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" Procédé et appareillage destinés à la préparation du grain pour la meunerie ".
La présente invention se rapporte à la préparation du grain, tel que le blé, pour la meunerie, et plus particulièrement à son lavage et à son nettoyage subséquent.
La teneur en humidité naturelle du blé est fonction du climat du pays où il est cultivé ainsi que des conditions atmosphériques régnant pendant la moisson. La teneur en humidité du blé cultivé en Grande-Bretagne est généralement telle qu'elle est de nature à provoquer sa détérioration au cours du stockage
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et à le rendre impropre à la mouture destinée à produire la farine. Il est donc nécessaire de le faire sécher. D'autre part, le blé cultivé par exemple dans l'Inde ou en Amérique du Nord est suffisamment sec pour se conserver dans de bonnes conditions, mais il est nécessaire d'augmenter son humidité pour le rendre convenable à la mouture. Dans ces conditions, les moulins doivent être pourvus d'appareils de séchage pour traiter le blé humide ainsi que de moyens destinés à accroître l'humidité du blé sec.
Cette dernière opération consiste à laver le blé et à permettre à l'eau absorbée au cours du lavage d'imprégner l'intérieur du grain, ce processus d'humidification pouvant même être activé par application de chaleur. L'opération en question est connue sous le nom de conditionnement. Bien qu'il existe des appareils à sécher ne remplissant que le premier objet, on emploie habituellement des sécheurs-conditionneurs appropriés pour l'une ou l'autre fonction.
On utilise ces appareils parce que le séchage est une opération lente du fait que l'humidité du blé est également répartie dans toute l'épaisseur du grain ; certain temps est nécessaire pour que l'humidité des couches profondes atteigne la surface où se produit l'évaporation. En conséquence, les " sécheurs-conditionneurs " sont généralement pourvus d'un compartiment d'humidification ou de préchauffage activant la pénétration de l'humidité dans le grain lors du " conditionnement " ce qui, affirme-t-on, présente également de l'utilité lors du séchage, car le chauffage Il ouvre les pores du grain ", et facilite l'élimination de l'humidité au cours des stades postérieurs de séchage.
Néanmoins, on doit soumettre les blés humides à l'opération du lavage, non pas dans le but d'augmenter leur humidité, mais pour les nettoyer. En général, on sèche tout d'abord ces blés suffisamment pour leur permettre d'être emmagasinés sans risque de détérioration, et lorsqu'ils sont livrés à la meunerie ils sont nettoyés à sec, opération qui a pour but d'éliminer
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les graines autres que le blé ainsi que les autres matières étrangères, et ils sont ensuite lavés. L'eau utilisée pour le lavage doit être extraite, ce qui s'effectue habituellement dans les sécheurs-conditionneurs qui, en ce qui concerne lféli- mination de l'humidité superficielle, sont des appareils d'un fonctionnement lent, exigeant une dépense disproportionnée de chaleur et d'énergie pour la ventilation.
Il existe une différence considérable, du point de vue du séchage, entre la teneur en humidité naturelle du blé qui est également répartie dans toute l'épaisseur du grain, et l'eau résiduelle provenant du lavage. Cette eau semble ne constituer à l'origine qu'une pellicule superficielle variable dans une certaine proportion avec l'hygrométrie des différentes qualités de grain. Cette pellicule pénètre assez rapidement dans les couches extérieures superficielles, mais la pénétration plus poussée à l'intérieur de 1' endosperme est lente et dépend largement de la température.
Il a été reconnu que même avec des blés tendres l'eau n'a pas dépassé les couches extérieures après une période de temps d'environ dix minutes et qu'elle peut, dans cette situation, s'éliminer facilement de façon presque complète, de sorte que le grain dans son ensemble reste presque aussi sec qu'avant lavage.
Il a été reconnu que si, après lavage de tels blés tendres et brassage énergique de ces derniers dans un centrifugeur pour séparer les gouttelettes d'eau de faible adhérence, on les soumet sans tarder à l'action d'un courant d'air de grande vitesse alors que l'eau n'est encore que sous la forme de pellicule superficielle ou qu'elle n'a pas dépassé les couches extérieures, on peut l'éliminer presque complètement à très peu de frais dans un délai qui est de l'ordre de quelques minutes, et en utilisant un petit appareil d'encombrement très réduit.
Les vitesses d'air utilisées suivant l'invention sont beaucoup plus élevées que celles auxquelles on a recours avec les sécheurs-conditionneurs ou autres modèles actuels de sécheurs à
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blé, et le blé doit être maintenu en couches minces de l'ordre de 2 à 7 centimètres d'épaisseur, ce qui est moindre que pour les machines de type courant dans lesquelles l'épaisseur varie de 22 à 60 centimètres. La durée du séchage est également importante car il est primordial que la vitesse d'évaporation soit supérieure à celle de pénétration; l'expérience a démontré qu' on obtient de bons résultats pendant un laps de temps pouvant aller jusqu'à 10 minutes après le lavage, mais il est préférable de disposer le système de séchage de l'humidité superficielle de telle sorte qu'il suffise de durées de 1 à 5 minutes.
La vitesse du courant d'air appliqué au grain, ou vitesse d'approche, doit dépasser 15 mètres par minute et peut s'élever jusqu'à 60 mètres par minute, et même davantage. Au-dessus de 90 mètres par minute, par suite de l'augmentation de la puissance motrice nécessaire pour la ventilation, le procédé n'est plus économique.
Avec une épaisseur de blé de plus de 7 à 8 centimètres, le séchage a tendance à devenir inégal dans le cas de courtes durées de séchage du fait que le blé situé au point le plus voisin de l'entrée d'air sèche le premier tandis qu'il est possible que celui se trouvant du côté le plus éloigné ne se trouve pas séché de façon adéquate avant de quitter l'appareil. En outre, lorsque 1''épaisseur de blé augmente, la puissance motrice nécessaire pour entrainer l'air à la vitesse requise s'accroit rapidement.
On peut employer, pour le séchage superficiel, de l'air à la température atmosphérique lorsque les conditions atmosphériques sont favorables, mais lorsque l'humidité ambiante est élevée il est avantageux de chauffer l'air, par exemple par passage dans un serpentin à vapeur. L'utilisation de températures d'air élevées n'est pas nécessaire et 38 C conviendront dans la plus grande partie des cas, quoique, lorsqu'on fera suivre immédiatement l'action d'un séchage d'humidité superficielle par celle d'un sécheur-conditionneur pour éliminer ensuite de
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l'humidité interne, les températures pourront avec avantage être plus élevées.
On voit donc que l'une des caractéristiques de la présen- te invention est constituée par un procédé de lavage et de sé- chage superficiel du grain tel que le blé, consistant à laver le grain et à le brasser, et ensuite, dans les 10 minutes sui- vant l'achèvement de l'opération de lavage, à éliminer au moins 70 % du reste de l'humidité ajoutée par le lavage même, en fai- sant traverser le grain traité par un fort courant d'air.
Une autre caractéristique de l'invention est constituée par un procédé de lavage et de séchage superficiel du grain tel que le blé, consistant à laver et brasser le grain, et ensuite, dans les 10 minutes suivant l'achèvement de l'opération de la- vage, à éliminer au moins 70 % du reste de l'humidité ajoutée par le lavage même en permettant au grain de tomber en un éoou- lement relativement mince et en faisant traverser cet écoulement descendant ou de chute par un fort courant d'air.
Une autre caractéristique encore de l'invention est con- stituée par un procédé de lavage et de séchage superficiel du grain tel que le blé, consistant à laver et brasser le grain et ensuite à le sécher superficiellement de façon rapide en lui permettant de s'écouler en un flot mince de 2 à 7 ou 8 centimè- tres d'épaisseur et en soumettant cet écoulement à l'action d'un courant d'air ayant une vitesse d'approche allant de 15 à 90 mètres par minute.
On a établi un appareil permettant de mettre en pratique le procédé selon la présente invention et consistant en un jeu de deux écrans ascendants perméables à l'air voisins l'un de l'autre disposés, pour permettre l'écoulement entre eux des grains en chute, ainsi que dans les moyens nécessaires pour pro- voquer un fort courant d'air traversant ces écrans en allant de l'un à l'autre.
Il est avantageux qu'un tel appareil comprenne au moins
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deux de ces jeux d'écrans voisins sensiblement verticaux et perméables à l'air, l'un des deux jeux étant, en plan, disposé obliquement par rapport à l'autre de façon à établir entre eux un passage d'arrivée d'air convergent dans le sens horizontal.
Par exemple les deux jeux d'écrans en question peuvent être placés dans un récipient qui sera de préférence de section horizontale rectangulaire et disposés l'un par rapport à l'autre et par rapport également aux parois du récipient de façon à établir entre eux des passages convergents d'entrée et des passages divergents de sortie pour l'air traversant les écrans.
En raison de la disposition relative en forme de V des jeux d'écrans auxquels on s'est référé ci-dessus, la vitesse de l'air longeant et traversant les écrans restera sensiblement constante du fait que lorsque l'air longe les écrans, des fractions de cet air traversent progressivement ces écrans, tandis que le restant, de volume moindre, continue à s'écouler le long du passage de largeur décroissante.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, au moins l'écran de chaque jeu traversé par l'air sortant est constitué par une série de lattes ou lamelles plates ou pratiquement plates disposées parallèlement les unes au-dessus des autres à un certain écartement et inclinées transversalement sur l'horizontale en s'élevant vers l'extérieur du côté opposé à l'autre écran du même jeu.
Les deux écrans d'un même jeu peuvent bien entendu être constitués par une surface perforée ou réticulée mais les perforations situées du côté de l'écoulement des grains en chute ont fortement tendance à être obstruées par le grain ou les graines ainsi que par les pellicules superficielles détachées du grain; il en résulte que le traitement du grain ne peut être poursuivi de façon continue pendant plus d'une heure ou deux et, même pendant cette période de temps relativement courte, le traitement ne peut être maintenu de façon uniforme. On peut remédier
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cet inconvénient par réemploi d'un écran constitué par un ensemble de lamelles comme on l'a exposé ci-dessus.
Par ailleurs, si l'écoulement des grains en chute se trouve maintenu entre deux écrans séparés et voisins, les dimensions des perforations devront être suffisamment réduites pour empêcher le grain lui-même de les traverser. D'un autre côté, il est avantageux que les -écrans ne présentent qu'une résistance minimum à l'écoulement d'air et de ce fait les perforations ne doivent pas non plus être inconsidérément réduites. En outre, la résistance mécanique des écrans eux-mêmes ne doit pas être indûment faible, et,si l'on tient compte des trois considérations exposées ci-dessus, on trouve habituellement que la surface d'ouverture totale de chaque écran, c'est-à-dire la surface totale de ses perforations, ne doit pas dépasser le tiers de la surface de l'écran.
Dans ces conditions, la vitesse de l'air traversant l'écran sera approximativement trois fois plus grande que la vitesse d'approche, la vitesse d'approche étant celle qu'aurait l'air en l'absence d'écran, ou, en d'autres termes, si la surface d'ouverture de l'écran était égale à 100 %. Par comparaison avec un écran perforé, un écran fait de lamelles superposées peut être constitué de telle sorte qu'une proportion beaucoup plus forte de sa surface totale soit réservée au passage de l'air.
Dans le but d'empêcher de façon effective l'échappement des grains et autres matières à travers un écran à lamelles superposées, il est nécessaire que l'inclinaison des lamelles dans le sens transversal soit suffisante, compte tenu de la largeur des lamelles et de leur écartement vertical et compte tenu( également de l'angle de chute des grains ou autres matières et de la vitesse de l'air, de manière à éviter que l'air n'entraîne les grains dans une course ascendante entre les lamelles et jusque par dessus leurs bords supérieurs. Il est évident que plus l'inclinaison des lamelles sera prononcée, plus leur largeur
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pourra être étroite, mais plus sera faible également la surface libre permettant le passage d'air transversal.
L'expérience a démontré qu'un angle de 45 est approprié.
Plus la vitesse de l'air est grande, plus l'inclinaison doit être accentuée pour une largeur donnée de lamelles, ou réciproquement, plus la-largeur doit être grande pour une inclinaison donnée.
On comprendra que, lors de l'écoulenent descendant des grains, une partie de ceux-ci sera projetée sur les lamelles, et si l'inclinaison transversale de ces dernières n'est pas trop forte, ils y reposeront approximativement au point déterminé par leur angle naturel de chute et il s'ensuit donc que la largeur des lamelles doit être proportionnelle à l'écartement vertical de celles-ci.
On complètera la description de l'invention en se référant au dessin ci-annexé représentant une réalisation d'un appareil destiné à la mise en pratique de l'invention, et dans lequel :
La figure 1 est une élévation de côté.
La figure 2 est une vue en plan en coupe partielle suivant la ligne II - II de la figure 1.
La figure 3 est une élévation en bout, en coupe partielle, suivant la ligne III - III de la figure 2.
La figure 4 est une vue partielle en perspective représentant la réalisation d'un écran à lamelles, et
La figure 5 est une vue partielle en coupe représentant la façon dont l'écran à lamelles maintient le grain.
Si on se réfère à la figure 1, on voit un ventilateur 1 disposé pour aspirer l'air de l'atmosphère à travers un réchauf- feur et le faire passer dans un récipient sécheur 3. Le récipient sécheur 3 est alimenté en grain par sa partie supérieure et se vide par l'intermédiaire d'une trémie 4 disposée à sa partie inférieure. La figure 1 représente l'invention appliquée à un sécheur considéré isolément de sorte qu'il est nécessaire de
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prévoir des moyens destines à commander le passage du grain à travers ce dernier. Cette commande peut être effectuée de toute manière oonvenable connue et on a indiqué schématiquement à la figure 1 un dispositif d'admission dit à auget commandant un dispositif de sortie de réglage.
Dans cette disposition bien connue, un auget 5 à l'extrémité d'admission du récipient sécheur est articulé à l'extrémité d'un levier basculant 6 relié par une tringle 7 à un levier à contre-poids 8 disposé pour se soulever et s'abaisser lorsque l'auget 5 s'abaisse et se soulève. Une porte 9 d'évacuation à fentes située au voisinage du fond du récipient coopère avec un certain nombre d'entonnoirs de vidange allongés fixes 10, un mouvement de va-et-vient,ou une série de vibrations, étant imparti' à la porte d'évacuation 9 par tous moyens convenables pour ouvrir et fermer les entonnoirs de vidange 10 ou en faire varier le degré d'ouverture.
L'amplitude du mouvement de va-et-vient ou des vibrations de la porte est commandée par le levier 8, de sorte que,lorsque l'auget 5 se trouve dans sa position extrême supérieure et que le levier 8 se trouve dans sa position la plus basse, l'amplitude du mouvement de la porte 9 est très faible ou nulle et les entonnoirs de vidange 10 restent fermés. Au fur et à mesure que le récipient est alimenté en grain et que le niveau de celui-ci s'élève à l'intérieur, le poids du grain sur l'auget 5 provoquera la descente de celui-ci de façon à soulever le levier 8 pour augmenter l'amplitude des mouvements de la porte d'évacuation 9 et permettre au grain de s'écouler du récipient.
En raison de l'échelle réduite à laquelle on a dessiné la figure 1, les tourillons portant la porte 9 et les moyens d'actionnement de celleci ne sont pas représentés, mais ces éléments sont bien connus dans la technique du séchage du grain.
Si on se réfère maintenant aux figures 2 et 3, on voit que chaque' jeu d'écrans est constitué par une plaque perforée 12 et un écran à lamelles 13 qui sera décrit plus en détails ci-après.
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Çes jeux d'écrans sont disposés verticalement dans' le récipient 3 mais forment entre eux un angle aigu de sorte que les jeux d'écrans 14, 15 et les jeux d'écrans 16, 17 constituent des passages convergents 19, 18 d'admission d'air, en forme de V vue en plan. De même, les jeux d'écrans 14,15, 16, 17, ainsi que les parois du récipient rectangulaire 3 forment des passages divergents 22, 21, 20 de sortie d'air.
Cette disposition permet de maintenir raisonnablement uniforme, sur la totalité de la surface de chaque écran,le débit d'air traversant ces écrans, car le volume d'air écoulé en provenance du côté gauche de chaque passage et dirigé vers la droite diminue en raison de l'échappement progressif d'air à travers les écrans et ainsi la vitesse de l'air le long de chaque écran et à travers ce dernier reste sensiblement constante.
La figure 4 représente la réalisation de l'écran à lamelles constitué par une série de lattes ou lamelles plates 25 montées sur des barres ou tiges parallèles écartées 26 ( dont une seule est représentée à la figure 4 ) traversant des ouvertures ménagées dans les lamelles et disposées en alignement. Les lamelles sont écartées les unes des autres au moyen de cales 27 à faces d'extrémités obliques, vissées sur les tiges 26. Les cales sont avantageusement constituées d'une matière de forme cylindrique avec leurs extrémités inclinées sur l'axe d'environ 45 . Ces cales peuvent être en une matière plastique convenable.
Les lamelles pourraient, évidemment, être de forme légèrement incurvée dans le sens transversal.
La figure 5 représente une partie d'un écran 30 à lamelles et une partie d'un écran 31 perforé avec un écoulement descendant de grain tombant entre eux, et elle fait ressortir la fa- çon dont les lamelles 33 servent à retenir le grain. En raison du fait que la figure 3 est dessinée à échelle réduite, on n'a pas essayé dans cette figure de représenter le grain reposant sur les faces des lamelles montrées à la figure 5.
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Deux essais selon l'invention ont été effectués comme suit :
1 - On a lavé du blé anglais ayant une teneur initiale en humidité de 13,7 %. 2,7 % d'eau ont été absorbés par le blé au cours du lavage, ce qui a élevé la teneur en humidité à 16,4 %.
Le grain a été brassé immédiatement après l'opération de lavage et ensuite immédiatement soumis à un processus d'aspiration avec de l'air à une température de 38 C et à une vitesse de 40 mètres par minute pendant quatre minutes, ce qui a réduit la teneur en humidité du blé à 13,9 %. La période totale de temps qui s'est écoulée entre la fin de l'opération de lavage et la fin de l'o- pération de séchage a été inférieure à cinq minutes et l'épais- seur de la couche ou de l'écoulement de grain était de cinq cen- timètres.
II - On a lavé du blé anglais ayant une teneur en humidité initiale de 15,7 %. 2,4 % d'eau ont été absorbés par le blé au cours du lavage, ce qui a élevé la teneur en humidité à 18,1 %.
Le grain a été brassé immédiatement après l'opération de lavage et ensuite immédiatement soumis à un processus d'aspiration avec de l'air à une température de 51,7 C et à une vitesse de 45 mètres par minute pendant quatre minutes, ce qui a réduit la teneur en humidité du blé à 15,6 %. La période totale de temps qui s'est écoulée entre la fin de l'opération de lavage et la fin de l'opération de séchage a été inférieure à cinq minutes et l'épaisseur de la couche ou de l'écoulement du grain était de sept centimètres.
On comprendra que la réalisation décrite et représentée ne constitue qu'un exemple n'ayant aucun caractère limitatif et que diverses modifications constructives pourraient y être ap- portées sans qu'on s'écarte du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
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