SECHOIR A CHAMBRES DE SECHAGE SEPAREES A CHAUFFAGE
INDIRECT, EN PARTICULIER POUR BRIQUES
<EMI ID=1.1>
séparées, à chauffage indirect, qui peut être employé généralement pour
tous les produits ou substances qui nécessitent un séchage total ou partiel, et en particulier pour les briques.
On sait que pour obtenir un séchage optimal des briques il faut que l'humidité et la température soient réglées selon des valeurs établies
a priori et déterminées selon des considérations théoriques et pratiques.
On connaît des séchoirs de types différents (à chambres, à tunnel et d'autres encore) dans lesquels on prévoit un collecteur principal traversé par un fluide chauffé par des moyens connus.
Des conduits se départent dudit collecteur, pour amener de la chaleur à chaque noyau ou à chaque zone de séchage, suivant le type de séchoir pris en examen; cette chaleur est cédée directement (dans ce cas le fluide est un gaz) ou indirectement (dans ce cas le fluide peut être de l'eau, de
la vapeur ou d'autres gaz encore) au moyen d'échangeurs de chaleur de type connu.
Dans ces deux solutions toutefois le contenu en chaleur du fluide qui sort de la zone de séchage, ou de l'échangeur de chaleur, qui chauffe une zone de séchage et qui est éjecté, est très élevé et il a une incidence négative sur le rendement calorifique du séchoir^- . ce qui représente un inconvénient remarquable: la présente invention vise justement à surmonter cet inconvénient.
On connaît d'autres séchoirs à chambres de séchage séparées, ayant une isolation thermique entre elles et avec l'extérieur, dans lesquels ladernière chambre, celle qui a la. température la plus élevée par rapport aux autres chambres, est chauffée par des moyens de type connu.
Le mélange air chaud-vapeur d'eau qui se forme dans ladite chambre est envoyé aux échangeurs de chaleur (placés en série) des chambres précédentes qui ont des températures inférieures selon un ordre établi; par lesdits échangeurs de chaleur on cède de la chaleur aux chambres de séchage en exploitant aussi la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air chaud saturé lors du refroidissement qui a eu lieu au moyen des échangeurs eux-mânes,
La surface d'échange de chaque échangeur de chaleur est fixée de façon qu'on puisse évaporer une quantité préfixée d'eau contenue dans les <EMI ID=2.1>
<EMI ID=3.1>
l'air chaud humide qui se forme dans ladite chambre est évacué en continuation, ce qui représente un inconvénient remarquable (surmonté par ladite invention) à cause de la quantité considérable de chaleur transportée par ledit mélange.
Le but principal de la présente invention est celui d'obvier aux inconvénients précités et en particulier celui de fournir un séchoir à chambres de séchage séparées, ayant une isolation thermique entre elles et avec l'extérieur, pourvues de caractéristiques thermo-hygrométriques différentes entre elles et ayant une température croissante selon un ordre établi de
la première chambre de séchage à la dernière chambre, dans le.quel la chaleur fournie à n'importe quelle chambre de séchage pour évaporer une quantité préfixée d'eau contenue dans les briques placées dans la même chambre
est presque intégralement récupérée et cédée à la chambre de séchage qui précède ladite chambre de séchage.
Un autre but de la présente invention est celui de fournir un séchoir dans lequel la température et l'humidité de chaque chambre de séchage puissent varier entre des limites considérables.
Un autre but de la présente invention est celui de fournir un séchoir ayant un rendement calorifique élevé et une efficacité de fonctionnement sûre.
Lesdits buts et d'autres encore, qui ressortiront par la suite, sont tous atteints par le séchoir faisant l'objet de la présente invention comprenant du moins deux chambres de séchage séparées, ayant une isolation thermique entre elles et avec l'extérieur, et des températures différentes, caractérisé par le fait qu'il comporte: de premiers moyens échangeurs-de chaleur, communiquant avec une première chambre de séchage ayant une température plus élevée.alimentés par l'air chaud humide non saturé de vapeur d'eau contenu à l'intérieur de la première chambre elle-même, lesdits moyens échangeurs de chaleur étant prévus pour baisser la température de l'air chaud humide du moins jusqu'à la saturation de vapeur d'eau du même'air chaud humide;
de deuxièmes moyens échangeurs de chaleur, situés à l'intérieur de la deuxième chambre de séchage, placés en série avec lesdits premiers moyens
<EMI ID=4.1>
vient des premiers moyens échangeurs de chaleur, ces deuxièmes moyens échan= <EMI ID=5.1>
condensés dans ceux-ci, débouchent dans la première chambre de séchage
pour renvoyer dans cella-ci l'air saturé de vapeur d'eau par lequel ils
sont alimentés.
D'ultérieures caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit
de deux formes préférées mais non exclusives d'exécution du séchoir en question, figurées à simple titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés, sur lesquels:
- la figure 1 illustre en coupe une vue schématique en plan qui met en éviden- <EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
met en évidence d'ultérieurs détails de construction dudit séchoir;
- la figure 3a montre, en coupe, une vue longitudinale de la dernière chambre de séchage du séchoir précité;
- la figure 3b montre, selon une coupe longitudinale différente de celle qui précède, une vue de l'avant-dernière et de la dernière chambre de séchage du séchoir;
- la figure 4 illustre la vue d'une coupe transversale de la dernière chambre de séchage (celle qui a la température la plus élevée) du séchoir;
- la figure 5 représente la vue d'uns coups transversale d'une chambre intermédiaire du séchoir;
- la figure 6 contre une vue schématique en plan de la deuxième forme d'exécution du séchoir en question.
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
pour faciliter la compréhension de la présente invention on a indiqué respec-
<EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
séchage (celle ayant la température la plus élevée).
Sur le fond (3) du séchoir et bilatéralement par rapport à l'axe
<EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
risur, les parois longitudinales (5) du séchoir, réalisées en maçonnerie, sont formées de deux parties entre lesquelles il y a un interstice (6) d'air qui, comme on sait, est un mauvais conducteur de la chaleur.
Ladite dernière chambre de séchage (12) (celle ayant la température la plus élevée) est chauffée indirectement au moyen de deux paires d'échangeurs de chaleur (7)placés bilatéralement par rapport à l'axe longitudi-
<EMI ID=17.1>
Chacun desdits échangeurs de chaleur (7) est constitué par une pluralité de petits tubes verticaux (8) la partie supérieure desquels débouche dans un collecteur (9) d'alimentation, et la partie inférieure dans un collecteur (13) de rassemblement.
Lesdits échengeurs (7) sont alimentés en gaz chauds, en particulier en air chaud, chauffé selon des techniques connues.
Lesdits gaz chauds sont acheminés vers lesdits échangeurs de chaleur (7) par deux conduits (14), un conduit pour chaque échangeur, placés au-dessus de la chambre de séchage (12) (voir la figure 2); chaque conduit, muni d'une soupape (14a) d'un type connu, est mis en communication, à l'aide de trois tuyaux' (15) avec le collecteur d'alimentation (9) de l'échangeur de chaleur correspondant (7) placé au-dessous du marne conduit.
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forcée au moyen de ventilateurs approprias non visibles sur la figure) est
<EMI ID=19.1>
(13) vers un ultérieur canal (17) mis en communication avec l'extérieur du
<EMI ID=20.1>
La température et la vitesse de l'air chaud qui alimente les échangeurs de chaleur (7), aussi bien que la surface d'échange des échangeurs
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
préfixé, l'évaporation d'une quantité préfixée d'eau contenue dans les briques
<EMI ID=23.1>
Comme la température dans la chambre (12} doit Être constante, -00 <EMI ID=24.1> ..........
<EMI ID=25.1>
pêcher que l'air chaud humide contenu dans la marne chambre puisse être saturé de vapeur d'eau (ce qui empêcherait toute évaporation ultérieure d'eau des briques), le même air chaud humide non saturé de vapeur d'eau est acheminé vers un collecteur d'aspiration (19) sous l'action aspirante d'un ventilateur
(20) placé dans le même collecteur (19).
A l'aide du ventilateur (20), ledit air chaud humide non saturé
de vapeur d'eau alimente un échangeur de chaleur (21), d'un type connu, placé au-dessus du séchoir (1).
Ledit échangeur de chaleur (21), frappé par un courant d'air froid, créé par un ventilateur (22), est dimensionné de façon à faire baisser la température de l'air chaud humide jusqu'à quand celui-ci est saturé de vapeur d'eau; ledit courant d'air froid est aspiré de l'extérieur (à l'aide du ventilateur (22) ) à travers un orifice d'aspiration (22a) et renvoyé (plus chaud) à l'extérieur à travers un orifice d'évacuation (22b).
L'air chaud humide saturé de vapeur d'eau qui sort de l'échangeur de chaleur (21), toujours à l'aide du ventilateur (20), est acheminé vers deux conduits (23), tous les deux pourvus d'une soupape (23a), qui d'abord s'écartent et ensuite sont placés parallèlement entre eux et équidistants de l'axe longitudinal du séchoir (voir la figure 2). '
Chacun desdits conduits (23), à sa partie parallèle à l'axe du séchoir, est mis en communication par l'intermédiaire de trois tuyaux verticaux (24) avec le collecteur d'alimentation (25) d'un échangeur de chaleur
<EMI ID=26.1>
lèlement à l'axe du séchoir.
Comme l'air chaud humide qui alimente les deux échangeurs de chaleur (26) est dé,ià saturé de vapeur d'eau, la baisse ultérieure de la
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échangeurs de chaleur (26) (constitues par une pluralité de petits tubes verticaux reliant le collecteur d'alimentation (25) à un collecteur de ras-
<EMI ID=28.1>
produite-par ladite condensation 1 est acheminée vers l'extérieur par un conduit d'évacuation (28) prévu à la partie inférieure du collecteur de rassemble-
<EMI ID=29.1>
<EMI ID=30.1>
chaleur (26) mouille les surfaces intérieures des marnes échangeurs en augmentant considérablement le coefficient de transmission de la chaleur à travers les parois de l'échangeur; comme on sait, cela permet de limiter la surface d'échange de l'échangeur, le saut-thermique entre les surfaces d 'échange étant égal et la quantité de la chaleur transmise à travers les mêmes surfaces d 'échange étant aussi égale.
En outre, comme la chaleur cédée par les échangeurs de chaleur
(26) à l'avant-dernière chambre de séchage (11) est due surtout à la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau qui condense, la température de l'air chaud humide saturé de vapeur d'eau qui est rassemblé dans le collecteur de rassemblement (27) n'est pas sensiblement inférieure à la température de l'air chaud humide qui sort de la dernière chambre (12) (en moyenne
<EMI ID=31.1>
réduit en augmentant la vitesse de l'air chaud à travers les échangeurs de chaleur (26) au moyen des soupapes (23a).
<EMI ID=32.1>
(7) ) est presque totalement utilisée pour évaporer une quantité préfixée d'eau contenue dans les briques placées dans la chambre même ; l'humidité relative n'augmente pas étant donné que l'air chaud humide alimente les échangeurs de chaleur (21) et (26) avant qu'il soit renvoyé dans la même chambre
<EMI ID=33.1>
qui s'e�t évaporée des briques placées dans la chambre (12).
Quand le séchoir est à régime, la chaleur nécessaire pour évaporer ladite quantité d'eau des briques de la chambre (12) est presque intégralement cédée à la chambre (11) par les échangeurs de chaleur (26) (exception faite pour la chaleur cédée à l'extérieur.par les échangeurs (21), cette chaleur étant de l'ordre de quelque pourcentage de la chaleur totale échangée, et pour les petites et inévitables dispersions vars l'extérieur); il s'ensuit que la différence entre la chaleur transportée par l'air chaud humide qui sort de la chambre (12) et l'air saturé de vapeur d'eau renvoyé à la même chambre
(12) est presque égale à la chaleur cédée à la chambre (11) au moyen des échangeurs de chaleur (26); cela est très avantageux pour le rendement global du séchoir.
<EMI ID=34.1>
<EMI ID=35.1>
tes (2) se prolonge vers la chambre (11) au moyen de deux espaces vides (29), chacun desquels est délimité latéralement par les parois (5) du séchoir,
par une paroi (30), en regard des parois 5, qui détermine aussi les limites
de la zone (38) comprise entre les deux portes (2) et par une paroi (31) pourvue latéralement d'une ouverture ayant le même axe que le collecteur de rassemblement correspondant (27); les parois (30) et (31) de chaque espace vide (29) sont réalisées avec un matériau isolant du point de vue thermique pour éviter toute condensation de vapeur d'eau sur elles.
Ce que nous venons d'illustrer à propos des chambres de séchage
(12) et (11) (respectivement la dernière et 1' avant-dernière chambre du séchoir) est aussi valable pour la chambre (11) et la troisième avant la dernière chambre de séchage (non visible sur les figures 1 et 2); c'est-à-dire, l'air chaud non saturé de vapeur d'eau de la chambre (11) (chauffé par les échangeurs de chaleur (26) ) alimente les échangeurs de chaleur placés dans la troisième avant la dernière chambre de séchage, après l'alimentation préalable d'échangeurs de chaleur placés sur le toit du séchoir, qui ont la marne fonction des échangeurs (21) de la chambre (11).
En définitive, on va crier une circulation forcée sans fin d'air chaud humide entre la chambre (11), les échangeurs de chaleur (21) (placés
à l'extérieur des chambres (11) et (12) ), les échangeurs de chaleur (26)
<EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1>
échangeurs de chaleur intérieurs (26)_et extérieurs (21) de laquelle, visibles
<EMI ID=38.1>
(32) (voir la figure 1 ).
La température et l'humidité à l'intérieur de la première chambre
(10) sont réglées selon la valeur désirée en envoyant une quantité convenable d'air chaud humide de la même chambre (10) en circulation forcée sans fin
(au moyen d'un ventilateur) à travers un échangeur de chaleur (34) dimensionné de façon qu'il peut céder à l'extérieur une quantité préfixée de chaleur et qu'il peut condenser uns quantité préfixée de vapeur d'eau, justement pour
<EMI ID=39.1>
les valeurs désirées.
Pour mieux comprendre le fonctionnement du séchoir, il faut rap-
<EMI ID=40.1> <EMI ID=41.1>
<EMI ID=42.1>
puisse condenser sur les briques quand celles-ci sont introduites dans ladite chambre adjacente, il faut baisser la température de la chambre qui reçoit les briques à une valeur telle à empêcher de possibles condensations.et ceci avant le transfert des briques dans la chambre précitée; ensuite, quand toutes les briques sont introduites dans la chambre qui doit les recevoir, la température dans la morne chambre augmentera par degrés jusqu'à atteindre la valeur qui lui est propre à régime.
En se référant à la figure 6 qui représente la deuxième forme d'exécution du séchoir en question, on a indiqué en (61), (62)... (71) et (72) des chambres de séchage isolées entre elles et avec l'extérieur du point de vue thermique et placées comme illustré sur la figure; chacune desdites chambres est pourvue d'une porte (74), qui communique avec l'extérieur, à travers laquelle on effectue le chargement et le déchargement des briques dans et de
la même chambre.
Un échangeur de chaleur (26) (placé à l'intérieur de la chambre) et un échangeur de chaleur (21) (placé à l'extérieur de la chambre) sont associés à chaque chambre de séchage; chaque échangeur de chaleur (26) peut être relié d'un coté, au moyen d'une soupape (14b) au conduit d'alimentation
(14) de l'air chaud et du coté opposé, à l'aide d'une soupape (75a), à un collecteur de rassemblement (75) qui alimente des moyens connus de récupération de la chaleur ou bien directement l'évacuateur (18).
Les échangeurs (21) et (26) qui se.rapportent à la même chambre sont reliés entre eux à l'aide d'une_soupape (21c); en outre un ventilateur
(77) de type connu est placé entre la soupape (21c) et l'échangeur (21).
Chaque échangeur de chaleur (21 ) peut être relié à la chambre
qui précède (suivant les références numériques croissantes dans le sens des
<EMI ID=43.1>
(21b) prévues respectivement en amont du méme échangeur (21) et en aval du ventilateur correspondant (77); en outre chaque échangeur de chaleur (26) peut être relié à ladite chambre qui précède à l'aide d'une soupape (26a).
Supposons maintenant que l'échangeur de chaleur (26) de la chambre
(61) soit alimenté directement par le conduit d'alimentation (14) (les soupapes (14b) et (75a) correspondantes étant ouvertes) et que l'échangeur de chaleur relatif à la chambre (61) ne soit pas alimenté; les échangeurs de cha- <EMI ID=44.1>
échangeurs extérieurs correspondants (21).
Les mêmes considérations faites pour la première forme d'exécution du séchoir sont aussi valables pour les chambres (61), (62) et (70).
En effet, la chambre ayant la température la plus élevée (la chambre (61) ) est chauffée de manière connue; de l'air chaud humide non saturé de vapeur d'eau est prélevé de la même chambre; cet air se refroidit,
du moins jusqu'à la saturation de la vapeur d'eau, dans l'échangeur de chaleur (21) relatif à la chambre (62) et ensuite il alimente l'échangeur de chaleur (26) de la même chambre (62) et retourne enfin dans la chambre de départ (61); et ainsi de suite en chaîne jusqu'à la chambre de séchage (70).
La température et l'humidité à l'intérieur de la chambre (70) sont réglées'selon la valeur désirée en envoyant une quantité appropriée d'air chaud humide de la même. chambre (70) en circulation forcée à travers l'échangeur de chaleur extérieur (21) correspondant et la même chambre (70); les
<EMI ID=45.1>
le débit à travers le même échangeur,
La situation décrite ci-dessus, c'est-à-dire chambres (61), (62)..et (70)
<EMI ID=46.1>
(61) à la chambre (70) est cardée pendant un intervalle de temps préfixé; pendant cet intervalle de temps on effectuera dans la chambre (71) le chargement des briques fraîches encore à dessécher, tandis que dans la chambre (72) il
y aura le refroidissement des briques desséchées dans la même chambre (72) dans un temps précédent par rapport à la situation illustrée ci-dessus.
Quand les briques contenues dans la chambre (61) sont desséchées, on agira de la façon suivante; a) on cesse l'alimentation de l'échangeur (26) relatif à la chambre (61); b) on cesse l'alimentation de l'échangeur (21) relatif à la chambre (62) et on alimente l'échangeur de chaleur (26) de la même chambre (62) directement du conduit d'alimentation (14) (qui est déchargé à travers le conduit d'évacuation (75) ); c) on place en série les échangeurs de chaleur (21) et (26) relatifs à la chanbre (71), en ouvrent les soupapes associées. (21a) , (21c) et (26a) et en fer- <EMI ID=47.1> d) on ouvre les soupapes (21a) et (21b) et l'on ferme la soupape (21c) associées <EMI ID=48.1>
désirées, la température et l'humidité dans la marne chambre (71).
Dans chacune des chambres la température est augmentée aussi bien que la valeur absolue de l'humidité (tandis que la valeur relatif de l'humidité sera gardée, si nécessaire, dans des pourcentages tels à permettre l'évaporation des briques de quantités égales d'eau pendant des intervalles de temps égaux).
La chambre ayant la température la plus élevée est la chambre (62) et celle ayant la température la plus basse est la chambre (71); dans la chambre (72) on effectue le chargement des briques fraîches, tandis que dans la chambre (61) on effectue le refroidissement des briques précédemment desséchées.
Dans la première forme d'exécution (figures 1, 2, 3a, 3b, 4 et
5) on a réalisé un séchoir du type appelé "matériau mobile et feu fixe"; dans la deuxième forme d'exécution (figure 6) on a réalisé un séchoir du type appelé "matériau fixe et feu mobile": il est évident que dans ce dernier cas, si les chambres (61), (62)....(72) sont mises en communication entre elles
à l'aide de portes appropriées, on peut réaliser, si l'on veut, un séchoir du type illustré dans la première forma d'exécution; il est aussi évident
que les chambres (61), (62).... (72) peuvent se développer selon un ordre quelconque............
Il ressort clairement de tout ce qui précède que les deux formes d'exécution de la présente invention permettent d'atteindre parfaitement les buts qu'on s'était proposés.
En effet à régime, dans n'importe quelle chambre de séchage la chaleur nécessaire pour évaporer une quantité préfixée d'eau contenue dans les briques mises à dessécher dans la marne chambre, est presque totalement cédée, de manière indirecte, à la chambre de séchage qui précède (qui a une température inférieure par rapport à ladite chambra).
Un avantage ultérieur (et remarquable) de la présente invention est représenté par le fait que, comme les échangeurs de chaleurs intérieurs de n'importe quelle chambre sont alimentés en air chaud saturé de vapeur d'eau, la surface intérieurs des mêmes échangeurs est constamment mouillée du fait de la condensation d'une partie de ladite vapeur d'eau; il s'ensuit que, à égalité de saut thermique et de chaleur échangée, la surface d' échange <EMI ID=49.1>
vapeur condensée par rapport à l'air chaud.
Il faut remarquer que la chaleur cédée à n'importe quelle chambre de séchage, exception faite pour celle ayant la température la plus élevée, est fournie par des échangeurs de chaleur alimentés en air chaud humide prélevé dans la chambre qui suit qui a une température plus élevée-et renvoyé
<EMI ID=50.1>
à la chambre qui a une température plus basse; par conséquent la chaleur transportée par l'air chaud saturé de vapeur d'eau qui sort des échangeurs de chaleur (26) est presque totalement récupérée, étant donné que le même air chaud saturé de vapeur d'eau est renvoyé dans la chambre de départ: évidemment cela a une incidence positive considérable sur le rendement calorifique du séchoir.
Tout ce qui précède a été décrit à simple titre d'exemple non limitatif; il pourra par conséquent être modifié, adapté ou combiné sans pour
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
<EMI ID=53.1>
1) Séchoir à chambres de séchage séparées à chauffage indirect, en
particulier pour briques, comprenant du moins deux chambres de séchage séparées, ayant une isolation thermique entre elles et avec l'extérieur, et des températures différentes, caractérisé en ce qu'il comporte: de premiers moyens échangeurs de chaleur (21), communiquant avec une première chambre
de séchage ayant une température plus élevée, alimentés par l'air chaud humide non saturé de vapeur d'eau contenu à l'intérieur de la première chambre elle-même, lesdits moyens échangeurs de chaleur (21) étant prévus pour baisser la température de l'air chaud humide du moins jusqu'à la saturation de vapeur d'eau du même air chaud humide; de deuxièmes moyens échangeurs de chaleur(26),situés à l'intérieur de la deuxième chambre de séchage, placés en série avec lesdits premiers moyens échangeurs de chaleur (21) et alimentés par l'air chaud saturé de vapeur d'eau qui vient des premiers moyens échangeurs de chaleur (21);
ces deuxièmes moyens échangeurs de chaleur (26), pourvus de moyens (28) pour l'évacuation de la vapeur d'eau condensée dans ceux-ci, débouchent dans la première chambre de séchage pour renvoyer dans celle-ci l'air saturé de vapeur d'eau pair lequel ils sont alimentés.
DRYER WITH SEPARATE HEATING DRYING CHAMBERS
INDIRECT, IN PARTICULAR FOR BRICKS
<EMI ID = 1.1>
separated, indirectly heated, which can generally be used for
all products or substances which require total or partial drying, and in particular for bricks.
We know that to obtain optimal drying of bricks, humidity and temperature must be regulated according to established values.
a priori and determined according to theoretical and practical considerations.
Different types of dryers are known (chamber, tunnel and still others) in which there is a main manifold through which a fluid heated by known means is provided.
Ducts depart from said collector, to bring heat to each core or to each drying zone, depending on the type of dryer considered; this heat is transferred directly (in this case the fluid is a gas) or indirectly (in this case the fluid can be water,
steam or other gases) by means of heat exchangers of known type.
In these two solutions, however, the heat content of the fluid which leaves the drying zone, or the heat exchanger, which heats a drying zone and which is ejected, is very high and it has a negative impact on the efficiency. heat of the dryer ^ -. which represents a remarkable drawback: the present invention aims precisely to overcome this drawback.
Other dryers are known with separate drying chambers, having thermal insulation between them and with the outside, in which the last chamber, that which has the. highest temperature compared to the other rooms, is heated by means of known type.
The hot air-water vapor mixture which forms in said chamber is sent to the heat exchangers (placed in series) of the preceding chambers which have lower temperatures in an established order; by said heat exchangers, heat is transferred to the drying chambers while also exploiting the latent heat of condensation of the water vapor contained in the hot saturated air during the cooling which has taken place by means of the exchangers themselves,
The exchange surface of each heat exchanger is fixed so that a predetermined quantity of water contained in the <EMI ID = 2.1> can be evaporated.
<EMI ID = 3.1>
the hot humid air which forms in said chamber is continuously discharged, which represents a remarkable drawback (overcome by said invention) because of the considerable amount of heat transported by said mixture.
The main aim of the present invention is that of obviating the aforementioned drawbacks and in particular that of providing a dryer with separate drying chambers, having thermal insulation between them and with the outside, provided with different thermo-hygrometric characteristics between them. and having an increasing temperature in an established order of
the first drying chamber to the last chamber, in which the heat supplied to any drying chamber to evaporate a pre-set amount of water contained in the bricks placed in the same chamber
is almost entirely recovered and transferred to the drying chamber which precedes said drying chamber.
Another object of the present invention is that of providing a dryer in which the temperature and humidity of each drying chamber can vary between considerable limits.
Another object of the present invention is to provide a dryer having high calorific efficiency and safe operating efficiency.
Said goals and others, which will emerge later, are all achieved by the dryer forming the subject of the present invention comprising at least two separate drying chambers, having thermal insulation between them and with the outside, and different temperatures, characterized by the fact that it comprises: first heat-exchanger means, communicating with a first drying chamber having a higher temperature. supplied by hot humid air unsaturated with water vapor contained in the interior of the first chamber itself, said heat exchanger means being provided to lower the temperature of the hot humid air at least up to the saturation of water vapor of the same hot humid air;
second heat exchanger means, located inside the second drying chamber, placed in series with said first means
<EMI ID = 4.1>
comes from the first heat exchanger means, these second exchanging means = <EMI ID = 5.1>
condensed in them, open into the first drying chamber
to return the air saturated with water vapor through which they
are powered.
Further characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the detailed description which follows.
of two preferred but non-exclusive embodiments of the dryer in question, shown by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
- Figure 1 illustrates in section a schematic plan view which highlights- <EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
highlights further construction details of said dryer;
- Figure 3a shows, in section, a longitudinal view of the last drying chamber of the aforementioned dryer;
- Figure 3b shows, in a longitudinal section different from the preceding one, a view of the penultimate and of the last drying chamber of the dryer;
- Figure 4 illustrates the view of a cross section of the last drying chamber (the one with the highest temperature) of the dryer;
- Figure 5 shows the cross sectional view of an intermediate chamber of the dryer;
- Figure 6 against a schematic plan view of the second embodiment of the dryer in question.
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
in order to facilitate the understanding of the present invention, respect
<EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
drying (the one with the highest temperature).
On the bottom (3) of the dryer and bilaterally with respect to the axis
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
risur, the longitudinal walls (5) of the dryer, made of masonry, are formed of two parts between which there is an air gap (6) which, as we know, is a poor conductor of heat.
Said last drying chamber (12) (the one with the highest temperature) is heated indirectly by means of two pairs of heat exchangers (7) placed bilaterally with respect to the longitudinal axis.
<EMI ID = 17.1>
Each of said heat exchangers (7) consists of a plurality of small vertical tubes (8) the upper part of which opens into a supply manifold (9), and the lower part into a collecting manifold (13).
Said heat exchangers (7) are supplied with hot gases, in particular hot air, heated according to known techniques.
Said hot gases are conveyed to said heat exchangers (7) by two ducts (14), one duct for each exchanger, placed above the drying chamber (12) (see FIG. 2); each duct, provided with a valve (14a) of a known type, is placed in communication, by means of three pipes' (15) with the supply manifold (9) of the corresponding heat exchanger ( 7) placed below the duct marl.
<EMI ID = 18.1>
forced by means of appropriate fans not visible in the figure) is
<EMI ID = 19.1>
(13) to a subsequent channel (17) put in communication with the outside of the
<EMI ID = 20.1>
The temperature and speed of the hot air which feeds the heat exchangers (7), as well as the exchange surface of the exchangers
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
prefixed, the evaporation of a prefixed quantity of water contained in the bricks
<EMI ID = 23.1>
As the temperature in the chamber (12} must be constant, -00 <EMI ID = 24.1> ..........
<EMI ID = 25.1>
fishing that the hot humid air contained in the chamber marl can be saturated with water vapor (which would prevent any subsequent evaporation of water from the bricks), the same hot humid air not saturated with water vapor is routed to a suction manifold (19) under the suction action of a fan
(20) placed in the same manifold (19).
Using the fan (20), said hot humid unsaturated air
Steam feeds a heat exchanger (21) of a known type placed above the dryer (1).
Said heat exchanger (21), struck by a current of cold air, created by a fan (22), is dimensioned so as to lower the temperature of the hot humid air until the latter is saturated with water vapour; said stream of cold air is drawn in from the outside (using the fan (22)) through a suction port (22a) and returned (warmer) to the outside through an exhaust port (22b).
The hot humid air saturated with water vapor which leaves the heat exchanger (21), again with the aid of the fan (20), is conveyed to two ducts (23), both provided with a valve (23a), which first move apart and then are placed parallel to each other and equidistant from the longitudinal axis of the dryer (see Figure 2). '
Each of said ducts (23), at its part parallel to the axis of the dryer, is placed in communication by means of three vertical pipes (24) with the supply manifold (25) of a heat exchanger
<EMI ID = 26.1>
parallel to the axis of the dryer.
As the hot humid air which feeds the two heat exchangers (26) is de, ià saturated with water vapor, the subsequent decrease of the
<EMI ID = 27.1>
heat exchangers (26) (consisting of a plurality of small vertical tubes connecting the feed manifold (25) to a heat collector
<EMI ID = 28.1>
produced by said condensation 1 is routed to the outside through an evacuation duct (28) provided at the lower part of the collector
<EMI ID = 29.1>
<EMI ID = 30.1>
heat (26) wets the interior surfaces of the exchanger marls by considerably increasing the coefficient of heat transmission through the walls of the exchanger; as is known, this makes it possible to limit the exchange surface of the exchanger, the thermal jump between the exchange surfaces being equal and the quantity of heat transmitted through the same exchange surfaces also being equal.
In addition, as the heat given up by the heat exchangers
(26) in the penultimate drying chamber (11) is mainly due to the latent heat of condensation of the water vapor which condenses, the temperature of the hot humid air saturated with water vapor which is collected in the collecting manifold (27) is not significantly lower than the temperature of the hot humid air leaving the last chamber (12) (on average
<EMI ID = 31.1>
reduced by increasing the speed of hot air through the heat exchangers (26) by means of the valves (23a).
<EMI ID = 32.1>
(7)) is almost completely used to evaporate a pre-set quantity of water contained in the bricks placed in the chamber itself; relative humidity does not increase as warm moist air is supplied to heat exchangers (21) and (26) before it is returned to the same chamber
<EMI ID = 33.1>
which evaporated from the bricks placed in the chamber (12).
When the dryer is running, the heat necessary to evaporate the said quantity of water from the bricks of the chamber (12) is almost entirely transferred to the chamber (11) by the heat exchangers (26) (except for the heat transferred outside by the exchangers (21), this heat being of the order of some percentage of the total heat exchanged, and for the small and inevitable dispersions vars the outside); it follows that the difference between the heat transported by the hot humid air which leaves the chamber (12) and the air saturated with water vapor returned to the same chamber
(12) is almost equal to the heat transferred to the chamber (11) by means of the heat exchangers (26); this is very advantageous for the overall efficiency of the dryer.
<EMI ID = 34.1>
<EMI ID = 35.1>
tes (2) extends towards the chamber (11) by means of two empty spaces (29), each of which is delimited laterally by the walls (5) of the dryer,
by a wall (30), facing the walls 5, which also determines the limits
of the area (38) between the two doors (2) and by a wall (31) provided laterally with an opening having the same axis as the corresponding collection manifold (27); the walls (30) and (31) of each empty space (29) are made with a thermally insulating material to prevent any condensation of water vapor on them.
What we have just illustrated about the drying chambers
(12) and (11) (respectively the last and 1 'penultimate chamber of the dryer) is also valid for the chamber (11) and the third before the last drying chamber (not visible in Figures 1 and 2); that is to say, the hot air unsaturated with water vapor from the chamber (11) (heated by the heat exchangers (26)) feeds the heat exchangers placed in the third before the last chamber of drying, after the prior supply of heat exchangers placed on the roof of the dryer, which function as the exchangers (21) of the chamber (11).
Ultimately, we will cry an endless forced circulation of hot humid air between the chamber (11), the heat exchangers (21) (placed
outside the chambers (11) and (12)), the heat exchangers (26)
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
indoor (26) _and outdoor (21) heat exchangers from which, visible
<EMI ID = 38.1>
(32) (see figure 1).
The temperature and humidity inside the first chamber
(10) are adjusted to the desired value by sending a suitable quantity of hot humid air from the same chamber (10) in endless forced circulation
(by means of a fan) through a heat exchanger (34) dimensioned so that it can transfer to the outside a predetermined quantity of heat and that it can condense a predetermined quantity of water vapor, precisely for
<EMI ID = 39.1>
the desired values.
To better understand how the dryer works, you must remember
<EMI ID = 40.1> <EMI ID = 41.1>
<EMI ID = 42.1>
can condense on the bricks when they are introduced into said adjacent chamber, it is necessary to lower the temperature of the chamber which receives the bricks to a value such as to prevent possible condensations. and this before the transfer of the bricks into the aforementioned chamber; then, when all the bricks are introduced into the chamber which is to receive them, the temperature in the dreary chamber will increase by degrees until it reaches the value which is proper to it at regime.
Referring to Figure 6 which shows the second embodiment of the dryer in question, there is indicated in (61), (62) ... (71) and (72) isolated drying chambers between them and with outside thermally and placed as shown in the figure; each of said chambers is provided with a door (74), which communicates with the exterior, through which the loading and unloading of the bricks into and out of
the same room.
A heat exchanger (26) (placed inside the chamber) and a heat exchanger (21) (placed outside the chamber) are associated with each drying chamber; each heat exchanger (26) can be connected on one side, by means of a valve (14b) to the supply duct
(14) hot air and on the opposite side, using a valve (75a), to a collection manifold (75) which feeds known heat recovery means or directly the evacuator ( 18).
The exchangers (21) and (26) which se.rapportent to the same chamber are interconnected using une_soupape (21c); furthermore a fan
(77) of known type is placed between the valve (21c) and the exchanger (21).
Each heat exchanger (21) can be connected to the chamber
above (following numerical references increasing in the direction of
<EMI ID = 43.1>
(21b) provided respectively upstream of the same exchanger (21) and downstream of the corresponding fan (77); furthermore each heat exchanger (26) can be connected to said preceding chamber by means of a valve (26a).
Now suppose that the heat exchanger (26) of the chamber
(61) is supplied directly by the supply duct (14) (the corresponding valves (14b) and (75a) being open) and that the heat exchanger relating to the chamber (61) is not supplied; heat exchangers- <EMI ID = 44.1>
corresponding outdoor exchangers (21).
The same considerations made for the first embodiment of the dryer are also valid for the chambers (61), (62) and (70).
In fact, the chamber having the highest temperature (the chamber (61)) is heated in a known manner; hot humid air unsaturated with water vapor is taken from the same chamber; this air cools,
at least until the saturation of the water vapor, in the heat exchanger (21) relative to the chamber (62) and then it supplies the heat exchanger (26) of the same chamber (62) and finally returns to the starting chamber (61); and so on in a chain to the drying chamber (70).
The temperature and humidity inside the chamber (70) are regulated according to the desired value by sending an appropriate amount of warm humid air of the same. chamber (70) in forced circulation through the corresponding external heat exchanger (21) and the same chamber (70); the
<EMI ID = 45.1>
the flow through the same exchanger,
The situation described above, i.e. rooms (61), (62) .. and (70)
<EMI ID = 46.1>
(61) to the chamber (70) is carded for a pre-set time interval; during this time interval, the fresh bricks still to be dried will be loaded in the chamber (71), while in the chamber (72) it
There will be cooling of the dried bricks in the same chamber (72) in a previous time compared to the situation illustrated above.
When the bricks contained in the chamber (61) are dried out, we will act as follows; a) the supply of the exchanger (26) relating to the chamber (61) is stopped; b) the supply of the exchanger (21) relating to the chamber (62) is ceased and the heat exchanger (26) of the same chamber (62) is supplied directly from the supply duct (14) (which is discharged through the exhaust duct (75)); c) the heat exchangers (21) and (26) relating to the shaft (71) are placed in series, by opening the associated valves. (21a), (21c) and (26a) and in iron- <EMI ID = 47.1> d) open the valves (21a) and (21b) and close the associated valve (21c) <EMI ID = 48.1 >
desired temperature and humidity in the chamber marl (71).
In each of the chambers the temperature is increased as well as the absolute value of humidity (while the relative value of humidity will be kept, if necessary, in such percentages as to allow evaporation of the bricks by equal amounts of moisture. water for equal time intervals).
The chamber with the highest temperature is the chamber (62) and the one with the lowest temperature is the chamber (71); in the chamber (72) the fresh bricks are loaded, while in the chamber (61) the previously dried bricks are cooled.
In the first embodiment (Figures 1, 2, 3a, 3b, 4 and
5) a dryer of the type called "moving material and fixed fire" was produced; in the second embodiment (FIG. 6) a dryer of the type called "fixed material and mobile fire" has been produced: it is obvious that in the latter case, if the chambers (61), (62) .... (72) are put in communication with each other
by means of suitable doors, one can realize, if desired, a dryer of the type illustrated in the first embodiment; it is also obvious
that the chambers (61), (62) .... (72) can develop in any order ............
It is clear from all of the foregoing that the two embodiments of the present invention make it possible to perfectly achieve the aims which had been proposed.
In fact, in any drying chamber, the heat necessary to evaporate a pre-set quantity of water contained in the bricks placed to dry in the chamber marl, is almost completely yielded, in an indirect way, to the drying chamber. above (which has a lower temperature compared to said chambra).
A further (and remarkable) advantage of the present invention is represented by the fact that, as the internal heat exchangers of any chamber are supplied with hot air saturated with water vapor, the internal surface of the same exchangers is constantly wet due to the condensation of a portion of said water vapor; it follows that, with equal thermal jump and exchanged heat, the exchange surface <EMI ID = 49.1>
condensed vapor versus hot air.
It should be noted that the heat transferred to any drying chamber, except for the one with the highest temperature, is supplied by heat exchangers supplied with hot humid air taken from the following chamber which has a higher temperature. raised-and returned
<EMI ID = 50.1>
to the room which has a lower temperature; therefore the heat transported by the hot air saturated with water vapor which leaves the heat exchangers (26) is almost completely recovered, since the same hot air saturated with water vapor is returned to the outlet chamber : obviously this has a considerable positive impact on the heat output of the dryer.
All of the above has been described simply by way of non-limiting example; it can therefore be modified, adapted or combined without
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<EMI ID = 53.1>
1) Dryer with separate drying chambers with indirect heating, in
particular for bricks, comprising at least two separate drying chambers, having thermal insulation between them and with the outside, and different temperatures, characterized in that it comprises: first heat exchanger means (21), communicating with a first bedroom
dryer having a higher temperature, supplied with hot humid air unsaturated with water vapor contained inside the first chamber itself, said heat exchanging means (21) being provided to lower the temperature of hot humid air at least until the water vapor saturation of the same hot humid air; second heat exchanger means (26), located inside the second drying chamber, placed in series with said first heat exchanger means (21) and supplied with hot air saturated with water vapor which comes first heat exchanger means (21);
these second heat exchanger means (26), provided with means (28) for discharging the water vapor condensed therein, open into the first drying chamber to return the saturated air of the latter therein. even water vapor which they are fed.