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"Appareil pour éliminer les constituants vaporisables des matières liquides,pâteuses ou solides't.
L'invention se référé à l'élimination,totale au par-. tielle, des constituants vaporisables des masses liquides, pâteuses ou solides et concerne spécialement quoique pas . exclusivement,l'élimination de l'eau ou de. l'humidité des masses humides ou fluides que l'on doit sécher ou solidifier très soigneusement afin d'éviter de faire tort à leurs propriétés chimiques,physiques ou biochimiques. Un traite- ment soigneux de l'espèce est nécessaire,par exemple,quand on sèche des matières renfermant des principes actifs tels que les s enzymeet les vitamines.
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Le principal objet de la présente invention est de réaliser un procédé de traitement et un appareil perfec-
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tionné permettant d'effectuer une extrUetîon bien réglée et importante de la matière vaporisable.et spécialement de l'eau, sans détériorer ou détruire l'activité enzymique
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ouifitamique de la matière; de façon que,par exemple, on puisse dessécher du lait pour obtenir ainsi une prépara--
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tion dans laquelle les oxydases si d6lîcates,elles-memes, ne sont pas attaquées;et permettant de même de dessécher
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de la levure sans détruire le zymasa qu'elle renferme.ni 4" détruire la vitalité de ses cellules..
Un autre objet est do ré.Lliüûr des moyens perfeotion- nés pour régler et maintenir une épaisseur désirables de couche de matière quand cn étale cette dernière pour l'ex-
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poser à l'action de la chaleur. De la procjsion dans 116I)aîo., seur de la couche est partiouliéreiment nécessaire quand On sàche ou évapore à l'aide tels que ceux employé'si par exemple pour préparer la poudre ds lait, où. l'on fait "y''., arriver le lait liquide sur l'un des rouleaux d'une paire ;,;Mlm''û de rouleaux ou tambours rotatifs distants l'un de l'autre et
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.on le soumet à l'action de la chaleur telle que par exemple à l'action d'un courant d'air chaud;
dans les appareils de l'espèce,il est nécessaire d'empêcher que le lait, qui est en train de sécher,de s'accumuler en couche profonde étant
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donné que l'épaisseur excessive retarde l'évaporation et qui le lait arrive.
à une lame racleuse ou organe de même orâre"N' avant qu'il ne s oit complètement sec.De plusotoutt inégalité dans la couche de matière provoque ipso facto une irrégu." rité de la température à laquelle celle-ci est portéeb u,a4% Sur la base des objectifs qui précédant,une eareotr "' tique de l'invention est l'emploi d'un milieu d ' ex trac ti <sSM gazeux qui se trouve sous pression au moment où il i'xpe la matière à traiter,
qui vient ensuite balayer cette matière
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sur une étendue déterminée d'avare et qui est enfin évacué de celle-'ci sous une pression plus faible de ma- ' nière que le constituant vaporisable de la matière puisse être absorbé sous forme de vapeur et entraîne par le milieu gazeux sous pression pour être ensuite sépara de lui à l'état condensé quand la pre ss ion diminue.
La pression du milieu gazeux est établie de préférence, graduellement, à mesure qu'il approche de la matière à traiter,grâce aune forme appropriée de la conduite dans laquelle ce milieu chemine,de manière que le milieu gazeux atteigne son maximum de pression immédiatement avant .qu'il ne frappe la matière:
Un désideratum important pour réaliser une extraction:
efficace du constituant vaporisable ou des constituants vap orisables de la matière traitée, sous l'effet absorbant et balayant d'un courant d'air ou autre milieu gazeux est ,que la section de l'espace que traverse le milieu gazeux après la'sortie d'un bec d'alimentation ou d'un groupe de becs d'alimentation et celui de l'espace qu'il traverse avant de s'échapper par un passage d'évacuation ou des pas- sages d'évacuation, soit plus faible que n'importe quelle autre section le la conduite qui lui est réservée.La lon- sueur de cette partie du trajet présente aussi de l'impor- tance au point de vue des dimensions de l'embouchure de la tuyère ou des tuyères et des dimensions de l'orifice au des orifices de sortie par lesquelles l'air chargé de va- peur ou autre milieu gazeux scéchappe de la matière.
On va se placer dans l'hypothèse par exemple, que le milieu gazeux est dirigé perpendiculairement sur la matière traiter par un bec (tuyère) ou orifice de forme rectan-. gulaire, de largeur A,se trouvant à une distance B de la ma-. tière a traiter et qu'il s'étale ensuite latéralement dans les deux sens sur une distance C de la surface de la matiè-
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i=is s'échappe p sr cl à>as a tB> JJ ;s à ' 6 ce.act:
ati on '1 ér ge vr puis s'échappe 1) --x des J}ÚSôUc,3E d'évacuation de 'largeur totale D.Les conditions requises pour que l'extraction et l'élimination de l'humidité ou autre C<11stit1;,ant va.porisa... ble de la matière soient maxima sont que 2B soit plus petite que A,que A soit plus petit que 12 et que 2C soit plus grané ., que B.Ces conditions s'appliquent aussi bien dans le cas où. la matière franchit la. tuyère ou le groupe de tuyè-
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res.'sur une courroie transporteuse que dans celui ou ce bzz transport se fait par 1'intermédiaire d'un tambour ou d'une; plaque animé d'un mouvement de rotatiou ou autrement.
En ce qui concerne le réglage de l'épaisseur de la '
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couche de matière étalée sur un tsmbcur ou élément analo" ,l':, gue pour être exposée là la chaleur, l' éc art ('HÙt3tlt requis en, ,,''',,l';! tre le tambour et un rouleau collaborant est réalisé en donnant à ceux-ci,à leurs extrémités ou à leurs arêtes, des surfaces de contact réciproques qui,quand on les règle l'une sur l'autre peuvent modifier l'écarté ment dont que
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tion.
La disposition adoptée de préférence, est telle qüel'i,,;:"',r '' quand on règle de façon relativement grossière les élément de réglage, on donne un réglage de précision à l'écartement
On va maintenant procéder à la description de façon plus détaillée avec la référence des dessins ci-joints qui montrent une modalité de réalisation pratique des parties
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essentielles d'un séchoir à tambour construit conformée à l'invention,
La figure/est une vue en élévation de coté du séchoir
La figure 2. est une vue de côté et
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la figure 3 est une vue correspondante sur bout el' , ' , 1 plaque;
un ce;rtain nombre de plaques de l'espèce quand '
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...I,'M,',,'IlIr'9 les . sont assemblées face face dos dos forment 1"" les sont as se mb lé e s face à face et d as à d os forment les parois de passages ou conduits réservée à un courant d'air de séchage ou autre gaz.
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La figure 4 est une coupe de travers d'une groupe de trois plaques,non a échelle mais montrant le résultat prin- cipal de l'assemblage.
La figure 5 est une vue schématique à échelle plus grande montrant les dimensions adoptées de ,:préférence pour les conduits ou passages d'air quand l'air approche de la surface du tambour ou s'écarte de celle-ci.
La figure 6 est une vue,partie en coupé et partie en élévation,d'un groupe de plaquée.-. :. telles que ces dernières sont réellement faites et assemblées.
La figure 7 est une vue en coupe sur bout. d'un tambour sécheur pourvu .d'un rouleau monté près de lui et d'organes régulateurs de l'écartement conformément a la présente invention.
La figure 8 est une coupeen long et verticale du même.
La figure 9 et la figure 10 sont des coupes en long de deux formes modifiées du rouleau.
Le séchoir représente se compose d'un tambour 1 animé d'un mouvement de rotation sur lequel la matière à séoher . vient s'étaler en couche uniforme,de toute épaisseur dési rable,et duquel elle est éventuellement enlevée par racla.-- ge ou autrement. Le dispositif servant à amener l'air ou autre milieu gazeux vers la surface du tambour ou l'évacuer de celle-ci entoure environ les deux tiers de la surface du tambour.
L'air est amené sous pression de chaque côté du tambour par un tuyau d'admission 2 'dans un tuyau distri- buteur 3 et de la par des embranchements 4 à des trémies ap- propriées 5 situées au dessus des extrémités des groupes de plaquas qui seront décrites ci-après, L'air arrive latérale- ment entre les plaques et se dirige intérieurement vers le tambour dans le sens du rayon; de là il passe sur la matière se trouvant sur le tambour et sort vers l'extérieur,dans le sens du rayon,par d'autres passages prévus entre les dites plaques pour arriver dans un jeu central de trémies périphé-
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riques 6 menant à un Tuyau collecteur 7 et, de la.,s,9.rt,:
par un tuyau d'évacuation 8. ''iSË
Les conduits ou passages réserves à l'air ou autre ""Il milieu gazeux sécheur sont forcés par un assemblage de
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plaques 9 dont chacune est pair-mie de nervures latérales :jM 10,10 sur les arêtes latérales de leur face avant et d'une nervure ou partie courbe 11 sur l'arête supérieure
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de la face opposée au dos.
Ces plaques sont assemblées face à face,si l'on considère une paire donnée,et àos à dos en ce qui concerne chaque plaque de la paire précitée et la plaque suivante. Si,conséquemment;on envisage les
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trois 'plaques 2f Z dé la figure 4, on voit que les de plaques x et Tacd#M TMXjtcmcsiixxmiNx'tt-M 't'M forment ut passage ou tuyère! qui va en se rë!?<SBH trécissant léséreùient:c;* passaje est ouvert sur les ar3t, 1 latéralek1 des plaques et sur les arêtes les moins longues'j ou arêtes intérieur-as,muis il ost ferme du côté des prêt ' extérieures où les parties courbes 11 vien1l8üt porter l'uneS sur l'autre.
Les deux plaques Y et forment ensemble passage d de dimensions uniformes; cet espace est ouvert
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du cote des arêtes intérieures et extérieures des pla.qtt.eB'M mais il est fermé du coté des arêt3s latérales ou les narf-at vures 10,10 aboutissent.
En plus des nervures Jojo et des nervures ou partie
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courbes S 11, les' pl8.que peuvent être pourvues de eail espaceurs appropries de distance en distance pour assurer le maintien de l'écartement approprié quand on assemble les plaques.
On comprendra que les traies d'admission latérales 5. sont disposées au dessus des arêtes latérales des groupes
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de plaques de maiuùre 4 envoyer l'air sec au autre milieu gazeux dans les passades ou tuyères A des deux cotés de'
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l'appareil et que les trémies d'évacuation centrales 136r sphériques 6 se trouvent au-dessus des arêtes extérieures ''aN
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des groupes de plaques, de façon à recueillir et évacuer l'air charge de valeur ou autre milieu osseux sortant radialement vers l'extérieur par les passages d.
Doux obtenir les meilleurs résultats possibles, il convient d'observer certaines dimensions,ainsi qu'on va 1' exposer relativement à la figure 5, Chaque passage d'éva- cuation ayant une largeur cl,la largeur totale d'évacuation réservée à l'air arrivant par l'intermédiaire d'une ad- mission'ou tuyère de largeur A est égale à 2d, dimension que l'on peut représenter par la notation D.
En admettant que la surface du tambour' se trouve à une distance B des arêtes intérieures de l'assemblage des plaques et -que l'épaisseur de chaque plaque soit égale à C, les conditions . d'efficacité optimum en ce qui concerne l'extraction et l'élimination de l'humidité au autre matière vaporisable de la matière à traiter sont que 2B soit plus petit que A, que A soit plus petit que D et que 2C soit plus grand que
B. "
Si on la veut, on peut réchauffer l'air sous pression
Qu autre milieu gazeux ou encore on peut le soumettre à un traitement servant a le sécher,en le refroidissant par exemple,de manière que, dans chaque cas, sa capacité d'ab- sorption de la vapeur soit accrue.
Dans beaucoup de cas, l'air convient comme milieu d'ex- traction gazeux;toutefois,un autre gaz ou d' autres gaz peuvent être employés, tels que,par exemple l'anhydride carbonique ou l'azote dans le cas où la présence de l'oxy- gène de l'air serait nuisible,
Si le milieu gazeux est employé à l'état chaud,la .Chaleur restant dans le milieu au moment de la sortie de celui-ci peut être extraite utilement par le principe du contre-courant. De même, après extraction de l'eau ou de la vapeur du milieu gazeux qui sortie dernier peut
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être réemployé.
Ceci est particulièrement désirable dans le cas où l'on'fait usage de gaz autres que l'air. Toutes les pertes de milieu gazeux se produisant au cours du pro- cessus doivent évidemment être compensées par un appoint de milieu gazeux. Ce milieu gazeux frais peut être employé dans le système à contre-courant ci**dessus mentionné. Inci-
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demment cet air froid, va quelque -ueu refroidir la masse o "d'; principale d'air chauffé et partant provoquer l'évacuation de l'humidité y contenue.
Le courant d'air ou'autre milieu gazeux peut être maintenu à l'aide d'un ventilateur aspirant ou à l'aide..
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; 'IIII J d'une pompe foulante ;mais de préférence, on l'emploie sons aa'n, ,'I,I, une pression assurant le maintien d'un courant rapide du '2nû,; ^ .II, M^ milieu gazeux employé. La pression est de préférence portée,, p' au maximum directement avant que le milieu ne vienne fraa3-' "' per la matière a traiter en faisant passer le milieu, à ^ '""^ travers des tuyères étranglées a11aloc,;L"I.(;
)S à celles qui ont 1 l' été décrites,
L'admission du milieu gazeux et son évacuation des passades compris entre les plaques sont opportunément réa-
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liséas par sect.ons comma représenté, manixe que Chaqtze i" ir^^ ,^ 11 lisées par sections comme représenté, de manière que chaque ,. ^,", ,,pâ groupe de plaque,s puisse être enlevé en vue d t examen, de i1ii,IN nettoyage ou de répération sans que l'on doive démonter le ^" ;;,I'm restant de l'appareil.
On peut aussi envoyer le miliou gazeux au jeu tout entier des passades ou encore prévoir des.!,
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admissions séparées pour diverses sections ou groupes de iV'^'ni, plaques; dans ce dernier cas,quand on se sert d'un milieu'
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réchauffant,la température peut être différente pour las ^ Ildaubp divers groupes de tuyères; l'air chaud renc ontré le premier,
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M I ,^^INI I peut,par exemple,avoir une température plus élevée que celui 1 qui est rencontré le dernier.
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Lorsque le milieu gazeun chargé de vapeur sort en di.. "N rection vertiQale)on peut prévoir des gouttières ou ohana pourvus de purgeurs pour recueillir les produits de la Cor-,idu%
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densation et les évacuer de façon qu'ils ne rentrent pas dans la matière à laquelle on a enlevé son contenu de vapeur.
Quand l'air charge de vapeur ou autre milieu ..gazeux sort, 3'1 se délite et la vapeur y contenue se sépare par condensation, 'On va maintenant se référer aux figures 7 à 10 montrant des organes servant à régler l'épaisseur de la matière quan . on, étale celle-ci sur'la surface du tambour.
La référence 12 désigne un rouleau ou galet monté près du tambour 1 et qui, en est distant d'une valeur x :par l'intervention de colliers -fuyant,5' ou coniques 13 vissés à raison d'un à chaque bout sur le rouleau 12 de manière à posséder contact permanent avec la périphérie du tambour 1 aux extrémités de celui-ci. on comprendra qu'en vissant les colliers 13 sur le rouleau 12,on peut ' régler exactement l'écartement x et qu'en réglant gros- sièrement les colliers 13, on règle avec précision l'écar- tement
Dans la construction représentée par la figure 8,le rouleau 12 est pourvu extérieurement d'une roue de vis sans fin 14 et intérieurement, à ses extrémités,de viroles
15 servant de paliers pour une tige ou axe centrât. 16.
Cet axe 16 est creux à chaque bout et est percé de trous 17; on peut ainsi y faire passer un fluide réfrigérant 'le long de l'espace18 compris entre la tige et le rouleau pour protéger ce dernier et partant l'espace x contre les effets des changements de température,
Dans la construction représentée'par la figure 9, on contrecarre la tendance qu'ont les changements de tempéra- ture à déjeter le rouleau 12 ou d'autre manière à modifier de façon indésirable l'espace x, en faisant les parties ter- minales du rouleau 12 indépendantes, vers l'intérieur,de
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l'essieu 16 et en ca1xlt"'i'e rouleau sur cet axa, en sa .
partie centrale seulement, ainsi qu' il est indiqué par la référence 19. Four arriver à obtenir rapidement un ou plu- sieurs écartements déterminés d'avance,on peut disposer
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un nombre déterminé de rondelles espaceuses 20 entre les bouts du rouleau I2 et les colliers terminaux 13. < Dans les figures E3 et 9, les surfaces coniquas présentées formées sur les colliers 13 du rouleau 12, mias il est entendu que ces surfaces peuvent être prévues sa. jgjt
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les bouts du tambour l,comme. indique par la référence 'jj de la figure 10;
dans ce cas, le colliers 13 sont par des disques pleins. \!<j .Bien que l'invention soit représentée dans le seul cas d'application à, des tambours, il est entendu que le grand, 'aj tambour ou tambour sécheur peut être remplacé par une cour- raie transporteuse ou par une :plaque animée d'un .mouvementé
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de va-et-vient,la surface de catt'? dernière pouvant, être JII, I/Ii" 1 l considérée comme ét&'1t,en ré alité, la surface d'un tanb oer dont le rayon est infiniment Grand.
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R E V 1 il D 1 C A T 1 0 TI 1....:Er 00 édé d'élimination des constituants vaporiaablaai de matières liquides l:pâteuses ou solides, en forme de film ou de couche, sous l'action d'un courant d'air sec ou autre, milieu absorbant la vapeur,caractérisé par le fait que la dit milieu se trouve sous pression quand il vient frapper le film ou la couche, balaie ensuite ce dernier et est fina- lement écarté de ce dernier sous une pression plus faible.