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Séchoir à convection en particulier pour le séchage rapide de briques.
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Les i!1rrtr-:lations de séchage par convection et leur utilisation @ont connues,
La présente invention a pour objet un séchoir fonctionnant par convection, qui convient particulièrement pour le séchage d'objets en matière céramique, tels que 'briques, tuiles et matériaux de revêtement plats.
Le séchoir selon l'invention est constitué par une galerie ou chambre de séchage, de longueur limitée
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et est caracterieo principalement par le fait que ses parois verticales sont munies d'une série de collecteurs d'air écartes les des autres et disposes en quinconce.
Ces collecteurs, en coopération avec des ventilateurs
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noteur életrqu0, ngendren4v, une série de courants ù'c.iz. dont chacun est à. cycle fermé.
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Une autre caractéristique du séchoir selon l'inven- tion réside dans le fait qu'il est muni d'une série d'échan- geura de chaleur intérieurs constitués, chacun, par deux cylindres métalliques coaxiaux, le cylindre intérieur à manteau pourvu d'ailettes longitudinales recevant la flamme du brûleur alors que, entre le manteau de ce cylindre et le deuxième cylindre, est ménagé un intervalle dans lequel un ventilateur engendre un courant d'air de sens inverse à celui de la flamme et des fumées.
L'air ainsi chauffé est introduit dans la chambre de séchage sous forme d'anneaux situés dans des plans verticaux, par l'action - des ventilateurs 4 moteur électrique qui éventuellement sont disposés en batteries verticales*
Une autre caractéristique du séchoir perfectionné selon l'invention réside dans l'emplacement des échangeurs de chaleur qui sont situés à l'intérieur du "tunnel", près du toit, au lieu d'être disposés à l'extérieur, ce qui entraîne une meilleure utilisation de leur rendement calorifique et, par conséquent, une économie d'énergie électrique.
Une autre caractéristique du séchoir réside dans l'emplacement, suivant des plans verticaux alternés, des ventilateurs disposés en quinconce sur les parois verticales de la galerie, et dans le fait qu'il est prévu, entre une rangée de ventilateurs et la rangée opposée, un espace déterminé pour donner au matériel à sécher, transporté par le chariot, un parcours mixte suivant lequel, à des zones et périodes d'intense action de ventilation avec air chaud, succèdent des zones et périodes de durée pré-établie, dans lesquelles et pendant lesquelles le matériel n'est pas sujet à l'action de thermoventilation, dans le but d'amener l'eau, contenue dans les parties
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intérieures des pièces à sécher,
à émigrer graduellement vers les zones superficielles et enfin à s'évaporer au cours du stade ultérieur de ventilation.
Une autre caractéristique du séchoir selon l'invention réside dans le fait que, grâce à la rapidité du processus de séchage, basé sur les moyens perfectionnés précités, et contrairement aux séchoirs traditionnels, il présente des dimensions remarquables en largeur, qui, selon les exigences du travail, peuvent, de préférence, varier de cinq à huit/neuf mètres, en procurant une notable économie d'exploitation, tandis que sa longueur peut être avantageuse- ment maintenue entre vingt et trente-cinq mètres, cette dernière dimension étant choisie pour les puissances maximales de l'installation.
Ceci posé, les fumées des différents brûleurs alimentés par les échangeurs de chaleur, dûment canalisées, sont conduites à des collecteurs d'évacuation orientés longitudinalement et parcourant la sole de la galerie, en vue de leur exploitation thermique maximale. Le matériel à sécher peut être conduit à la galerie par des chariots circulant un à un ou couplés, sur des rails ou même sur des voies suspendues, et transportant le matériel disposé suivant des couches multiples plus ou moins nombreuses, en rapport avec la hauteur de la galerie et en rapport avec le nombre des ventilateurs constituant les différentes batteries aérothermiques verticales.
Une autre caractéristique du séchoir selon l'invention réside dans la possibilité d'exploitation, à partir du même séchoir, de l'air chaud de récupération provenant du refroidissement des fours de cuisson,
D'autres caractéristiques du séchoir faisant l'objet de l'invention ressortiront de la description qui en est
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donnée ci-après, à titre explicatif seulement, et non limita- tif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 est une vue en coupe verticale longitudi- nale d'une partie du séchoir, suivant A-B de la figure 3;
La figure 2 en est une vue en coupe horizontale suivant C-D de la figure 3;
La figure 3 en est une vue en coupe transversale verticale suivant E-F de la figure 2;
La figure 4 est une vue semblable à la figure 3 suivant G-H de la figure 2, et montre schématiquement la circulation de l'eau à l'intérieur de la galerie.
La longueur L du séchoir est, de préférence choisie entre 20 m et 35 m, tandis que sa largeur M est choisie entre 5 m et 8 à 9 m, contrairement aux séchoirs usuels dans lesquels la longueur n'excède pas 3,50 m. La galerie 10, de quelque façon qu'elle soit constituée, présente des parois qui sont toutes calorifugées vers l'extérieur.
Les parois verticales 12, délimitant la largeur de la chambre de séchage, sont pourvues de plusieurs collecteurs d'air 14,14a, équipés chacun d'au moins un ventilateur hélicoïdal 16 actionné par un moteur 18,
Comme représenté aux figures 1 et 2, les collecteurs d'air 14, 14a sont constitués chacun par deux parois opposées et symétriques, en saillie sur les parois verti- oales de la galerie, et sont raccordés, à leur partie supérieure, ou bien par un échangeur de chaleur 26 (fig.3), ou bien par un élément tubulaire 27 (figure 4).
Chaque échangeur de chaleur est constitué par un élément tubulaire
24, à manteau pourvu d'ailettes longitudinales, et est contenu dans un deuxième cylindre métallique 26 qui présente
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une extrémité 26a ouverte, l'extrémité opposée tant pourvue d'un électroventilateur 28-30. Le cylindre intérieur 24 dans lequel débouche le brûleur 20, présente une calotte 24a raccordée au tuyau 32, qui est relié à un collecteur de fumée 34 disposé sous le plancher 36 de la chambre, et évacuant les fumées et les résidus de la combustion dans l'atmosphère, par l'intermédiaire des cheminées 38 munies de groupes d'aspiration 40 (figure 1).
Les éléments tubulaires 27 ont des extrémités ouvertes ; l'une de ces extrémités est occupée par un électroventilateur 16, l'extrémité opposée débouchant dans le collecteur 14 de la paroi opposée.
La galerie 10 est pourvue d'au moins une porte d'entrée 42 (figure 2) et d'au moins une porte de sortie analogue, non représentée, qui est située du coté opposé, dans le sens longitudinal. Les portes sont dûment surveillées par des battants à contrôle thermique, ou à voile d'air, et peuvent être situées à la tête de la galerie, au lieu d'être sur les cotés de celle-ci.
Dans le cas de l'entrée d'une couple de chariots 44 (figure 3), les portes 42, de largeur convenable, sont, de préférence, placées en tête du séchoir.
La hauteur des chariots 44 et le nombre des plateaux 46 portant les objets à sécher 48, sont choisis en fonction de la hauteur du "tunnel"; le nombre des électroventilateurs 16, qui peut varier de un à trois, ou d'avantage pour chaque batterie verticale, est également déterminée en fonction de la hauteur du tunnel. En tous cas, le ou les ventilateurs d'une batterie verticale, associés à un échangeur de chaleur 26 ou à un conduit tubulaire 27, constituent les moyens de propulsion de chaque oollecteur d'air, verticalement
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délimité par les collecteurs opposés 14.
Des échappements réglables partiels d'air sont désignés par la référence 50, tandis qu'on prévoit, ménagés à travers le toit 52, des conduits d'échappement non repré- sentés, pour l'air saturé d'humidité ; le conGr8le de l'ensem- ble est, de préférence, entièrement automatique, en ce qui concerne aussi bien l'allumage des divers brûleurs 20, que le contrôle de l'avancement des chariots 44, avancement piloté par un dispositif de réglage. le fonctionnement du séchoir qui vient d'être décrit est le suivant Après avoir allumé les brûleurs 20 et mis en marche les électroventilateurs 28, on établit, en direction contraire à celle de la flamme 22, un courant d'air chaud qui suit l'allure des flèches x (voir figure 2), ou, pour l'un quelconque des collecteurs d'air, indiqué par les flèches Y (voir figure 4).
On établit ainsi, à l'intérieur du tunnel, une série d'anneaux d'air chaud, successifs et coaxiaux, ayant des sens inverses.
Les chariots 44, introduits dans le tunnel et qui sont pourvus de plateaux 46 supportant les objets 48, sont obligés, par le mouvement d'avancement qui leur est imposé, de traverser les anneaux d'air chaud qui créent des zones successives et séparées d'air chaud ; cet air rencontre les objets 48 dans les conditions les plus aptes à en retirer l'eau qu'ils contiennent.
Naturellement, le retrait de l'eau, par l'action thermique de l'air, est graduel. Mais, ce qui est très important du point de vue économique, les anneaux d'air en mouvement, traversés par les chariots, constituent chacun un cycle fermé; le volume d'air chauffé est donc substantiellement toujours le même, représenté par le cubage intérieur de la chambre 10.
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EnLre une zone d'air chaud et la suivante, dont le flux à un sens inverse en comparaison du précédent, les objets 48 traversent, à une vitesse contrôlée, une succes- sion de zones ventilées alternées avec des zones non ventilées,
Les zones de non-ventilation sont très importantes parce qu'elles donnent le temps à l'eau, qui se trouve à l'intérieur des objets, d'émigrer vers la surface de ceux-ci.
La progression vers la sortie des chariots, dont la vitesse est réglée suivant la nature des briques à sécher, amène les objets à être rencontrés successivement par des masses d'air toujours plus chaud et toujours plus sec, ce qui assure le séchage des briques dans les meilleurs conditions thermo-hydrométriques.
Si les briques sont forées, elles sont disposées sur les plateaux 46 avec les trous orientés selon la direction indiquée par les flèches x-y, dans le but d'offrir une plus grande surface aux courants d'air,
Outre les échappements partiels 50, on prévoit, en particulier dans la deuxième partie de la galerie 10, des évacuations d'air saturé équipées d'éleotro-aspirateurs.
En tous cas, la quantité d'air évacuée est négligeable par rapport à la masse d'air prépondérant qui, en réalité, grâce aux batteries d'électroventilateurs 14, 16, est recyclée et réchauffée par les échangeurs 24, 26.
Les échappements 50 et particulièrement les échappe. ments d'air saturé prévus dans la deuxième partie du tunnel, sont munis d'obturateurs à contrôle manuel ou automatique, dans le but de maintenir dans les limites préétablies, le degré hygrométrique de l'air chaud intérieur.
D'après ce qui vient d'être exposé, il est < ail qu'une autre caractértistique importantE du séchoir faisant l'objet de l'invention ressort du fait que même avec une
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exploitation thermique intégrale des fumées dans le tunnel 10, on obtient le séchage aveo l'air seulement, sans mélanger celui-ci avec les produits de la combustion, ce qui permet la parfaite conservation des parties métalliques de l'installation :rails, chariots, organes d'avancement, mécanismes des ventilateurs, etc..., matériels qui pourraient être endommagés par les fumées, en particulier si les combustibles ont une certaine teneur en soufre.
Toutefois, on ne doit pas exclure la possibilité d'ur: système à chauffage mixte qui, par exemple, prévoit, pour la première partie ou pour la moitié de la galerie, de l'air chauffé par des échangeurs de chaleur, et, pour la partie restante, de l'air mélangé directement avec les produits de la combustion.
Le séchoir selon l'invention peut être construit en maçonnerie ou en pièces préfabriquées raccordées par des structures à coque métallique et du matériel calorifuge.
Grâce au processus de recyclage de l'air, chauffé de n'importe quelle façon, grâce à la disposition intérieure et non extérieure à la galerie, des échangeurs de chaleur, et grâce à la structure caractéristique et à l'emploi des différents collecteurs thermiques, le rendement du séchoir objet de l'invention est très élevé et nettement supérieur à celui des séchoirs connus.
Il va de uoi que l'invention n'est nullement limitée à ce qui en a été décrit et représenté, mais comprend toutes les variantes qui rentrent dans le domaine de celle-ci.
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Convection dryer especially for quick drying of bricks.
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The i! 1rrtr-: lations of convection drying and their use are known,
The present invention relates to a dryer operated by convection, which is particularly suitable for drying ceramic objects, such as bricks, tiles and flat facing materials.
The dryer according to the invention is constituted by a gallery or drying chamber, of limited length
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and is characterized mainly by the fact that its vertical walls are provided with a series of air collectors separated from each other and arranged in staggered rows.
These collectors, in cooperation with ventilators
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eletrqu0 rater, ngendren4v, a series of currents ù'c.iz. of which each is at. closed cycle.
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Another characteristic of the dryer according to the invention resides in the fact that it is provided with a series of internal heat exchangers each consisting of two coaxial metal cylinders, the inner cylinder with mantle provided with Longitudinal fins receiving the flame from the burner while, between the mantle of this cylinder and the second cylinder, there is a gap in which a fan generates a current of air in the opposite direction to that of the flame and the fumes.
The air thus heated is introduced into the drying chamber in the form of rings located in vertical planes, by the action - of fans 4 electric motor which are possibly arranged in vertical batteries *
Another feature of the improved dryer according to the invention lies in the location of the heat exchangers which are located inside the "tunnel", near the roof, instead of being placed outside, which results in a better use of their heat output and, consequently, savings in electrical energy.
Another characteristic of the dryer resides in the location, along alternating vertical planes, of the fans staggered on the vertical walls of the gallery, and in the fact that it is provided between a row of fans and the opposite row, a space determined to give the material to be dried, transported by the trolley, a mixed route following which, to zones and periods of intense ventilation action with hot air, follow zones and periods of pre-established duration, in which and during which the material is not subject to the action of thermoventilation, in order to bring the water, contained in the parts
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inside parts to dry,
to gradually migrate to the superficial areas and finally to evaporate during the later stage of ventilation.
Another characteristic of the dryer according to the invention lies in the fact that, thanks to the speed of the drying process, based on the aforementioned improved means, and unlike traditional dryers, it has remarkable dimensions in width, which, according to requirements work, can preferably vary from five to eight / nine meters, providing a notable economy of operation, while its length can be advantageously maintained between twenty and thirty-five meters, the latter dimension being chosen for the maximum powers of the installation.
Once this has been done, the fumes from the various burners supplied by the heat exchangers, duly channeled, are conducted to exhaust manifolds oriented longitudinally and running through the floor of the gallery, with a view to their maximum thermal exploitation. The material to be dried can be brought to the gallery by trolleys circulating one by one or coupled, on rails or even on suspended tracks, and transporting the material arranged in multiple layers more or less numerous, in relation to the height of the gallery and in relation to the number of fans constituting the various vertical aerothermal batteries.
Another characteristic of the dryer according to the invention lies in the possibility of using, from the same dryer, the hot recovery air coming from the cooling of the cooking ovens,
Other characteristics of the dryer forming the subject of the invention will emerge from the description which is thereof.
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given below, by way of explanation only, and not by way of limitation, with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a longitudinal vertical sectional view of part of the dryer, taken along A-B of Figure 3;
Figure 2 is a horizontal sectional view along C-D of Figure 3;
Figure 3 is a vertical cross-sectional view along E-F of Figure 2;
Figure 4 is a view similar to Figure 3 along G-H of Figure 2, and shows schematically the circulation of water inside the gallery.
The length L of the dryer is preferably chosen between 20 m and 35 m, while its width M is chosen between 5 m and 8 to 9 m, unlike the usual dryers in which the length does not exceed 3.50 m. The gallery 10, however it is constituted, has walls which are all insulated towards the outside.
The vertical walls 12, delimiting the width of the drying chamber, are provided with several air collectors 14,14a, each equipped with at least one helical fan 16 actuated by a motor 18,
As shown in Figures 1 and 2, the air collectors 14, 14a each consist of two opposite and symmetrical walls, projecting from the vertical walls of the gallery, and are connected, at their upper part, or else by a heat exchanger 26 (FIG. 3), or else by a tubular element 27 (FIG. 4).
Each heat exchanger consists of a tubular element
24, with a mantle provided with longitudinal fins, and is contained in a second metal cylinder 26 which has
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one end 26a open, the opposite end both provided with an electric fan 28-30. The inner cylinder 24 into which the burner 20 opens, has a cap 24a connected to the pipe 32, which is connected to a smoke collector 34 disposed under the floor 36 of the chamber, and discharging the fumes and combustion residues in the 'atmosphere, through the chimneys 38 provided with suction groups 40 (Figure 1).
The tubular elements 27 have open ends; one of these ends is occupied by an electric fan 16, the opposite end opening into the collector 14 of the opposite wall.
The gallery 10 is provided with at least one entrance door 42 (FIG. 2) and at least one similar exit door, not shown, which is located on the opposite side, in the longitudinal direction. The doors are duly monitored by thermally controlled, or air veil, leaves, and can be located at the head of the gallery, instead of being on the sides of it.
In the case of the entry of a pair of carriages 44 (FIG. 3), the doors 42, of suitable width, are preferably placed at the head of the dryer.
The height of the carriages 44 and the number of trays 46 carrying the objects to be dried 48 are chosen as a function of the height of the "tunnel"; the number of electric fans 16, which can vary from one to three, or more for each vertical coil, is also determined according to the height of the tunnel. In any case, the fan (s) of a vertical coil, associated with a heat exchanger 26 or with a tubular duct 27, constitute the means of propulsion of each air collector, vertically.
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delimited by opposing collectors 14.
Partial adjustable air exhausts are designated by the reference 50, while provision is made, provided through the roof 52, of exhaust ducts, not shown, for the air saturated with humidity; the control of the assembly is preferably fully automatic, as regards both the ignition of the various burners 20, and the control of the advance of the carriages 44, advance controlled by an adjustment device. the operation of the dryer which has just been described is as follows.After having ignited the burners 20 and started up the electric fans 28, a current of hot air is established in the direction opposite to that of the flame 22, which follows the shape of the arrows x (see figure 2), or, for any of the air manifolds, indicated by the arrows Y (see figure 4).
Thus, inside the tunnel, a series of successive and coaxial rings of hot air are established, having opposite directions.
The carriages 44, introduced into the tunnel and which are provided with trays 46 supporting the objects 48, are forced, by the forward movement imposed on them, to pass through the rings of hot air which create successive and separate zones of 'hot air ; this air encounters the objects 48 under the most suitable conditions for removing the water they contain.
Naturally, the withdrawal of water, by the thermal action of the air, is gradual. But, which is very important from an economic point of view, the rings of moving air, through which the carriages pass, each constitute a closed cycle; the volume of heated air is therefore substantially always the same, represented by the internal volume of chamber 10.
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Between one hot air zone and the next, whose flow in a reverse direction compared to the previous one, the objects 48 cross, at a controlled speed, a succession of ventilated zones alternating with non-ventilated zones,
The non-ventilation zones are very important because they allow time for the water, which is inside the objects, to migrate towards the surface of the latter.
The progression towards the exit of the carriages, the speed of which is regulated according to the nature of the bricks to be dried, causes the objects to be encountered successively by masses of air always hotter and always drier, which ensures the drying of the bricks in the best thermo-hydrometric conditions.
If the bricks are drilled, they are arranged on the plates 46 with the holes oriented in the direction indicated by the arrows x-y, in order to provide a larger surface for drafts,
In addition to the partial exhausts 50, provision is made, in particular in the second part of the gallery 10, for discharges of saturated air equipped with electric vacuum cleaners.
In any case, the quantity of evacuated air is negligible compared to the preponderant mass of air which, in reality, thanks to the batteries of electric fans 14, 16, is recycled and reheated by the exchangers 24, 26.
The exhausts 50 and particularly the escapes. The saturated air units provided for in the second part of the tunnel are fitted with manually or automatically controlled shutters in order to maintain the humidity of the hot indoor air within pre-established limits.
From what has just been explained, it is <garlic that another important characteristic of the dryer forming the subject of the invention emerges from the fact that even with a
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full thermal exploitation of the fumes in tunnel 10, drying is obtained with air only, without mixing it with the combustion products, which allows perfect conservation of the metal parts of the installation: rails, trolleys, advancement devices, fan mechanisms, etc ..., equipment which could be damaged by the smoke, in particular if the fuels have a certain sulfur content.
However, one should not exclude the possibility of ur: mixed heating system which, for example, provides, for the first part or for half of the gallery, air heated by heat exchangers, and, for the remaining part, air mixed directly with the products of combustion.
The dryer according to the invention can be built in masonry or in prefabricated parts connected by metal shell structures and heat-insulating material.
Thanks to the process of recycling the air, heated in any way, thanks to the internal and non-external arrangement of the gallery, of the heat exchangers, and thanks to the characteristic structure and use of the different thermal collectors , the yield of the dryer object of the invention is very high and significantly higher than that of known dryers.
It goes without saying that the invention is in no way limited to what has been described and shown, but includes all the variants which come within the scope thereof.