraient déposées
sur le plancher, ledit sécheur comprenant de plus un racleur fixé de manière solidaire
au plateau et apte à suivre le mouvement de rotation de celui-ci pour pousser les
particules déposées sur le plancher vers ladite ouverture d'évacuation.
15. Sécheur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les
particules à sécher comprennent des déchets de bois de scieries, des déchets de bois
de matériaux de construction, des déchets papier ou cartons, des produits agroalimentaires
et sont sous forme de poudre, de granulés, de copeaux, de pellets, de tourteaux, ou
de morceaux généralement ne dépassant pas 10 cm de longueur.
1. Trockner zur Trocknung von Partikeln, umfassend
(a) ein Gehäuse (10), das eine im Wesentlichen zylinderförmige Wand umfasst, die sich
eine Vertikalachse (Z) entlang erstreckt
(b) eine einzelne Platte (1), die kreisförmig und im Gehäuse angebracht ist, die im
Wesentlichen normal zur Vertikalachse (Z) verläuft, sich in einer Drehrichtung um
die Vertikalachse (Z) dreht, wobei die Oberfläche der Platte perforiert und für Gase
wie Luft und Wasserdampf und Wasser durchlässig ist,
(c) ein Verteilungssystem (2), das dazu ausgebildet ist, die Partikel vor dem Trocknen
entlang eines Radius der Platte (1) zu verteilen,
(d) ein Sammelsystem (3), das dazu ausgebildet ist, die auf der Platte (1) abgelagerten
Partikel nach eine Drehung der Platte um einen Winkel, der zwischen dem Verteilungssystem
(2) und dem Sammelsystem (3) gebildet ist, wieder aufzunehmen, wobei sich das Sammelsystem
stromab des Verteilungssystems (2), vorzugsweise daran angrenzend, befindet,
(e) ein Heißgas-Blassystem (5), das N Gebläse (51-5N) umfasst, die dazu ausgebildet
sind, Heißgasströme entlang N Gassäulen zu erzeugen, die im Wesentlichen parallel
zur Vertikalachse (Z) verlaufen, wobei jede Gassäule einen anderen Winkelabschnitt
(1.1 -1.N) der Platte (1) durchquert, mit N E N und N > 1, wobei
• die N Winkelabschnitte (1.1 -1.N) der Platte eine Gesamtheit eines Flächeninhalts
der Platte abdecken, der zwischen dem Verteilungssystem (2) und dem Sammelsystem (3)
liegt,
• ein erstes Gebläse (51), das dazu ausgebildet ist, einen Heißgasstrom eine erste
Gassäule entlang zu erzeugen, stromab des Verteilungssystems (2) positioniert ist,
wobei die erste Gassäule einen ersten Winkelabschnitt (1.1) der Platte durchquert,
der an das Verteilungssystem (2) angrenzt oder es enthält,
• ein N-tes Gebläse (5N), das dazu ausgebildet ist, einen Heißgasstrom eine N-te Gassäule
entlang zu erzeugen, stromauf des Sammelsystems positioniert ist, wobei die N-te Gassäule
einen N-ten Winkelabschnitt (1.N) der Platte durchquert, der an das Sammelsystem (3)
angrenzt oder es enthält, wobei die Begriffe "stromauf" und "stromab" im Verhältnis
zur Drehrichtung der Platte definiert sind, und
• zweite bis (N-1)-te Gebläse (52, 5(N-1)) winkelmäßig um die Vertikalachse (Z) zwischen
dem ersten und N-ten Gebläse (51, 5N) verteilt sind, die dazu ausgebildet sind, Heißgasströme
die zweite bis (N-1)-te Gassäule entlang zu erzeugen, die zweite bis (N-1)-te Winkelsektoren
(1.2-1. (N-1)) durchqueren, die zwischen dem ersten und N-ten Winkelsektor (1.1,1.N)
liegen,
• nach der Durchquerung des ersten bis (N-1)-ten Winkelabschnitts (1.1, 1.N-1) der
Platte, die erste bis (N-1)-te Gassäule aus dem Gehäuse entnommen werden oder das
Gas dieser Säulen getrocknet und wieder erhitzt wird, bevor es durch das zweite bis
N-te Gebläse (52-5N) rückgeführt wird, um in einem neuen Zyklus den zweiten bis (N-1)-ten
Winkelabschnitt (1.2, N) der Platte zu durchqueren;
wobei in dem Trockner nach der Durchquerung des N-ten Winkelabschnitts (1.N) der Platte
das Heißgas der N-ten Gassäule rückgeführt wird, um allein oder ergänzend zu einem
zusätzlichen Heißgas die erste Gassäule zu bilden, die den ersten Winkelsektor (1.1)
der Platte durchquert.
2. Trockner nach Anspruch 1, wobei die Platte (1) einen Abzug (6) umfasst, der auf der
Vertikalachse (Z) zentriert ist und die Platte durch eine kreisförmige Öffnung durchquert,
der einen kleineren Innenradius aufweist als ein Radius der Platte.
3. Trockner nach Anspruch 2, wobei die Gebläse im Inneren des Abzugs (6) angeordnet und
jeweils einem vertikalen Ablenksystem zugeordnet sind, das dazu ausgebildet ist, das
Heißgas, das von jedem Gebläse erzeugt wird, ins Gehäuse und aus dem Abzug (6) heraus
zu leiten und es im Wesentlichen parallel zur Vertikalachse (Z) in Richtung der entsprechenden
Winkelsektoren (1.1-1.N) zu orientieren und so die entsprechenden Gassäulen zu bilden,
wobei das vertikale Ablenksystem vorzugsweise wenigstens eins von einem Rohr, einer
Ablenkfläche oder einem Netzwerk aus Ablenkflächen umfasst, das an wenigstens eine
Öffnung (6w) in einer Wand des Abzugs gekoppelt ist.
4. Trockner nach Anspruch 2 oder 3, umfassend ein Rückführ-Ablenksystem, das dazu ausgebildet
ist, das Gas der N-ten Säule in Richtung des ersten Gebläses (51) rückzuführen, indem
es zum Inneren des Abzugs (6) geleitet wird, und wobei das Rückführ-Ablenksystem vorzugsweise
eins oder mehrere von einem Rohr, einer Ablenkfläche oder einem Netzwerk aus Ablenkflächen,
einem Gebläse umfasst, das an wenigstens eine Öffnung in einer Wand des Abzugs gekoppelt
ist.
5. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Steuerung,
die dazu ausgebildet ist, einen oder mehrere der folgenden Parameter zu steuern,
• einen Gasdurchsatz eines oder mehrerer der N Gebläse,
• ein Verhältnis in der ersten Gassäule, die aus Gas gebildet ist, das von der N-ten
Säule stammt, das in Richtung des ersten Gebläses (51) zurückgeführt wird,
• eine Geometrie des vertikalen Ablenksystems, um eine Erstreckung jedes Winkelsektors
(1.1-1.N) und einen Überlappungsgrad zwischen zwei benachbarten Winkelsektoren zu
verändern.
6. Trockner (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 5, umfassend einen Temperatursensor
und einen Feuchtesensor, die dazu ausgebildet sind, die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt
des Heißgases zu messen, das aus dem N-ten Winkelabschnitt (5N) austritt, bevor es
in Richtung der ersten Gassäule rückgeführt wird, und wobei die Steuerung dazu ausgebildet
ist, das Verhältnis in der ersten Gassäule aus Gas, das von der N-ten Säule stammt,
das in Richtung des ersten Gebläses (51) zurückgeführt wird, basierend auf Werten
der Temperatur und des Feuchtigkeitsgehalts zu bestimmen, die vom Temperatur- und
vom Feuchtesensor gemessen werden.
7. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heißgas-Blassystem
(5) Folgendes umfasst,
• ein Gebläse, vorzugsweise N Gebläse, die sich stromauf der Platte (1) befinden und
dazu ausgebildet sind, das Heißgas, vorzugsweise Heißluft, zu blasen, und
• eine Gasheizvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das so geblasene Gas stromauf
der ersten Platte (1) zu erhitzen,
wobei der Begriff "stromauf" im Verhältnis zur Richtung des Heißgasstroms definiert
ist.
8. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heißgas-Blassystem
(5) Folgendes umfasst,
• ein Gebläse, vorzugsweise N Gebläse, die sich stromab der Platte (1) befinden und
dazu ausgebildet sind, das Heißgas, vorzugsweise Heißluft, anzusaugen, und
• eine Gasheizvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das so angesaugte Heißgas zu
erhitzen und sich stromauf der ersten Platte (1) befindet, wobei die Gasheizvorrichtung
wenigstens eins von einem Wärmetauscher oder einem Gasbrenner umfasst,
wobei die Begriffe "stromauf" und "stromab" im Verhältnis zur Richtung des Heißgasstroms
definiert sind.
9. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heißgas von oben nach
unten strömt und vorzugsweise Heißluft ist.
10. Trockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Heißgas von unten nach oben
strömt und vorzugsweise Heißluft ist.
11. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (1) eine selbsttragende
starre Struktur hoher Durchlässigkeit vom Typ Gitterrost umfasst, auf die eine Filterschicht
gelegt ist, die Öffnungen mit einer Größe und Dichte umfasst, die je nach Art und
Größe der zu trocknenden Partikel der gewünschten Größe entsprechen.
12. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System zur Verteilung
(2) der zu trocknenden Partikel auf der Platte (1) wenigstens eine archimedische Schraube
umfasst, die sich einen Radius der Platte (1) entlang erstreckt, wobei die wenigstens
eine archimedische Schraube in ein Gehäuse eingeschlossen ist, das mit einer oder
mehreren Öffnungen versehen ist, die sich den Radius der Platte (1) entlang erstrecken.
13. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sammelsystem (3) der
Platte (1) wenigstens eine archimedische Schraube umfasst, die sich einen Radius der
Platte entlang erstreckt, die in ein Gehäuse eingeschlossen ist, das mit einer oder
mehreren Öffnungen versehen ist, die sich den Radius der Platte (1) entlang erstrecken,
wobei die Öffnungen mit einem Abstreifer oder einer Bürste verbunden sind, der bzw.
die geeignet ist, die durch die Drehung der Platte mitgenommenen Partikel zu sammeln
und in Richtung der archimedischen Schraube zu lenken.
14. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen statischen Boden,
der sich auf der Vertikalachse Z unterhalb der Platte (1) befindet, wobei der Boden
eine Öffnung zum Ablass der feinsten Partikel umfasst, die sich auf dem Boden abgelagert
haben, wobei der Trockner außerdem einen Abstreifer aufweist, der fest an der Platte
befestigt und geeignet ist, der Drehbewegung dieser zu folgen, um die auf dem Boden
abgelagerten Partikel in Richtung der Ablassöffnung zu schieben.
15. Trockner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zu trocknenden Partikel
Sägewerk-Holzabfälle, Baumaterial-Holzabfälle, Papier- oder Kartonabfälle, Lebensmittelprodukte
umfassen und in Form von Pulver, Granulat, Spänen, Pellets, Presskuchen oder Stücken
vorliegen, die im Allgemeinen eine Länge von 10 cm nicht überschreiten.
1. Dryer for drying particles comprising:
(a) an enclosure (10) comprising an essentially cylindrical wall extending along a
vertical axis (Z),
(b) a single tray (1) that is circular and mounted in the enclosure, substantially
normal to the vertical axis (Z), in rotation in a direction of rotation about the
vertical axis (Z), the surface of the tray being perforated and permeable to gases
such as air and steam and to water,
(c) a distribution system (2) that is configured to distribute the particles before
drying along a radius of the tray (1),
(d) a recovery system (3) that is configured to collect the particles deposited on
the tray (1) after a rotation of the tray through an angle formed between the distribution
system (2) and the recovery system (3), the recovery system being located downstream
of and preferably adjacent to the distribution system (2),
(e) a hot gas blowing system (5) comprising N fans (51-5N) configured to generate
flows of hot gas along N gas columns that are substantially parallel to the vertical
axis (Z), each gas column passing through a different angular section (1.1-1.N) of
the tray (1), with

and N > 1, wherein
• the N angular sections (1.1-1.N) of the tray cover the whole of an area of the tray
between the distribution system (2) and the recovery system (3),
• a first fan (51) configured to generate a flow of hot gas along a first gas column
is positioned downstream of the distribution system (2), the first gas column passing
through a first angular section (1.1) of the tray adjacent to or containing the distribution
system (2),
• an Nth fan (5N) configured to generate a flow of hot gas along an Nth gas column is positioned upstream of the recovery system, the Nth gas column passing through an Nth angular section (1.N) of the tray adjacent to or containing the recovery system (3),
wherein the terms "upstream" and "downstream" refer to the direction of rotation of
the tray, and
• second to (N-1)th fans (52, 5(N-1)) are distributed angularly about the vertical axis (Z) between the
first and Nth fans (51, 5N), which are configured to generate flows of hot gas along second to
(N-1)th gas columns passing through second to (N-1)th angular sectors (1.2-1.(N-1)) between the first and Nth angular sectors (1.1, 1.N),
• having passed through the first to the (N-1)th angular sections (1.1, 1.N-1) of the tray, the first to the (N-1)th gas columns are either extracted from the enclosure or the gas in these columns is
dried and reheated before being recirculated by the second to the Nth fans (52-5N) to pass through the second to the Nth angular sections (1.2, N) of the tray in another cycle;
in which dryer,
having passed through the N
th angular section (1.N) of the tray, the hot gas of the N
th gas column is recirculated to form, on its own or combined with an additional hot
gas, the first gas column passing through the first angular sector (1.1) of the tray.
2. Dryer according to Claim 1, wherein the tray (1) comprises a chimney (6) that is centred
on the vertical axis (Z) and passes through the tray via a circular opening with an
internal radius less than a radius of the tray.
3. Dryer according to Claim 2, wherein the fans are disposed inside the chimney (6) and
are each associated with a vertical deflection system configured to guide the hot
gas generated by each fan into the enclosure and out of the chimney (6) and to orient
it substantially parallel to the vertical axis (Z) toward the corresponding angular
sectors (1.1-1.N), thereby forming corresponding gas columns, wherein the vertical
deflection system preferably comprises at least one of the following: a tube, a deflection
surface or a network of deflection surfaces, which is coupled to at least one opening
(6w) in a wall of the chimney.
4. Dryer according to Claim 2 or 3, comprising a recirculation deflection system configured
to recirculate the gas from the Nth column toward the first fan (51) by guiding it toward the inside of the chimney (6),
and wherein the recirculation deflection system preferably comprises one or more of
the following: a tube, a deflection surface or a network of deflection surfaces, a
fan, which is coupled to at least one opening in a wall of the chimney.
5. Dryer according to any one of the preceding claims, also comprising a controller configured
to control one or more of the following parameters:
• a gas flow rate from one or more of the N fans,
• a proportion of the first gas column that is gas recycled from the Nth column toward the first fan (51),
• a geometry of the vertical deflection system that modifies an extent of each angular
sector (1.1-1.N) and a degree of overlap between two adjacent angular sectors.
6. Dryer (1) according to Claim 5 above, comprising a temperature sensor and a moisture
sensor configured to measure the temperature and the moisture content of the hot gas
coming out of the Nth angular section (5N) before being recirculated toward the first gas column, and wherein
the controller is configured to determine the proportion of the first gas column that
is gas recycled from the Nth column toward the first fan (51) on the basis of the temperature and moisture content
values measured by the temperature and moisture sensors.
7. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the hot gas blowing
system (5) comprises:
• a fan, preferably N fans located upstream of the tray (1) and configured to blow
the hot gas, preferably hot air, and
• a gas heating device configured to heat the hot
gas thus blown upstream of the first tray (1), where the term "upstream" refers to
the direction of the flow of hot gas.
8. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the hot gas blowing
system (5) comprises:
• a fan, preferably N fans located downstream of the tray (1) and configured to aspirate
the hot gas, preferably hot air, and
• a gas heating device configured to heat the hot gas thus aspirated, located upstream
of the first tray (1), wherein the gas heating device comprises at least one of the
following: a heat exchanger or a gas burner,
where the terms "upstream" and "downstream" refer to the direction of the flow of
hot gas.
9. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the hot gas circulates
from the top downwards and is preferably hot air.
10. Dryer (1) according to any one of Claims 1 to 8, wherein the hot gas circulates from
the bottom upwards and is preferably hot air.
11. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the tray (1) comprises
a highly permeable, rigid, self-supporting grating structure, on which is placed a
filtering layer comprising openings of size and density corresponding to the desired
permeability depending on the type and size of particles to be dried.
12. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the system (2) for
distributing the particles to be dried on the tray (1) comprises at least one Archimedes
screw extending along a radius of the tray (1), said at least one Archimedes screw
being enclosed in an enclosure provided with one or more openings extending along
said radius of the tray (1).
13. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the recovery system
(3) of the tray (1) comprises at least one Archimedes screw extending along a radius
of said tray that is enclosed in an enclosure provided with one or more openings extending
along said radius of the tray (1), said openings being connected to a scraper or brush
configured to collect and guide the particles conveyed by the rotation of the tray
toward the Archimedes screw.
14. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, comprising a static floor
located beneath the tray (1) along the vertical axis z, the floor comprising an opening
for discharging the finest particles deposited on the floor, said dryer further comprising
a scraper rigidly coupled to the tray and configured to follow the rotational movement
thereof to push the particles deposited on the floor toward said discharge opening.
15. Dryer (1) according to any one of the preceding claims, wherein the particles to be
dried comprise wood waste from sawmills, wood waste from construction materials, paper
or cardboard waste, agri-food products, and are in the form of powder, granules, chips,
pellets, meals, or pieces not usually greater than 10 cm long.