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Appareil à tambour destiné au séchage d'une matière en morceaux hétérogènes. (Invention : LORENTZEN Jdrgen et CHRISTENSENS Alfred) ---------
L'invention concerne un appareil servant à sécher une matière en morceaux qui ont des caractéristiques de séchage différentes, l'appareil étant du type qui comprend un tambour tournant présentant un axe complètement ou sensiblement hori- zontal, la matière et l'air de séchage étant introduite par l'une des extrémités et avançant à travers le tambour pour sortir à l'autre extrémité, le tambour présentant intérieure- ment des organes pelleteurs dirigés vers l'intérieur, notam- ment des ailettes qui sont placées obliquement, au moins sur une partie de la longueur du tambour,
de telle sorte que pendant la rotation du tambour ils peuvent provoquer un mouve- ment de la matière vers l'arrière.
Pour sécher du fourrage vert tel que de l'herbe, de la luzerne et du trèfle, on emploie habituellement un séchoir à tambour horizontal dans lequel de l'air mélangé à des gaz. de combustion chauds, ayant une température de 1000 C par exem- ple, est introduit à une extrémité du tambou.:, de la matière première fraîche y étant amenée également. Le tambour tourne par exemple à une vitesse de 10 tours/ minute et est muni , intérieurement de plaques longitudinales formant pales de levage, qui lèvent constamment la matière du fond du tambour à la zone supérieure, d'ou elle tombe à travers le courant d'air de séchage.
A chaque chute, chaque morceau de matière
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est transporté un peu vers l'avant par le fort oourant d'air de séchage. Ce transport est sélectif en ce sens qu'à chaque ohute les moroeaux relativement légère eont transportée à une plus grande distance que les morceaux relativement lourde et que, par conséquent, ile sont transportes plus rapidement vers l'extrémité de sortie du tambour. Cet effet est avanta- geux pour la qualité du produit lorsqu'on sèche une matière qui oomporte des morceaux de grandeur inégale, en ce sens que les petite morceaux ont besoin d'un Temps de séjour plus court que les gros morceaux pour être complètement sèches jusque la teneur désirée en humidité.
L'idéal est qu'à la sortie du tambour de séchage tous les morceaux soient tout juste complètement sèches et que l'air de séchage soit ramené à une température finale acceptable en ce qui concerne le bilan thermique et la qualité des produite par exemple à 1000 C.
Si les morceaux complètement séchés n'ont pas été trans- portés assez loin vers l'avant à travers le tambour de séchage, ils sont mis en contact avec de l'air de séchage beaucoup plus chaud, ce qui est extrêmement nuisible à la qualité du produit.
La matière non séchée, qui est encore humide à la surface, peut supporter le contact de l'air de séchage très chaud étant donné que l'évaporation à la surface maintient la matière à basse température, mais à mesure que la matière sèche davantage, l'évaporation diminue de sorte que la température de la ma- tière peut s'élever à un niveau proche de la température de l'air de séchage. Si la matière complément séchée est mise en contact avec l'air de séchage chaud, il peut se produire un roussissement et éventuellement une carbonisation et une combustion.
Pour les matières formées de morceaux ayant approximative- ment les mêmes caractéristiques, par exemple l'herbe, le
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tambour do séchage à eene unique assure habituellement, sans mesures spéciales, une sélectivité suffisante et raisonnabl., en ce qui concerne les morceaux de différentes grosseurs.
Mais, d'autres matières sont formées de morceaux essentiel- lement différente de sorte qu'une meilleure sélectivité est nécessaire pour obtenir bon produit avec une bonre utili- eation du tambour de séchage. Ainsi, la luzerne comprend une certaine part de feuilles et une autre part de tiges qui différent essentiellement en ce qui concerne le temps de séjour nécessaire dans le tambour de séchage.
Il est connu de disposer obliquement des pales en forme d'ailettes de façon telle que pendant la rotation du tambour elles exercent un certain effet de mouvement rétrograde. On en tire parti en ce sens que la matière qui est assez lourde pour ne pas être transportée assez loin vers l'avant pendant sa chute à travers le courant d'air de séchage, est entraînée en arrière, spécialement jusqu'à un point initial d'une zone du tambour, de sorte qu'elle reste dans la zone en question jusqu'à ce qu'elle soit séchée dans une mesure telle que la longueur de transport soit suffisante. En réglant la longueur de cette zone (qui doit être égale à la longueur du mouvement rétrograde) les morceaux d'une certaine grosseur peuvent être retenus dans la zone jusqu'à ce qu'un certain degré de siccité soit obtenu.
Toutefois, cela ne peut se faire de façon satisfaisante qu'avec une matière qui comporte des morceaux de dimensions peu nombreuses et bien définies.
L'invention a pour objet un appareil de séchage du type mentionné, au moyen duquel on peut obtenir une sélectivité suffisante et avantageuse dans le transport vers l'avant d'une matière non homogène dont le type et les dimensions des morceaux varient largement. La caractéristique de l'appareil de séchage selon l'invention est que le tambour comporte en outre, sur une partie au moins de sa longueur, un organe
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intérieur muni d'éléments qui peuvent interrompre la chute des morceaux dans le tamour de manière à provoquer une chute en "cascade". Un tel organe intérieur assure un temps de séjour accru des morceaux de matière dans le tambour et permet ainsi de mieux tirer parti du volume du tambour. Un tel organe intérieur est caractérisé par un diagramme de chutes déterminé.
Chaque morceau de matière est amené jusqu'au sommet du tambour par les pales de levage placées à sa circonférence et ensuite il subit une série de chutes à travers l'organe intérieur jusqu'à ce qu'il tombe au fond du tambour et soit à nouveau soulevé jusqu'à la partie supérieure du tambour. Le nombre de chutes auquel un morceau de matière est soumis à travers l'organe intérieur n'est pas le même pour chaque levage mais peut varier autour d'une moyenne statistique. Un morceau de matière subit un plus long transport vers l'avant lors qu'il subit un grand nombre de chutes à travers l'organe intérieur.
Il est apparu qu'avec la combinaison qui comprend, d'une part, des pales de levage placées obliquement sur une partie au moine de la longueur du tambour un meuvement rétrograde de la matière et, d'autre part, un organe intérieur, on obtient un séchage très uniforme pour une matière dont les morceaux pré- sentent due grosseurs individuellee très variéee et comprises dans une très large gamme.
On peut obtenir un séchage exceptionnellement uniforme d'une telle matière non homogène quand le transport de la matière vers l'arrière est subdivisé en plusieurs zones.
Selon l'invention, l'organe intérieur peut être tournant et comprendre des éléments en forme de console qui, au moins dans un une position angulaire, peuvent supporter des morceaux de matière tandis que dans une autre position angulaire ils peuvent les laisser tomber a. nouveau* On obtient ainsi une division particulièrement efficace de l'ensemble de la chute et un tempo de séjour relativement long des morceaux pendant leur mouvement du haut en bas du tambour. Selon l'invention,
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les éléments en forme de console peuvent être constitués par des plaques croisées. On obtient ainsi une construction simple et avantageuse dans laquelle les morceaux de matière sont recueillis sûrement dans les angles entre les plaques et en sont sûrement libérés.
Selon l'invention, le tambour peut comprendre une ou, plusieurs plaques annulaires qui sont placées tout contre la face interne du tambour et se dirigent vers l'intérieur de celui-ci. On obtient ainsi une division avantageuse de la longueur du tambour en zones. Ces plaques annulaires sont connues en tant que moyens de division, mais non pas en combinaison avec les pales de transport rétrograde et un organe intérieur.
Selon l'invention, les pales peuvent déterminer un effet de mouvement rétrograde dans une zone voisine de l'extrémité de sortie du tambour tandis que les pales aménagées dans une zone proche de l'extrémité d'entrée du tambour peuvent être dépourvues des moyens propres à un tel effet rétrograde. On obtient ainsi un temps de séjour relativement long dans la zone de l'extrémité de sortie où la température de l'air de séchage est relativement basse tandis que l'on obtient un temps de séjour relativement court dans la zone de l'extré- mité d'entrée où la température de l'air de séchage est re- lativement élevée.
Selon l'invention, les pales situées le plus près de l'extrémité d'entrée du tambour peuvent détermi- ner un effet de mouvement vers l'avant. Ainsi, la mâture est protégée oontre l'air de séchage particulièrement chaud.
Selon l'invention, les éléments de l'organe intérieur peuvent 8'étendre dans la direction longitudinale du tambour et être effilée à leur extrémité la plue proohe de l'extré- mité d'entrée. On obtient ainsi une construction simple et pratique.
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Selon l'invention, le tambour peut comprendre une portion d'entrée dont le diamètre est inférieur à celui d'une portion centrale. Le tambour peut présenter selon l'invention une portion de sortie dont le diamètre est inférieur à celui d'une portion centrale.
Selon l'invention, les pales peuvent avoir dea profils différents ou des directions différentes par rapport à la direction radiale de manière à soulever des morceaux de matière jusqu'à des zones différentes de la partie supérieure du tambour. Ainsi de façon connue, les morceaux sent bien distribués dans le tambour.
Selon l'invention, les plaques annulaires peuvent être disposées à des distances différentes de manière à subdiviser la longueur du tambour en zones de longueurs différentes.
Dans la partie la plus proche de l'extrémité de sortie, les zones peuvent avantageusement être plus longues que . dans la partie la plus proche de l'extrémité d'entrée.
On décrira l'invention ci-après en se référant aux dessins annexés qui montrent schématiquement un appareil de séchage selon l'invention et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un tambour de séchage la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 et la figure 3 montre un développement d'une partie de l'intérieur du tambour aveo les palos de levage.
L'appareil de séchage comprend un canal d'alimentation 1 servant à amener la matière et un @anal d'admission 2 destine à de l'air chaud qui vient d'un four non représenté. Le canal 1 débouche dans une portion tubalaire d'entrée 3 du tambour qui présente un bandage de roulement 4 roulant sur des rouleaux @. La portion 3 est reliée, par une portion conique 6, à une portion principale 7 de tambour elle-même, 9 reliée
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par une portion conique 8 à une portion de sortie 9 de tambour; cette dernière est raccordée par une portion conique 10 à un tuyau d'évacuation 11. La portion 9 comporte un bandage de roulement 12 roulant sur des rouleaux 13.
Dans une zone délimitée sur les dessine par a et b des pales de levage 14 sont disposées à l'intérieur de la portion considérée du tambour et s'étendent selon une ligne héli- coidale dans un sens tel qu'elles provoquent un transport de la matière en direction de l'extrémité de sortie.
Dans une zone suivante, délimitée sur les dessins par b et c sont fixées, à l'intérieur, des pales 15 qui s'étendent parallèlement à l'axe. Les pales 15 ont des profils différents en ce sens que certaines 15a sont planes et dirigées radiale- ment, que d'autres 15b sont pliées à 90 et que d'autres encore 15c, sont pliées à 135 .
Dans le tambour est placé un organe intérieur comprenant neuf croisillons 16 disposés longitudinalement et fixés au tambour par des supports en fer 17 et 18.
Le tambour comprend des zones supplémentaires dont les limitee sont indiquées par c-d, d-e et e-f. Dans ces zones sont fixées sur la faoe interne du tambour, des pales de levage 19 qui se développent selon une ligne hélicoïdale de sens tel que pendant la rotation du tambour, elles provoquent un mouvement rétrograde de la matière vers l'extrémité d'en- trée du tambour. Ces pales 19 présentent, comme les pales 15, différente profile tels que 15a, 15b et 15c.
Chacune des zones est délimitée axialement par des plaques annulaires 20, 21, 22 et 23 qui s'adaptent étroitement à la face interne du tambour et dont la hauteur à partir de cette
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face interne du tambour correspondu celle des palois de lavage 15 et 19.
Quand la matière première et le courant chaud d'air de
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méchage ani,,,.Jt1: dam la partie 3 du tambour tournante la Ut1'N eat ao't,ede par les pales 14 et 1raD8port..
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vers l'avant par celles-ci et, pendant la chute, elle eet transportée par le courant d'air de séchage.
Dans la zone suivante, b-c, les pales de levage 15 élèvent la matière depuis le fond du tambour jusqu'h la partie supérieure d'ou elle tombe contre les éléments 16 de l'organe intérieur, puis au fend du tambour ou, éventuellement, direc- tement au fond. Pendant chaque mouvement de chute, chaque morceau de matière est transporté vers l'avant dotale tambour par le courant d'air de séchage. De petits morceaux légers ou des morceaux partiellement sèches peuvent être transportés plus loin que les morceaux plus lourds, plus gros et non séchés et ainsi, leur temps de séjour dans le tambour est plus court.
C'est là un facteur favorable, étant donné que les morceaux plus légers sèchent plus vite que les plus lourds, de sorte que l'en la possibilité d'obtenir un produit uni- forme, même quand les dimensions des morceaux ne sont pas uniformes.
Les morceaux sont transportés plus en avant dans la zone c-d. Les païen de levage 19 présentent une forme hélicoidale, de sorte que, non seulement elles élevant la manière jusqu'à la partie supérieure du tambour, mais elles la ramènent vers la plaque annulaire 20. En partant --, cette position, les morceaux de matière sont transporte.-, vers l'avant par chaque chute 3 travers le courant d'air d;. léchage. Pendant la chute, les morceaux les plus légers sont transportés vers l'avant dans une mesure telle qu' ils dépassent la plaque angulaire suivante 21 et arrivent ainsi dans la zone suivante d-e.
Pendant leur parcours normal de chute, les morceaux les plus lourds ne sont pas transportés assez loin vers l'avant le long du tambour pour dépasser la plaque annulaire 21 avant d'atteindre à nouveau le fond du tambour, ils sont entrainés en arrière par les pales 19 vers le disque annulaire 20 et élevés jusqu'à la partie supérieure du tambour, et ainsi de
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suite. Les morceaux les plus lourde ne sont entraînée assez loin vers l'avant et n'arrivent normalement à la zone suivante d-e qu'après avoir passé un certain temps dans la zone c-d et être devenus plus légers par séchage. Ce môme effet est ob- tenu dans chacune des zones c-d, d-e et e-f. Ainsi, on obtient une sélectivité accrue dans le transport vers l'avant des morceaux légers et lourds.
Cela est avantageux étant donné que le temps de séchage nécessaire pour un morceau de matière augmente plus rapidement, par rapport à la grosseur des morceaux, que le temps de séjour dans un tambour de séchage simple à avancement progressif unidirectionnel.
En adaptant la longueur des zones c-d, d-e et e-f et la vitesse du courant d'air de séchage en fonction de la matière à traiter on peut obtenir une sélectivité avantageuse pour les différentes matières.
Après avoir passé par la zone e-f, la matière, qui est maintenant complètement séchée, arrive aans la portion de scrtie 9 du tambour et est entraînée vers l'extérieur par le fort courant d'air de séchage et passe par le tuyau d'évacua- tion 11 qui est relié à un cyclone, non représenté, servant a séparer la matière sèche de l'air de sdhage.
Le mode d'éxécution représenté et décrit doit être seul(-ment considéré comme un Exemple, car différentes variantes sont possibles dans le cndre de l'invention.