SECHOIR A CHAMBRES DE SECHAGE SEPAREES A CHAUFFAGE
INDIRECT, EN PARTICULIER POUR BRIQUES
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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>
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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
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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>
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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.
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pour faciliter la compréhension de la présente invention on a indiqué respec-
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séchage (celle ayant la température la plus élevée).
Sur le fond (3) du séchoir et bilatéralement par rapport à l'axe
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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-
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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
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(13) vers un ultérieur canal (17) mis en communication avec l'extérieur du
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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
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préfixé, l'évaporation d'une quantité préfixée d'eau contenue dans les briques
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Comme la température dans la chambre (12} doit Être constante, -00 <EMI ID=24.1> ..........
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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
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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-
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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-
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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
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réduit en augmentant la vitesse de l'air chaud à travers les échangeurs de chaleur (26) au moyen des soupapes (23a).
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(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
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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.
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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)
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échangeurs de chaleur intérieurs (26)_et extérieurs (21) de laquelle, visibles
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(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
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les valeurs désirées.
Pour mieux comprendre le fonctionnement du séchoir, il faut rap-
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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
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(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
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le débit à travers le même échangeur,
La situation décrite ci-dessus, c'est-à-dire chambres (61), (62)..et (70)
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(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
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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
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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.