<EMI ID=1.1> La présente invention est relative à un dessiccateur pour matières incohérentes, présentant des caractéristiques améliorées. Elle se rapporte plus particulièrement à des modifications permettant d'améliorer le rendement mécanique du dessiccateur à tambour rotatif, du type "Louisville".
Cet appareil est généralement préféré du fait de la simplicité de son fonctionnement et de sa construction ainsi qu'en raison des frais inférieurs d'investissement et de fonctionnement..'
<EMI ID=2.1>
en poudre ou pulvérisées n'ayant pas de forme particulière, par exemple des matières plastiques en poudre ou en paillettes, comme
<EMI ID=3.1>
D'autres matières incohérentes que l'on peut aussi utiliser soit la sciure de bois, la farine de bois et divers types de poudres alimentaires, par exemple une farine de pommes de terre, une farine de soja, etc.
L'appareil, qui est représenté par la Figure 2.1, consiste en un cylindre rotatif prévu sur des supports appropriés et contenant des canalisations (tubes échangeurs de chaleur ),chauffées paria-
<EMI ID=4.1>
diverses couches à proximité de la circonférence de ce cylindre.
L'axe de rotation présente une légère inclinaison, nécessaire pour provoquer l'avancement de la matière à sécher, en évitant de la sorte toute accumulation excessive quelconque de cette matière à l'extrémité d'entrée pour celle-ci. La matière est alimentée grâce à un transporteur à vis. Un autre transporteur à vis décharge la matière séchée à l'extrémité opposée.
Un courant de gaz transporteur, par exemple d'azote chaud, introduit à l'intérieur de l'arbre creux du transporteur à vis de décharge, circule à travers le dessiccateur à contre-courant par rapport à la matière et sort de l'appareil, dans un état plus ou moins saturé par les vapeurs ou l'eau à enlever, par l'extrémité d'entrée de la matière humide. Le but de la
prévision d'un tel courant est d'agir comme fluide d'entraînement pour ces vapeurs.
La chaleur d'évaporation du liquide à séparer est presque totalement fournie par la vapeur d'eau se condensant à l'intérieur des canalisations qui, à leur tour, en raison de la rotation du tambour de dessiccation, sont plongées dans la matière à sécher.
La vapeur d'eau nécessaire pour la dessiccation pénètre dans les canalisations par la tête de décharge de la matière (qui agit, par conséquent aussi, en tant que plaque tubulai-
<EMI ID=5.1>
nées); le condensat, produit par cette vapeur,circule dans les canalisations dans le sens opposé à celui de cette vapeur; une chambre appropriée permet l'entrée de la vapeur et, en même temps, la sortie du condensat.
Les gaz non condensables, présents dans la vapeur, sont récoltés à-l'intervention de tubes flexibles, dans un collecteur d'allure toroïdale, de section très petite, tournant en même temps que l'appareil et auquel un certain nombre de purgeurs de gaz non condensables sont appliqués.
Toutefois, le dessiccateur décrit ci-dessus présente un inconvénient de nature mécanique du fait que les dessiccateurs de haute capacité exigent une telle longueur des tubes échangeurs de chaleur internes que la décharge du condensat. à contre-courant par rapport à la vapeur d'eau est rendue difficile. On constate de ce fait des phénomènes de coups de bélier, qui provoquent l'éclatement des canalisations et, de la sorte, l'arrêt du dessiccateur.
Il est à remarquer que les canalisations éclatent toujours à proximité de la tête d'alimentation de la matière. Evidemment, un tel inconvénient est encore amplifié lorsque, du fait du fonctionnement défectueux des appareils se trouvant en amont du dessiccateur, la matière pénètre dans celui-ci avec une teneur trop élevée de liquide.
On a maintenant trouvé qu'il est possible d'empêcher de tels éclatements et, par conséquent, d'éviter les inconvénients ainsi provoqués, en prévoyant des modifications appropriées de l'appareil.
La demanderesse est arrivée aux modifications définies <EMI ID=6.1>
lement des canalisations du dessiccateur (environ un quart de toutes les canalisations) est en fonctionnement à un moment donné, plus précisément seulement les canalisations ou la partie de celles-ci, qui sont immergées dans la matière en cours de séchage; au contraire, la partie restante des canalisations est pratiquement inopérante, la quantité de chaleur échangée par contact avec le gaz de recyclage n'étant que négligeable.
Il est en outre évident que les phénomènes de coups de bélier ne peuvent se produire que dans les canalisations qui sont en contact avec la matière, et que la zone de chacune de ces canalisations, qui réclame la plus grande quantité de vapeur, est celle qui est proche de la tête d'alimentation.
Tout en maintenant inchangée l'alimentation de la vapeur aux canalisations depuis l'extrémité correspondant à la tête de décharge de la matière à sécher, le problème susdit a maintenant été résolu en montant, du côté de la tête d'alimentation, un collecteur annulaire toroïdal reliant les diverses canalisations internes, de sorte que les canalisations immergées dans la matière à sécher, qui exigent une plus grande quantité de vapeur, peuvent prélever cette vapeur non seulement depuis leur extrémité propre de décharge, mais également depuis les autres canalisations qui, au même moment, ne sont pas en contact avec la matière humide.
Le collecteur annulaire est construit, disposé et relié aux canalisations internes du dessiccateur de manière à assurer simultanément, outre le transfert des matières inertes vers les purgeurs appropriés, (1) le passage, depuis les canalisations qui sont inopérantes à un moment donné vers celles qui sont en fonctionnement à un moment donné, d'une quantité de vapeur suffisante pour éviter les coups de bélier dans les canalisations
<EMI ID=7.1>
teur annulaire, du condensât qui pourrait y pénétrer ou s'y former pour une raison quelconque (voir la figure 2.2).
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, une chambre rotative annulaire de distribution de vapeur est soudée -téta d'alimentation (voir la figure 2.3).
<EMI ID=8.1>
est illustrée par la figure 2.4, Elle consiste dans le montage d'une chambre séparée de la tête d'alimentation.
D'autres formes de réalisation de l'invention sont encore illustrées par les figures 2.5 et 2.6, qui montrent l'entrée de vapeur du côté d'alimentation de la matière, par une chemise non rotative.
Le fait que les trois-quarts environ des canalisations sont inopérantes est utilisé comme mentionné déjà précédemment, c'est-à-dire en les employant comme dispositifs d'alimentation de vapeur aux canalisations exigeant cette vapeur en quantité considérable.
Ce but est atteint en appliquant (comme illustré par la figure 2.2) à la tête alimentant la matière à sécher, un collecteur toroîdal tournant solidairement avec le tambour, et en reliant toutes les canalisations du dessiccateur à ce collecteur grace à des tubes flexibles d'un diamètre approprié. De cette manière, les canalisations nécessitant une plus grande quantité de vapeur peuvent la prélever presque totalement du distributeur toroîdal qui, à son tour, est alimenté en vapeur par les canalisations inopérantes.
Une autre forme de réalisation de l'invention consiste à installer, toujours du côté d'alimentation de la matière, un collecteur annulaire formé par un conduit (voir les figures 2.7 et 2.8).
Les diverses liaisons flexibles aux canalisations du dessiccateur partent de la circonférence interne du collecteur. De cette manière, le parcours suivi par la vapeur partant de ce collecteur et devant atteindre les canalisations en demandant est toujours libre de condensat, puisque le collecteur est subdivisé en deux parties par deux chicanes qui, en raison de la rotation de l'ensemble, provoquent l'élévation du condensat, qui s'est formé du fait des pertes thermiques, et son envoi vers les canalisations inopérantes qui, à leur tour, transfèrent ce condensât à la tête de décharge du dessiccateur.
<EMI ID=9.1>
Un séchoir d'une longueur de 20 m et d'un diamètre interne de 3,3 m, tournant à environ 4 tours par minute est alimenté par 9.000 - 9.500 kg/heure d'un polyéthylène de haute densité, ayant une teneur d'humidité de 16 - 20 % d'eau sur base humide. On alimente de l'azote en un courant de 8.000 - 10.000 kg/heure et l'alimentation de la circulation de vapeur d'eau basse pression se fait à raison de 3.000 - 3500 kg/heure. L'humidité du polyéthylène sortant après traitement est de 500 - 1.000 parties par million en poids.
Sur les Figures 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 et
2.8, les numéros de référence ont les significations suivantes:
1: enveloppe rotative du dessiccateur;
2: coiffe non rotative transférant le gaz transporteur;
3: transporteur à vis alimentant le produit humide;
4: entrée pour le produit humide;
5: chambre rotative de distribution de la vapeur d'eau de chauffage aux canalisations et de récolte de l'eau de condensation (côté de décharge);
6: canalisations internes pour le chauffage grace à
de la vapeur d'eau;
7: chemise non rotative de distribution de la vapeur
<EMI ID=10.1>
8: entrée de la vapeur d'eau (côté de décharge);
9: décharge de l'eau de condensation (côté de décharge);
10: anneau toroïdal pour la récolte des gaz non condensables;
11: évacuation des gaz non condensables vers l'atmosphère;
12: volutes rotatives pour le transfert du produit séché;
13: transporteur à vis à arbre creux pour la décharge du produit séché;
<EMI ID=11.1>
ché vers l'extérieur;
15: sortie du produit séché;
<EMI ID=12.1>
19: entrée du gaz transporteur sec;
20: chemise non rotative de distribution du gaz transporteur;
24: chambre de dessiccation;
28: tête du côté d'alimentation;
29: dispositif d'étanchéité (presse-étoupe);
30: tubes flexibles de connexion;
31: tête du côté de décharge;
<EMI ID=13.1>
peur d'eau;
33: chambre annulaire rotative pour la distribution de la vapeur d'eau vers les canalisations internes (sur la tête d'alimentation);
34: chambre annulaire rotative pour la distribution de vapeur d'eau vers les canalisations internes (séparée de la tête d'alimentation);
35: chemise non rotative pour la distribution de vapeur d'eau du côté d'alimentation;
36: entrée de vapeur du côté d'alimentation;
37: collecteur toroïdal de distribution de vapeur d'eau avec chicanes pour l'élévation du condensat;
38: chicane d'élévation du condensat; '
39: secteur de canalisations internes (non immergées dans le produit) pour l'alimentation de vapeur d'eau;
40: secteur de canalisationsinternes immergées dans le produit à sécher;
41: secteur de canalisations internes (non immergées dans le produit) pour la décharge du condensat;
42: secteur de canalisations internes inopérantes;
43: produit;
44: eau de condensation.
REVENDICATIONS
1. Dessiccateur pour matières incohérentes, consistant en un cylindre tournant sur des supports appropriés et contenant des canalisations chauffées par vapeur d'eau et traversant ce cylindre parallèlement à son axe de symétrie en étant disposées en couches à proximité de la circonférence de ce cylindre, l'axe de rotation de celui-ci présentant une légère inclinaisonnécessaire pour provoquer le mouvement d'avancement de la matière à sécher, ce dessiccateur étant équipé d'un transporteur à vis pour l'alimentation de la matière humide et d'un autre transporteur à vis pour la décharge de la matière séchée, un courant de gaz transporteur, introduit par l'arbre creux du transporteur à vis de décharge, circulant à travers le dessiccateur à contre-courant par rapport à la matière à sécher et sortant,
dans un état plus ou moins saturé par les vapeurs du liquide à séparer, par l'extrémité d'entrée de la matière à sécher, ce dessiccateur étant caractérisé en ce qu'il est équipé, du côté d'alimentation, d'un collecteur annulaire construit, disposé et relié aux canalisations internes du dersiccateur de manière à assurer à la fois, outre le transfert des matières inertes vers les purgeurs appropriés, (1) le passage, depuis les canalisations qui sont inopérantes à un moment donné vers les canalisations qui sont en fonctionnement à un moment donné, d'une quantité de vapeur d'eau suffisante pour empêcher des coups de bélier dans les canalisations mentionnées en dernier lieu, et
(2) l'enlèvement, hors du collecteur annulaire, du condensat
qui pourrait y pénétrer ou s'y former pour une raison quelconque.
<EMI ID = 1.1> The present invention relates to a desiccator for incoherent materials, having improved characteristics. It relates more particularly to modifications making it possible to improve the mechanical efficiency of the rotary drum dryer of the "Louisville" type.
This apparatus is generally preferred because of the simplicity of its operation and construction as well as the lower capital and operating costs.
<EMI ID = 2.1>
powdered or pulverized having no particular shape, for example plastics in powder or flakes, such as
<EMI ID = 3.1>
Other inconsistent materials which can also be used are sawdust, wood flour and various types of food powders, for example potato flour, soy flour, etc.
The apparatus, which is shown in Figure 2.1, consists of a rotating cylinder provided on suitable supports and containing pipes (heat exchanger tubes), heated by
<EMI ID = 4.1>
various layers near the circumference of this cylinder.
The axis of rotation has a slight inclination, necessary to cause the advancement of the material to be dried, thereby avoiding any excessive accumulation of this material at the inlet end for it. The material is fed through a screw conveyor. Another screw conveyor unloads the dried material at the opposite end.
A stream of carrier gas, e.g. hot nitrogen, introduced inside the hollow shaft of the unloading screw conveyor, flows through the desiccator countercurrent to the material and exits the apparatus. , in a state more or less saturated with the vapors or the water to be removed, through the inlet end of the wet material. The purpose of the
prediction of such a current is to act as a driving fluid for these vapors.
The heat of evaporation of the liquid to be separated is almost completely supplied by the water vapor condensing inside the pipes which, in turn, due to the rotation of the drying drum, are immersed in the material to be dried .
The water vapor required for desiccation enters the pipes through the material discharge head (which therefore also acts as a tube plate).
<EMI ID = 5.1>
born); the condensate produced by this vapor circulates in the pipes in the direction opposite to that of this vapor; a suitable chamber allows the entry of steam and, at the same time, the exit of condensate.
The non-condensable gases, present in the steam, are collected by means of flexible tubes, in a toroidal-looking manifold, of very small section, rotating at the same time as the device and to which a certain number of non-condensable gases are applied.
However, the desiccator described above has a drawback of a mechanical nature in that high capacity dryers require such a length of internal heat exchanger tubes as to discharge the condensate. countercurrent to water vapor is made difficult. Water hammer phenomena are therefore observed, which cause the pipes to burst and, in this way, stop the dryer.
It should be noted that the pipes always burst near the material feed head. Obviously, such a drawback is further amplified when, due to the faulty operation of the devices located upstream of the desiccator, the material enters the latter with too high a liquid content.
It has now been found that it is possible to prevent such bursts, and therefore to avoid the inconveniences thus caused, by providing suitable modifications of the apparatus.
The applicant has arrived at the modifications defined <EMI ID = 6.1>
lement of the lines of the dryer (about a quarter of all the lines) is in operation at a given time, more precisely only the lines or the part of these, which are immersed in the material being dried; on the contrary, the remaining part of the pipes is practically inoperative, the quantity of heat exchanged by contact with the recycle gas being only negligible.
It is also evident that the phenomena of water hammer can only occur in the pipes which are in contact with the material, and that the zone of each of these pipes, which demands the greatest quantity of steam, is that which is close to the feed head.
While maintaining unchanged the supply of steam to the pipes from the end corresponding to the discharge head of the material to be dried, the aforesaid problem has now been solved by mounting, on the supply head side, an annular collector toroidal connecting the various internal pipes, so that the pipes submerged in the material to be dried, which require a greater quantity of steam, can take this steam not only from their own discharge end, but also from the other pipes which, at the at the same time, are not in contact with the wet material.
The annular manifold is constructed, arranged and connected to the internal pipes of the dryer so as to simultaneously ensure, in addition to the transfer of inert materials to the appropriate traps, (1) the passage from the pipes which are inoperative at a given time to those which are in operation at a given time, with a sufficient quantity of steam to avoid water hammer in the pipes
<EMI ID = 7.1>
annular core, condensate that could enter or form there for any reason (see Figure 2.2).
According to another embodiment of the invention, an annular rotary steam distribution chamber is welded to the feed stage (see Figure 2.3).
<EMI ID = 8.1>
is illustrated in figure 2.4, It consists in the assembly of a separate chamber from the feed head.
Other embodiments of the invention are further illustrated by Figures 2.5 and 2.6, which show the entry of steam from the material feed side through a non-rotating jacket.
The fact that about three-quarters of the pipes are inoperative is used as already mentioned above, that is to say by employing them as devices for supplying steam to the pipes requiring this steam in considerable quantity.
This goal is achieved by applying (as illustrated in figure 2.2) to the head supplying the material to be dried, a toroidal manifold rotating integrally with the drum, and by connecting all the pipes of the dryer to this manifold using flexible tubes of an appropriate diameter. In this way, the pipes requiring a greater quantity of steam can draw it almost completely from the toroidal distributor which, in turn, is supplied with steam through the inoperative pipes.
Another embodiment of the invention consists in installing, again on the material supply side, an annular collector formed by a duct (see Figures 2.7 and 2.8).
The various flexible connections to the dryer lines run from the inner circumference of the header. In this way, the path followed by the steam leaving this collector and having to reach the pipes by requesting is always free of condensate, since the collector is subdivided into two parts by two baffles which, due to the rotation of the assembly, cause the condensate, which has been formed as a result of heat loss, to rise and send it to inoperative pipes which, in turn, transfer this condensate to the discharge head of the desiccator.
<EMI ID = 9.1>
A dryer with a length of 20 m and an internal diameter of 3.3 m, rotating at about 4 revolutions per minute is fed with 9,000 - 9,500 kg / hour of a high density polyethylene, having a content of humidity of 16 - 20% water on a wet basis. Nitrogen is fed at a flow of 8,000-10,000 kg / hour and the low pressure water vapor circulation is fed at a rate of 3,000 - 3500 kg / hour. The moisture content of the polyethylene exiting after treatment is 500-1000 parts per million by weight.
In Figures 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 and
2.8, the reference numbers have the following meanings:
1: rotating casing of the dryer;
2: non-rotating cap transferring the carrier gas;
3: screw conveyor feeding the wet product;
4: inlet for the wet product;
5: rotary chamber for distributing heating water vapor to the pipes and collecting condensation water (discharge side);
6: internal pipes for heating thanks to
water vapor;
7: non-rotating steam distribution jacket
<EMI ID = 10.1>
8: water vapor inlet (discharge side);
9: discharge of condensed water (discharge side);
10: toroidal ring for collecting non-condensable gases;
11: evacuation of non-condensable gases to the atmosphere;
12: rotating volutes for the transfer of the dried product;
13: hollow shaft screw conveyor for discharging the dried product;
<EMI ID = 11.1>
dear to the outside;
15: exit of the dried product;
<EMI ID = 12.1>
19: inlet of the dry carrier gas;
20: non-rotating carrier gas distribution jacket;
24: drying chamber;
28: head on the feed side;
29: sealing device (cable gland);
30: flexible connection tubes;
31: head on the discharge side;
<EMI ID = 13.1>
fear of water;
33: rotating annular chamber for the distribution of water vapor to the internal pipes (on the supply head);
34: rotary annular chamber for the distribution of water vapor to the internal pipes (separate from the supply head);
35: non-rotating jacket for the distribution of water vapor on the supply side;
36: steam inlet on the supply side;
37: toroidal water vapor distribution manifold with baffles for raising the condensate;
38: condensate elevation baffle; '
39: sector of internal pipes (not immersed in the product) for the water vapor supply;
40: sector of internal pipelines submerged in the product to be dried;
41: sector of internal pipes (not immersed in the product) for the discharge of the condensate;
42: sector of inoperative internal pipelines;
43: product;
44: condensation water.
CLAIMS
1. Desiccator for incoherent materials, consisting of a cylinder rotating on suitable supports and containing pipes heated by steam and passing through this cylinder parallel to its axis of symmetry, being arranged in layers near the circumference of this cylinder, the axis of rotation of the latter having a slight inclination necessary to cause the forward movement of the material to be dried, this dryer being equipped with a screw conveyor for feeding the wet material and another conveyor screw for the discharge of the dried material, a flow of carrier gas, introduced by the hollow shaft of the discharge screw conveyor, circulating through the desiccator against the current to the material to be dried and exiting,
in a state more or less saturated by the vapors of the liquid to be separated, by the inlet end of the material to be dried, this dryer being characterized in that it is equipped, on the supply side, with a collector annular constructed, arranged and connected to the internal pipes of the dersiccator so as to ensure both, in addition to the transfer of inert materials to the appropriate traps, (1) the passage, from the pipes which are inoperative at a given time to the pipes which are in operation at a given time with a sufficient quantity of water vapor to prevent water hammer in the last mentioned pipes, and
(2) removal of condensate from the annular collector
that could enter or form there for any reason.