CA2504138A1 - Machine de traitement thermodynamique d'air, procede de traitement de produits en vrac par de l'air traite par une telle machine et sechoir automatique mettant en oeuvre un tel procede - Google Patents
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Abstract
La machine de traitement thermodynamique d'air de l'invention comporte plusieurs centrales de traitement d'air (4-1, 4-2, ..., 4-N) qui sont réparties le long d'un processus de traitement de produits en vrac comme des produits agricoles. Chaque centrale est dotée de moyens pour refroidir de l'air (9, 10), pour réchauffer de l'air (7, 8), pour ré humidifier ou sécher de l'air et pour souffler ou aspirer de l'air traité, réchauffé, rafraîchi e t avec un taux d'hydrométrie contrôlé sous un débit déterminé en des points déterminés à des dates déterminés dans le processus de traitement des produi ts agricoles.
Description
Machine de traitement thermodynamique d'air, procédé
de traitement de produits en vrac par de l'air traité par une telle machine et séchoir automatique mettant en aeuvre un tel procédé
La présente invention concerne une machine de traitement thermodynamique d'air. Elle concerne aussi un procédé de traitement de produits en vrac par de l'air issu d'une telle machine de traitement thermodynamique d'air. Elle concerne enfin un séchoir automatique mettant en oeuvre un tel procédé.
l0 Dans l'état de la technique, le demandeur a déjà définie une solution permettant de traiter des produits divers comme des produits agricoles à l'aide d'un flux d'air. Dans des demandes de brevets antérieures, FR-A-2.824.757 déposée le 21 mai 2001 et FR-A-2.834.779 déposée le 15 janvier 2002, le demandeur a déjà
défini une machine de traitement de l'air qui permet particulière-ment d'appliquer un traitement thermodynamique comme du chauffage, du rafraîchissement ou de la déshumidification à de l'air d'entrée, qui est ensuite soufflé ou aspiré à l'intérieur d'un volume de traitement dans lequel est disposé au moins un produit à traiter 2o avec de l'air initialement traité à l'aide de cette machine de traitement thermodynamique.
Gette machine de traitement thermodynamique de l'air comporte principalement - une armoire dans laquelle est constituée une pluralité
de caissons ou sections séparés par des cloisons ;
- - un circuit fermé de circulation d'un fluide caloporteur ou caloporteur entre deux batteries qui, selon le sens de circulation commandé par une vanne d'inversion, peuvent étre refroidisseur ou réchauffeur sur un flux d'air à traiter qui traverse l'armoire ainsi constituée ;
- des registres dotés de télécommande et qui peuvent échanger de l'air et d'autres fluides avec l'air de traitement
de traitement de produits en vrac par de l'air traité par une telle machine et séchoir automatique mettant en aeuvre un tel procédé
La présente invention concerne une machine de traitement thermodynamique d'air. Elle concerne aussi un procédé de traitement de produits en vrac par de l'air issu d'une telle machine de traitement thermodynamique d'air. Elle concerne enfin un séchoir automatique mettant en oeuvre un tel procédé.
l0 Dans l'état de la technique, le demandeur a déjà définie une solution permettant de traiter des produits divers comme des produits agricoles à l'aide d'un flux d'air. Dans des demandes de brevets antérieures, FR-A-2.824.757 déposée le 21 mai 2001 et FR-A-2.834.779 déposée le 15 janvier 2002, le demandeur a déjà
défini une machine de traitement de l'air qui permet particulière-ment d'appliquer un traitement thermodynamique comme du chauffage, du rafraîchissement ou de la déshumidification à de l'air d'entrée, qui est ensuite soufflé ou aspiré à l'intérieur d'un volume de traitement dans lequel est disposé au moins un produit à traiter 2o avec de l'air initialement traité à l'aide de cette machine de traitement thermodynamique.
Gette machine de traitement thermodynamique de l'air comporte principalement - une armoire dans laquelle est constituée une pluralité
de caissons ou sections séparés par des cloisons ;
- - un circuit fermé de circulation d'un fluide caloporteur ou caloporteur entre deux batteries qui, selon le sens de circulation commandé par une vanne d'inversion, peuvent étre refroidisseur ou réchauffeur sur un flux d'air à traiter qui traverse l'armoire ainsi constituée ;
- des registres dotés de télécommande et qui peuvent échanger de l'air et d'autres fluides avec l'air de traitement
2 circulant dans chacun des caissons ou sections séparés dans l'armoire de façon à contrôler sa pression intérieure, son taux d'humidité et sa température notamment du flux d'air traversant la machine ; et - un automate programmable qui, en fonction de données météorologiques, de données de l'état thermodynamique de l'air traversant la machine et/ou du produit à traiter et de données économiques comme le coût de l'énergie consommée par la machine de traitement détermine les séquences de fonctionnement l0 d'un traitement prédéterminé pour traiter le produit selon les désirs de l'utilisateur.
En particulier, les registres permettent de mélanger de l'air en cours de traitement avec de l'air extérieur ou de l'air repris sur une partie du processus de traitement des produits disposés dans un séchoir ou un autre volume de traitement de traitement thermodynamique de l'air.
Selon les modalités du traitement déterminé par le procédé
choisi de traitement des produits disposés à l'intérieur du volume de traitement extérieur à la machine de traitement, de l'air peut être prélevé dans le séchoir, aspiré à l'entrée de la machine de traitement thermodynamique de l'air. Puis, cet air peut étre traité à
l'intérieur de l'armoire avec ou sans ajout d'air extérieur ou de tout autre fluide de traitement. Enfin, de l'air de traitement issu de la machine thermodynamique de traitement de l'air est soufflé ou aspiré à l'intérieur du séchoir.
En contact avec le produit à traiter à l'intérieur du séchoir, l'air de traitement issu de la machine échangera de la chaleur et particulièrement aussi de l'humidité dans le cas d'un traitement de séchage avec ce produit. L'air de traitement ayant parcouru le produit à traiter peut être rejetée à l'extérieur du séchoir ou retourné à l'entrée de la machine de traitement thermodynamique d'air.
En particulier, les registres permettent de mélanger de l'air en cours de traitement avec de l'air extérieur ou de l'air repris sur une partie du processus de traitement des produits disposés dans un séchoir ou un autre volume de traitement de traitement thermodynamique de l'air.
Selon les modalités du traitement déterminé par le procédé
choisi de traitement des produits disposés à l'intérieur du volume de traitement extérieur à la machine de traitement, de l'air peut être prélevé dans le séchoir, aspiré à l'entrée de la machine de traitement thermodynamique de l'air. Puis, cet air peut étre traité à
l'intérieur de l'armoire avec ou sans ajout d'air extérieur ou de tout autre fluide de traitement. Enfin, de l'air de traitement issu de la machine thermodynamique de traitement de l'air est soufflé ou aspiré à l'intérieur du séchoir.
En contact avec le produit à traiter à l'intérieur du séchoir, l'air de traitement issu de la machine échangera de la chaleur et particulièrement aussi de l'humidité dans le cas d'un traitement de séchage avec ce produit. L'air de traitement ayant parcouru le produit à traiter peut être rejetée à l'extérieur du séchoir ou retourné à l'entrée de la machine de traitement thermodynamique d'air.
3 De cette manière, on réalise d'une manière particulièrement efficace des traitements permettant de refroidir ou de réchauffer un produit comme un produit végétal, ou encore de sécher ou de ré-humidifier un .tel produit. C'est notamment le cas des récoltes agricoles de céréales, de fourrages, de fruits, etc.
Cependant, une telle disposition présente certains inconvénients dans le cas du traitement de grands volumes de produits agricoles ou d'autres origines, et aussi dans le cas où, au cours de la durée du traitement, des traitements thermodynamiques l0 différents doivent étre appliqués aux produits agricoles.
Particulièrement, dans le cas de séchoirs de grande dimension longitudinale, une machine de traitement thermo-dynamique de ce genre doit présenter une dimension extrêmement important et sa construction exige le transport de composants comme une armoire métallique de très grandes dimensions. Son installation exige donc des routes admettant des convois exceptionnels, ce qui n'est pas toujours le cas dans tous les sites de traitement de produits agricoles.
Toujours pour un séchoir de grande dimension longitudinale, une telle machine de traitement thermodynamique doit être reliée au séchoir par des canalisations d'échange d'air de très grande longueur et de très grande section. De telles canalisations sont coûteuses et font subir à l'air échangé des pertes de charges importantes qui rendent le contrôle du traitement thermodynamique très délicat à effectuer.
Enfin, des séchoirs de grande dimension doivent recevoir des récoltes à des époques différentes, par exemple, chaque jour d'une semaine de récolte de fourrages. II en résulte que tous les produits ne peuvent pas recevoir le méme traitement selon le jour où ils sont récoltés et déposés à l'entrée du séchoir.
La présente invention vise donc à résoudre les problèmes suivants
Cependant, une telle disposition présente certains inconvénients dans le cas du traitement de grands volumes de produits agricoles ou d'autres origines, et aussi dans le cas où, au cours de la durée du traitement, des traitements thermodynamiques l0 différents doivent étre appliqués aux produits agricoles.
Particulièrement, dans le cas de séchoirs de grande dimension longitudinale, une machine de traitement thermo-dynamique de ce genre doit présenter une dimension extrêmement important et sa construction exige le transport de composants comme une armoire métallique de très grandes dimensions. Son installation exige donc des routes admettant des convois exceptionnels, ce qui n'est pas toujours le cas dans tous les sites de traitement de produits agricoles.
Toujours pour un séchoir de grande dimension longitudinale, une telle machine de traitement thermodynamique doit être reliée au séchoir par des canalisations d'échange d'air de très grande longueur et de très grande section. De telles canalisations sont coûteuses et font subir à l'air échangé des pertes de charges importantes qui rendent le contrôle du traitement thermodynamique très délicat à effectuer.
Enfin, des séchoirs de grande dimension doivent recevoir des récoltes à des époques différentes, par exemple, chaque jour d'une semaine de récolte de fourrages. II en résulte que tous les produits ne peuvent pas recevoir le méme traitement selon le jour où ils sont récoltés et déposés à l'entrée du séchoir.
La présente invention vise donc à résoudre les problèmes suivants
4 - éviter de transférer sur de grandes distances de l'air de traitement, ce qui entraîne un surcoût en conduites et en pertes sur l'air de traitement ;
- répartir le traitement dans le temps et dans l'espace de façon à apporter une souplesse dans les processus de traitement daris la durée et dans la position du produit ou de l'unité de masse de produit dans une ligne de traitement.
La machine de . traitement thermodynamique d'air de l'invention comporte - un groupe refroidisseur d'un fluide caloporteur qui circule entre une bâche de réserve de fluide caloporteur froid et une bâche de réserve de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud connecté d'une part à la bâche de fluide caloporteur chaud et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid connecté d'une part à la bâche de fluide caloporteur froid et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur froid ;
- une pluralité de centrales de traitement d'air, chaque centrale de traitement d'air comportant - une armoire comportant une pluralité de caissons et comportant au moins un registre d'entrée d'air à traiter ;
- au moins un registre de sortie d'air traité ;
- une batterie réchauffeur d'air connectée en un point du circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud ;
- une batterie condenseur d'air connectée en un point du circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid ;
- les deux batteries réchauffeur ou condenseur étant disposées dans un flux d'air à traiter ;
- un automate programmable doté de moyens pour déterminer au moins les températures du circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud et du circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid, la température et/ou le degré hygrométrique de
- répartir le traitement dans le temps et dans l'espace de façon à apporter une souplesse dans les processus de traitement daris la durée et dans la position du produit ou de l'unité de masse de produit dans une ligne de traitement.
La machine de . traitement thermodynamique d'air de l'invention comporte - un groupe refroidisseur d'un fluide caloporteur qui circule entre une bâche de réserve de fluide caloporteur froid et une bâche de réserve de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud connecté d'une part à la bâche de fluide caloporteur chaud et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid connecté d'une part à la bâche de fluide caloporteur froid et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur froid ;
- une pluralité de centrales de traitement d'air, chaque centrale de traitement d'air comportant - une armoire comportant une pluralité de caissons et comportant au moins un registre d'entrée d'air à traiter ;
- au moins un registre de sortie d'air traité ;
- une batterie réchauffeur d'air connectée en un point du circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud ;
- une batterie condenseur d'air connectée en un point du circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid ;
- les deux batteries réchauffeur ou condenseur étant disposées dans un flux d'air à traiter ;
- un automate programmable doté de moyens pour déterminer au moins les températures du circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud et du circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid, la température et/ou le degré hygrométrique de
5 l'air issu d'au moins une centrale de traitement d'air dans ladite pluralité de centrales de traitement d'air de façon à appliquer une séquence programmée de traitement thermodynamique de l'air à
traiter.
Le procédé de la présente invention consiste à
l0 - charger sur un convoyeur une quantité importante de produits en vrac à traiter ;
- appliquer sur une pluralité de sections de traitement un traitement adapté à l'aide d'un air qui a reçu un traitement thermodynamique particulier à chaque section ;
- à évacuer le produit en vrac vers son aire d'utilisation, de transport ou de stockage quand une condition de fin de traitement par air est atteinte.
Le séchoir automatisé de la présente invention comporte principalement - une aire de déchargement d'un produit en vrac comme une récolte de fourrages à traiter dans le séchoir ;
- une section de chargement d'un convoyeur configuré de façon à charger des quantités importantes de produit en vrac à
traiter ;
- une section permettant de traiter le produit en vrac en fonction de sa position sur la section de convoyage à l'aide de l'une des centrales de traitement qui se trouve disposée au droit de cette section ;
- une section de conditionnement du produit en vrac et de rechargement ou de stockage.
traiter.
Le procédé de la présente invention consiste à
l0 - charger sur un convoyeur une quantité importante de produits en vrac à traiter ;
- appliquer sur une pluralité de sections de traitement un traitement adapté à l'aide d'un air qui a reçu un traitement thermodynamique particulier à chaque section ;
- à évacuer le produit en vrac vers son aire d'utilisation, de transport ou de stockage quand une condition de fin de traitement par air est atteinte.
Le séchoir automatisé de la présente invention comporte principalement - une aire de déchargement d'un produit en vrac comme une récolte de fourrages à traiter dans le séchoir ;
- une section de chargement d'un convoyeur configuré de façon à charger des quantités importantes de produit en vrac à
traiter ;
- une section permettant de traiter le produit en vrac en fonction de sa position sur la section de convoyage à l'aide de l'une des centrales de traitement qui se trouve disposée au droit de cette section ;
- une section de conditionnement du produit en vrac et de rechargement ou de stockage.
6 PCT/FR2003/050097 D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description annexée et des dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention ;
- la figure 2 est un schéma d'une partie de la machine de la figure 1 dans un autre mode de réalisation ;
- la figure 3 est un schéma d'une autre partie de la machine de la figure 1 dans un autre mode de réalisation ;
- la figure 4 est un schéma d'une autre partie de la machine de figure 1 dans un autre mode de réalisation;
- la figure 5 est un schéma d'ensemble d'un séchoir automatisé selon l'invention ;
- la figure 6 est un schéma d'un composant du séchoir automatisé de la figure 5 ; et - la figure 7 est un schéma d'un autre composant du séchoir automatisé de la figure 5.
Ä la figure 1, on a reprësenté le schéma d'un premier mode 2o de réalisation d'une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention.
La machine de traitement thermodynamique de l'air du mode de réalisation représenté comporte une bâche ou réserve d'eau chaude 1, une barre ou réserve d'eau froide 3, une centrale de production de froid 2.
La centrale de production de froid 2 est connectée par un premier échangeur de chaleur sur la bâche ou réserve d'eau chaude 1, et par un second échangeur de chaleur sur la bâche ou réserve d'eau froide' 3. Par des moyens connus, un compresseur et une vanne de détente disposés sur un circuit d'un fluide frigorigène qui circule à l'intérieur de la centrale de production de froid 2
- la figure 2 est un schéma d'une partie de la machine de la figure 1 dans un autre mode de réalisation ;
- la figure 3 est un schéma d'une autre partie de la machine de la figure 1 dans un autre mode de réalisation ;
- la figure 4 est un schéma d'une autre partie de la machine de figure 1 dans un autre mode de réalisation;
- la figure 5 est un schéma d'ensemble d'un séchoir automatisé selon l'invention ;
- la figure 6 est un schéma d'un composant du séchoir automatisé de la figure 5 ; et - la figure 7 est un schéma d'un autre composant du séchoir automatisé de la figure 5.
Ä la figure 1, on a reprësenté le schéma d'un premier mode 2o de réalisation d'une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention.
La machine de traitement thermodynamique de l'air du mode de réalisation représenté comporte une bâche ou réserve d'eau chaude 1, une barre ou réserve d'eau froide 3, une centrale de production de froid 2.
La centrale de production de froid 2 est connectée par un premier échangeur de chaleur sur la bâche ou réserve d'eau chaude 1, et par un second échangeur de chaleur sur la bâche ou réserve d'eau froide' 3. Par des moyens connus, un compresseur et une vanne de détente disposés sur un circuit d'un fluide frigorigène qui circule à l'intérieur de la centrale de production de froid 2
7 permet de maintenir en permanence la température de la réserve d'eau chaude 1 et de la réserve d'eau froide 3.
Un circuit 5, constitué par au moins une canalisation en boucle fermée, réalise une circulation d'eau chaude prélevée sur la réserve d'eau chaude 1.
Un circuit 6, constitué par au moins une canalisation en boucle fermée, réalise une circulation d'eau froide prélevée sur la réserve d'eau froide 3.
Chaque canalisation en boucle fermée des circuits 5 et 6 est disposé longitudinalement le long du processus de traitement de produits en vrac pour lequel la machine de traitement thermodynamique de l'air est prévue. Une pluralité de centrales de traitement thermodynamique de l'air 4-1, 4-2, ..., 4-N sont réparties tout le long de ce processus qui sera décrit plus loin.
Chaque centrale comme la centrale 4-1 est connectée par deux accès distincts d'une part par des canalisations 7 et 8 au circuit 5 d'eau chaude, et d'autre part par des canalisations 9 et 10 au circuit 6 d'eau froide, la première canalisation 7 ou 9 sur la partie "aller" du circuit 5 ou 6, la seconde canalisation 8 ou 10 sur la partie "retour" du circuit 5 ou 6, de sorte que chaque centrale de traitement d'air 4-1 à 4-N soit connectée en parallèle sur chacun des circuits 5 d'eau chaude et 6, d'eau froide. Une centrale de traitement d'air comme la centrale 4-1 admet un flux d'air de traitement qu'elle éjecte ensuite soufflé une masse de produits en vrac à traiter en un point particulier du processus de traitement de produits en vrac.
La centrale de production de froid 2 fonctionne avec des échangeurs eau-eau, le fluide caloporteur dans les circuits 5 et 6 et les réserves 1 et 3 étant de l'eau. Ce liquide peut être remplacé par d'autres fluides, et en particulier par des solutions aqueuses ayant une capacité calorifique supérieure comme une eau additionnée de glycol.
Un circuit 5, constitué par au moins une canalisation en boucle fermée, réalise une circulation d'eau chaude prélevée sur la réserve d'eau chaude 1.
Un circuit 6, constitué par au moins une canalisation en boucle fermée, réalise une circulation d'eau froide prélevée sur la réserve d'eau froide 3.
Chaque canalisation en boucle fermée des circuits 5 et 6 est disposé longitudinalement le long du processus de traitement de produits en vrac pour lequel la machine de traitement thermodynamique de l'air est prévue. Une pluralité de centrales de traitement thermodynamique de l'air 4-1, 4-2, ..., 4-N sont réparties tout le long de ce processus qui sera décrit plus loin.
Chaque centrale comme la centrale 4-1 est connectée par deux accès distincts d'une part par des canalisations 7 et 8 au circuit 5 d'eau chaude, et d'autre part par des canalisations 9 et 10 au circuit 6 d'eau froide, la première canalisation 7 ou 9 sur la partie "aller" du circuit 5 ou 6, la seconde canalisation 8 ou 10 sur la partie "retour" du circuit 5 ou 6, de sorte que chaque centrale de traitement d'air 4-1 à 4-N soit connectée en parallèle sur chacun des circuits 5 d'eau chaude et 6, d'eau froide. Une centrale de traitement d'air comme la centrale 4-1 admet un flux d'air de traitement qu'elle éjecte ensuite soufflé une masse de produits en vrac à traiter en un point particulier du processus de traitement de produits en vrac.
La centrale de production de froid 2 fonctionne avec des échangeurs eau-eau, le fluide caloporteur dans les circuits 5 et 6 et les réserves 1 et 3 étant de l'eau. Ce liquide peut être remplacé par d'autres fluides, et en particulier par des solutions aqueuses ayant une capacité calorifique supérieure comme une eau additionnée de glycol.
8 La machine de traitement thermodynamique de l'air selon la présente invention comporte ensuite un automate programmable 11 qui comporte une mémoire de programmes pour contrôler le fonctionnement de la machine de traitement thermodynamique de l'air en fonction des tâches que le processus de traitement de produits en vrac doit effectuer.
L'automate programmable 11 comporte un étage d'entrée qui est connecté à un ensemble de capteurs qui produisent des informations d'entrée 12 pour réguler ou configurer le processus de l0 traitement de produits en vrac. Ä cette fin, l'automate programmable 11 produit, en fonction de l'exécution d'au moins un programme choisi dans la mémoire de programmes de l'automate 11, un ensemble de signaux de commande 14 qui sont transmis par des moyens convenables de communication aux différents circuits de pilotage des composants de la machine de traitement thermodynamique de l'air. Particulièrement, les signaux de commande 14 sont fournis à des circuits de pilotage - de la centrale de production de froid 2 ;
- des vannes d'accès du circuit 5 sur , la réserve d'eau 2o chaude 1 ;
- des vannes d'accès du circuit 6 sur la réserve d'eau froide 3 ;
- des vannes d'accès de la centrale 2 de production de froid à la fois à la réserve d'eau chaude 1 et à la réserve d'eau froide 3 ;
- des organes commandables de chacune des centrales locales de traitement 4 - 1 à 4 - N, en fonction de leur position relative.
L'utilisateur et l'installateur, le premier lors de l'exploitation de la machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention, le second lors d'opérations de maintenance ou de télédiagnostics exécutées à distance à l'aide de circuits de télé
contrôle, peuvent fournir, selon des programmes' prédéterminés,
L'automate programmable 11 comporte un étage d'entrée qui est connecté à un ensemble de capteurs qui produisent des informations d'entrée 12 pour réguler ou configurer le processus de l0 traitement de produits en vrac. Ä cette fin, l'automate programmable 11 produit, en fonction de l'exécution d'au moins un programme choisi dans la mémoire de programmes de l'automate 11, un ensemble de signaux de commande 14 qui sont transmis par des moyens convenables de communication aux différents circuits de pilotage des composants de la machine de traitement thermodynamique de l'air. Particulièrement, les signaux de commande 14 sont fournis à des circuits de pilotage - de la centrale de production de froid 2 ;
- des vannes d'accès du circuit 5 sur , la réserve d'eau 2o chaude 1 ;
- des vannes d'accès du circuit 6 sur la réserve d'eau froide 3 ;
- des vannes d'accès de la centrale 2 de production de froid à la fois à la réserve d'eau chaude 1 et à la réserve d'eau froide 3 ;
- des organes commandables de chacune des centrales locales de traitement 4 - 1 à 4 - N, en fonction de leur position relative.
L'utilisateur et l'installateur, le premier lors de l'exploitation de la machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention, le second lors d'opérations de maintenance ou de télédiagnostics exécutées à distance à l'aide de circuits de télé
contrôle, peuvent fournir, selon des programmes' prédéterminés,
9 enregistrés au moins partiellement dans la mémoire de programmes de l'automate programmable 11, des données de commande et/ou de configuration du programme sélectionné pour intervenir sur le processus de traitement effectué dans la machine de traitement de l'invention.
Ä la figure 2, on a représenté une partie de la machine de traitement thermodynamique de l'air dans un autre mode de réalisation de l'invention.
Ä la figure 2, la centrale 2 de production de froid est lo connectée par des canalisations 15 et 16 à la réserve d'eau chaude 1. La centrale de production de froid 2 est aussi connectée par des canalisations 18 et 19 à la réserve d'eau froide 3.
La centrale 2 de production de froid comporte un circuit frigorifique classique comportant en série dans un circuit de production de froid un échangeur de chaleur A, un échangeur de chaleur B et un ensemble C comportant une vanne de détente, un compresseur et une réserve d'un fluide frigorigène comme du "Fréon". L'échangeur A comporte un radiateur en contact avec un serpentin qui relie les canalisations 15 et 16 d'eau chaude.
L'échangeur B comporte un radiateur en contact avec un serpentin qui relie les canalisations 18 et 19 d'eau froide. Pour assurer une circulation de l'eau chaude et une circulation de l'eau froide, un circulateur 17 est disposé sur la canalisation 15 d'arrivée d'eau chaude et un circulateur 20 est disposé sur la canalisation 17 d'arrivée d'eau froide. Chaque circulateur 17 ou 20 comporte au moins une pompe motorisée dont l'état de "marche-arrét" et/ou la puissance de pompage sont commandées par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 en fonction de l'exécution du programme qui y a été sélectionné et qui est en cours d'exécution.
De même, chaque organe commandable de la centrale 2 de production de froid, comme le compresseur, la vanne de détente ou un robinet à degré d'ouverture réglable peut ëtre commandé par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 en fonction de l'exécution du programme qui y a été sélectionné et qui est en cours d'exécution.
5 Ä la figure 3, on a représenté une autre partie de la machine de traitement thermodynamique de l'air dans un autre mode de réalisation de l'invention.
On a représenté une centrale locale de traitement d'air comme l'une des centrales 4 - 1 à 4 - N de la figure 1.
1o Selon les situations de montage de la centrale locale, de l'air à traiter est chargé par une buse d'entrée 24 à travers une porte d'accès 25 à une armoire relativement étanche dans laquelle est constituée la centrale. La porte d'accès 25 peut être télécommandée à l'aide d'un moteur électrique qui règle le degré
d'ouverture de volets d'ouverture et qui est alimenté par une carte de pilotage commandée par l'un des signaux 14 émis par l'automate programmable 11.
Selon les situations de montage aéraulique de la centrale locale de traitement de l'air considérée, l'air à traiter chargé par la buse d'entrée 24 est prélevé
- sur l'atmosphère extérieure au séchoir ;
- sur l'atmosphère intérieure du séchoir ;
- en un point particulier du séchoir ;
séchoir dans lequel est appliqué le processus de traitement de produits en vrac sur lequel la machine de traitement de l'invention est associée.
Selon les configurations de la centrale locale de traitement d'air, plusieurs caissons ou compartiments comme les compartiments 26, 29, 33 et 35 peuvent étre constitués à l'intérieur de l'armoire dans lequel a été constituée cette centrale. Des registres, comme les registres 30 et 34, sont télécommandés à
l'aide de moteurs électriques qui règlent le degré d'ouverture de volets d'échange d'air de traitement avec de l'air à traiter ou de l'air de traitement. On peut ainsi en fonction du degré d'ouverture des volets d'échange, régler ou ajuster la pression d'air à l'intérieur de l'armoire dans laquelle est constituée la centrale, ou encore le degré d'humidité, la température ou encore charger l'air avec un autre fluide de traitement qui s'ajoute à l'air qui sera envoyé sur le produit en vrac à traiter dans le séchoir. Les registres sont disposés sur chaque compartiment ou sur certains d'entre eux seulement. Chacun de leur degré d'ouverture peut étre commandé
io par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 en fonction de l'exécution du programme qui y a été sélectionné et qui est en cours d'exécution.
Dans l'armoire séparant les compartiments 26 et 29, une première batterie, la batterie froide 21, est disposée sur le trajet de l'air à traiter issu de la porte d'entrée 25. La batterie froide 21 comporte un serpentin (non représenté) qui est alimenté par deux canalisations d'accès 27 qui sont piquées sur le circuit d'eau froide 6 (Figure 1 ). Une vanne télécommandée 28 est disposée sur la canalisation "Aller" , de façon à isoler le premier échangeur de la batterie froide 21 ou non selon un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 (Figure 1).
Dans l'armoire séparant les compartiments 29 et 33, une seconde batterie, la batterie chaude 22, est disposée sur le trajet de l'air à traiter après son passage sur la batterie froide 21. La batterie chaude 22 comporte un serpentin (non représenté) qui est alimenté par deux canalisations d'accès 31 qui sont piquées sur le circuit 5 d'eau chaude (Figure 1 ). Une vanne télécommandée 32 est disposée sur la canalisation "aller", de façon à isoler l'échangeur de la batterie chaude 22 ou non selon un signal de commande 14 3o issu de l'automate programmable 11 (Figure 1 ).
Dans un mode particulier de réalisation, la centrale de traitement d'air ne comporte pas de vanne 32.
Dans l'armoire séparant les compartiments 33 et 35, un ventilateur de soufflage 23 est disposé sur le trajet de l'air à traiter après son passage sur la batterie chaude 22. Les caractéristiques aéraulique du ventilateur de soufflage 23 sont commandées à l'aide d'un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11.
Le cas échéant, de l'air à souffler, qui a donc subi le traitement thermodynamique de la centrale inclues dans l'armoire, traverse une porte de sortie 36, elle même dotée de volets dont le degré
d'ouverture est réglée par un moteur électrique (non représenté), lui-méme alimenté en fonction d'un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 (Figure 1 ).
En revenant à la figure 1, on comprendra que chaque centrale 4 -1 à 4 - N, permet de prélever un air à traiter en un point quelconque de l'air atmosphérique, à l'intérieur ou à !'extérieur du séchoir, ou de l'air au droit du point du processus de traitement de produits en vrac sur lequel la centrale particulière travaille. De même, chacun des signaux de commande 14, déterminé par l'exécution du programme sélectionné dans l'automate programmable 11, dépend de la centrale à laquelle il est destiné, et donc du point dans le processus de traitement de produits en vrac sur lequel la centrale particulière travaille.
Ä la figure 4, on a représenté une autre partie de la machine de traitement thermodynamique de l'air selon la présente invention.
On recherche à récupérer le maximum des énergies récupérables dans l'ensemble du processus de traitement de produits en vrac auquel la machine de traitement thermodynamique de l'air de l'invention est appliqué.
Lors du fonctionnement de chacune des centrales locales 4 -1 à 4 - N, la batterie froide 21 dans laquelle circule une eau dont la température se trouve entre 5 et 10°, peut se couvrir de givre lorsque la centrale particulière 4 - i travaille en déshumidification de l'air à traiter.
Le travail de dégivrage de la batterie froide 21 est très consommateur d'énergie. Pour récupérer le maximum d'énergie, selon la présente invention, on récupère de la chaleur contenue dans l'air prélevé par une canalisation 49 convenable en un point déterminé du processus de traitement de produits en vrac dans le séchoir 42 dans lequel la machine de l'invention est installé. A cet effet, un groupe de plusieurs centrales de traitement local 40, 41 est affecté à un groupe de dégivrage 43. Le groupe de dégivrage 43 comporte un ventilateur d'aspiration 44 dont la buse d'aspiration est connectée à la canalisation 49 relié en un point du séchoir 42 où la température de l'air est élevée.
Une batterie 45 échangeur de chaleur entre de l'eau froide et l'air soufflé par le ventilateur 44 est disposée sur le groupe de dégivrage 43. Un serpentin de la batterie 45 échangeur de chaleur est connectée par des canalisations 47 et 48 sur un circuit spécial 46 de circulation d'eau froide, connecté sur la réserve d'eau froide.
Lorsque un dégivrage d'au moins un groupe de centrale de traitement local 40, 41 est commandé par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11, la canalisation 49 est ouverte, le ventilateur 44 démarre, et le circuit spécial 46 de circulation d'eau froide est ouvert sur le serpentin de la batterie 45.
L'air chaud 49 traverse le ventilateur d'aspiration 44, puis le serpentin de la batterie 45 sur lequel il cède sa chaleur, et est évacué vers l'extérieur 50.
L'eau du circuit spécial 46 de circulation d'eau froide est réchauffée et retourne dans la réserve 3 d'eau froide de sorte que la réserve d'eau froide 3 voit sa température remonter, et le circuit normal 6 de circulation d'eau froide, sur lequel les batteries froides des centrales 40, 41 de traitement local travaillent, voient aussi leur température remonter. II en résulte un réchauffement des batteries froides des centrales 40, 41 de traitement local qui sont ainsi dégivrées.
Le procédé de l'invention consiste à exploiter le fait que la réserve d'eau chaude stocke des calories tandis que la réserve d'eau froide stocke des frigories.
Un ensemble de centrales locales de traitement de l'air prépare l'air sec et réchauffé utilisé par le séchoir et travaille entre les réserves de calories et de frigories.
Dans un premier mode de fonctionnement, l'air extérieur prélevé par la centrale locale de traitement est sec. Dans ce cas, la centrale vient prélever des calories dans le réservoir chaud afin de réchauffer l'air aspiré dans la centrale et d'améliorer son pouvoir évaporant. Cet air réchauffé est ensuite soufflé en un point du processus de traitement de produits en vrac de façon à se décharger de sa chaleur et à sécher ainsi le produit en vrac. En effet, le produit en vrac encore humide, étant réchauffé par la chaleur de l'air réchauffé, voit son humidité s'évaporer dans l'air atmosphérique sec au droit de la zone de traitement dévolue à
cette centrale locale de traitement. Cet air atmosphérique qui se charge d'humidité est alors retourné vers fa centrale locale de traitement affecté ou vers d'autres centrales comme la centrale de récupération d'énergie décrite à l'aide de la figure 4.
Dans un second mode de fonctionnement, l'air extérieur est humide et la centrale locale de traitement prélève des frigories dans le réservoir froid 3 de façon à assurer la condensation de l'humidité contenu dans l'air. L'air traité est alors soufflé vers une zone déterminée ou un point déterminé du traitement de produits en vrac. L'humidité de l'air extérieur se condense sur la batterie froide de la centrale locale de traitement, et peut être évacuée sous forme d'eau liquide vers le réseau d'eaux pluviales par exemple. La centrale locale de traitement va ensuite extraire des calories dans le réservoir chaud 1 afin de réchauffer l'air sec et d'améliorer encore son pouvoir évaporant lorsqu'il sera soufflé au point déterminée du processus de traitement.
Dans le procédé de l'invention, une étape de transfert d'énergie entre les deux réservoirs de chaleur 1 et de froid 3 est réalisée à l'aide de la centrale de production de froid 2. La centrale de production de froid 2 produit simultanément des calories 5 stockées dans le réservoir d'eau chaude 1 et des frigories stockées dans le réservoir d'eau froide 3.
Dans le procédé de l'invention, une étape de régulation du transfert d'énergie entre les deux réservoirs de chaleur 1 et de froid 3 est réalisée à l'aide d'un circuit de régulation qui évacue l0 selon les besoins les calories ou les frigories excédentaires. Lors de cette étape, quand on exécute un séchage avec de l'air extérieur sec, seules les calories stockées dans le réservoir d'eau chaude 1 sont utilisées. II existe alors un excédent de frigories dans le réservoir d'eau froide 3 qui impose une diminution de sa 15 température par rapport à sa température de consigne. Dans ce cas, l'étape de régulation du transfert d'énergie consiste à
récupérer de la chaleur sur l'air humide et chaud extrait en sortie de séchoir. Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, cette extraction peut se faire sur l'ensemble du séchoir en un point déterminé de celui-ci en 2o fonction de la programmation choisi sur l'automate programmable 11.
Lors de cette étape de régulation du transfert d'énergie, quand on exécute un fonctionnement de la machine de traitement thermodynamique de l'air en rafraîchissement, seules les frigories stockées dans le réservoir d'eau froide 3 sont utilisées. II en résulte un excédent de calories dans le réservoir d'eau chaude 1 qui impose une élévation de sa température par rapport à sa température de consigne. Dans ce cas, l'étape de régulation du transfert d'énergie consiste à évacuer à l'extérieur ces calories excédentaires à l'aide de la centrale de récupération de chaleur 43 (figure 4).
Lors de cette étape de régulation du transfert d'énergie, quand on exécute un fonctionnement de la machine de traitement thermodynamique de l'air en déshumidificateur, on utilise normalement des calories et des frigories produites sur chaque centrale locale de traitement. Le transfert d'énergie est alors à
l'équilibre. Dans ce cas, ou bien on ferme les vannes du circuit de circulation d'eau froide et on ouvre les vannes du circuit de circulation d'eau chaude, ou bien on ferme les vannes du circuit de circulation d'eau chaude et on ouvre les vannes du circuit et du circuit de circulation d'eau froide, ou bien on ouvre les vannes des deux circuits de circulation d'eau chaude et d'eau froide.
On va maintenant décrire de manière illustrative, à l'aide des figures 5 à 8, un séchoir automatisé permettant de ramener un fourrage récolté en vrac entre 30 et 40% de matières sèches à un taux de 85% de matières sèches. Dans ce mode de réalisation du séchoir de l'invention, on dispose de moyens pour réaliser - le pesage du fourrage récolté et qui va étre disposé
comme produit en vrac à traiter à l'aide d'un mode particulier de réalisation de la machine de traitement thermodynamique de l'air 2o selon l'invention ;
- la mesure du taux de matière sèche du fourrage récolté.
Le séchoir dispose de moyens automatiques pour assurer - Une répartition uniforme du fourrage sur le séchoir ;
- Le convoyage du fourrage pendant toute la traversée du séchoir.
Le séchoir 51 automatisé de l'invention comporte deux sections 52 et 53 qui assurent - Un pré-séchage 52 à 50% de matière sèche du fourrage en 24 heures ; puis - Un séchage 53 à 85% de matière sèche en 24 heures.
Le conditionnement du fourrage sec est effectué dans un mode préféré de réalisation en bottes carrées au moyen d'une botteleuse 54à chambre variable en fin de cycle de séchage.
L'un des avantages de l'invention est de permettre le stockage d'une semaine de récolte dans l'ensemble des deux sections de pré-séchage 52 et de séchage 53.
Le séchoir de l'invention est préférentiellement réalisé en plusieurs sites quand les quantités de produit en vrac à traiter et la durée des traitements par l'air issu de la machine de traitement l0 thermodynamique de l'invention sont importantes. L'équipement du séchoir est réparti alors sur deux ou trois sites. Chaque site du séchoir comporte l'équipement suivant.
Un premier équipement comporte des moyens 55 pour effectuer le pesage et la mesure des caractéristiques du produit en vrac à traiter. Parmi ces moyens, on compte - Un pont bascule situé à l'entrée du site qui permet de comptabiliser le poids de chaque entrée du produit en vrac comme du fourrage fraîchement coupé à l'arrivée sur le site ;
- Une station de mesure qui permet de déterminer avec précision le taux de matières sèches MS du produit en vrac comme du fourrage fraîchement coupé à l'arrivée sur le~site.
Un second équipement comporte des moyens pour effectuer un pré-séchage qui comportent essentiellement - un doseur démëleur 56 sur lequel est déchargé le fourrage dès son arrivée ;
- une soufflerie de répartition 58 du fourrage (aéro-engrangeur) alimenté par son propre convoyeur 57 et qui répartit le fourrage en vrac sur le tapis convoyeur 59 du séchoir.
- une cellule de pré-séchage comprenant un nombre déterminé de modules, dépendant du nombre de sites équipés et de caractéristiques d'optimisation économiques comme 14 modules pour trois sites ou 20 modules pour 2 sites, la cellule de pré-séchage étant équipée de son tapis convoyeur 59.
Dans un mode particulier de réalisation, chacun des modules 60, 61, ... disposés le long du tapis convoyeur 59 est équipé
- d'un caisson d'air sec et réchauffé avec une grille de répartition ;
- de deux ventilateurs de soufflage avec une batterie de réchauffage indépendante équipée de purges, de vannes l0 d'équilibrage, de vannes d'isolement ;
- d'une prise d'air extérieur.
Ces moyens sont au moins partiellement disposés dans une centrale locale de traitement d'air comme l'une des centrales 4-1 à
4-N de la machine de traitement thermodynamique de l'air de la figure 1.
Chaque paire de modules 60, 61 coopère avec une centrale de récupération d'énergie ainsi qu'elle a été décrite à l'aide de la figure 4 et comporte - un ventilateur de reprise d'air chaud et humide en sortie de séchoir ;
- une batterie de récupération d'énergie ;
- une bouche de rejet extérieur équipé d'un grillage pour volatile.
Un troisième équipement comporte des moyens 53 pour effectuer un séchage proprement dit. Les moyens de séchage comportent chacun - une cellule de séchage comprenant 14 ou 20 modules (3 ou 2 sites) avec un tapis convoyeur, et, chaque module est équipé de - un caisson d'air sec et réchauffé avec une grille de répartition, - un ventilateur de soufflage, - une machine de traitement thermodynamique de l'air avec batterie de réchauffage et batterie de déshumidification, avec des registres de fonctionnement et de régulation, des vannes d'équilibrage, des vannes de régulation motorisées, des vannes d'isolement et de purges ;
- une prise d'air extérieur, Chaque paire de modules 62, 63, ... est équipé
- d'un ventilateur de reprise d'air chaud et humide en sortie de séchoir, - d'une batterie de récupération d'énergie ;
- d'une bouche ~ de rejet extérieur équipé d'un grillage pour volatile.
Un quatrième équipement comporte dés moyens pour effectuer une gestion centralisée de l'énergie. La gestion de l'énergie est assurée par l'automate programmable de la machine de traitement thermodynamique de l'air et gère la combinaison d'un circuit de récupération d'énergie, du réseau hydraulique décrit, de groupes frigorifiques et de pompes de circulation. Dans un mode particulier de réalisation qui sera décrit plus loin, on ajoute à la combinaison une chaudière d'appoint. Particulièrement, l'automate programmable 11 est disposé avec les autres équipements électriques dans un local 81.
Un cinquième équipement comporte des moyens pour effectuer un conditionnement qui comportent essentiellement un convoyeur 64 installé en bout du séchoir qui récupère le fourrage sec et approvisionne une botteleuse 54 à poste fixe et chambre variable.
Un sixième équipement comporte des moyens 65 pour effectuer un stockage, essentiellement un bâtiment de stockage qui 3o permet d'entreposer et stocker au maximum le volume de fourrage traité en 1 semaine dans l'attente de son évacuation.
On va maintenant décrire les moyens de pesage. A l'arrivée sur le site, les auto-chargeuses parviennent sur une aire d'accueil 67 et sont pesées au passage sur un pont-bascule situé face au bureau 66. Un enregistrement des quantités récoltées est effectué
5 sur une station de mesure numérique.
Un échantillon de fourrage d'environ 200 g est prélevé afin de déterminer le taux de matières sèches du fourrage récolté, et donc la quantité d'eau à évaporer.
L'échantillon est pesé sur une balance de précision (+/- 1 g
Ä la figure 2, on a représenté une partie de la machine de traitement thermodynamique de l'air dans un autre mode de réalisation de l'invention.
Ä la figure 2, la centrale 2 de production de froid est lo connectée par des canalisations 15 et 16 à la réserve d'eau chaude 1. La centrale de production de froid 2 est aussi connectée par des canalisations 18 et 19 à la réserve d'eau froide 3.
La centrale 2 de production de froid comporte un circuit frigorifique classique comportant en série dans un circuit de production de froid un échangeur de chaleur A, un échangeur de chaleur B et un ensemble C comportant une vanne de détente, un compresseur et une réserve d'un fluide frigorigène comme du "Fréon". L'échangeur A comporte un radiateur en contact avec un serpentin qui relie les canalisations 15 et 16 d'eau chaude.
L'échangeur B comporte un radiateur en contact avec un serpentin qui relie les canalisations 18 et 19 d'eau froide. Pour assurer une circulation de l'eau chaude et une circulation de l'eau froide, un circulateur 17 est disposé sur la canalisation 15 d'arrivée d'eau chaude et un circulateur 20 est disposé sur la canalisation 17 d'arrivée d'eau froide. Chaque circulateur 17 ou 20 comporte au moins une pompe motorisée dont l'état de "marche-arrét" et/ou la puissance de pompage sont commandées par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 en fonction de l'exécution du programme qui y a été sélectionné et qui est en cours d'exécution.
De même, chaque organe commandable de la centrale 2 de production de froid, comme le compresseur, la vanne de détente ou un robinet à degré d'ouverture réglable peut ëtre commandé par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 en fonction de l'exécution du programme qui y a été sélectionné et qui est en cours d'exécution.
5 Ä la figure 3, on a représenté une autre partie de la machine de traitement thermodynamique de l'air dans un autre mode de réalisation de l'invention.
On a représenté une centrale locale de traitement d'air comme l'une des centrales 4 - 1 à 4 - N de la figure 1.
1o Selon les situations de montage de la centrale locale, de l'air à traiter est chargé par une buse d'entrée 24 à travers une porte d'accès 25 à une armoire relativement étanche dans laquelle est constituée la centrale. La porte d'accès 25 peut être télécommandée à l'aide d'un moteur électrique qui règle le degré
d'ouverture de volets d'ouverture et qui est alimenté par une carte de pilotage commandée par l'un des signaux 14 émis par l'automate programmable 11.
Selon les situations de montage aéraulique de la centrale locale de traitement de l'air considérée, l'air à traiter chargé par la buse d'entrée 24 est prélevé
- sur l'atmosphère extérieure au séchoir ;
- sur l'atmosphère intérieure du séchoir ;
- en un point particulier du séchoir ;
séchoir dans lequel est appliqué le processus de traitement de produits en vrac sur lequel la machine de traitement de l'invention est associée.
Selon les configurations de la centrale locale de traitement d'air, plusieurs caissons ou compartiments comme les compartiments 26, 29, 33 et 35 peuvent étre constitués à l'intérieur de l'armoire dans lequel a été constituée cette centrale. Des registres, comme les registres 30 et 34, sont télécommandés à
l'aide de moteurs électriques qui règlent le degré d'ouverture de volets d'échange d'air de traitement avec de l'air à traiter ou de l'air de traitement. On peut ainsi en fonction du degré d'ouverture des volets d'échange, régler ou ajuster la pression d'air à l'intérieur de l'armoire dans laquelle est constituée la centrale, ou encore le degré d'humidité, la température ou encore charger l'air avec un autre fluide de traitement qui s'ajoute à l'air qui sera envoyé sur le produit en vrac à traiter dans le séchoir. Les registres sont disposés sur chaque compartiment ou sur certains d'entre eux seulement. Chacun de leur degré d'ouverture peut étre commandé
io par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 en fonction de l'exécution du programme qui y a été sélectionné et qui est en cours d'exécution.
Dans l'armoire séparant les compartiments 26 et 29, une première batterie, la batterie froide 21, est disposée sur le trajet de l'air à traiter issu de la porte d'entrée 25. La batterie froide 21 comporte un serpentin (non représenté) qui est alimenté par deux canalisations d'accès 27 qui sont piquées sur le circuit d'eau froide 6 (Figure 1 ). Une vanne télécommandée 28 est disposée sur la canalisation "Aller" , de façon à isoler le premier échangeur de la batterie froide 21 ou non selon un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 (Figure 1).
Dans l'armoire séparant les compartiments 29 et 33, une seconde batterie, la batterie chaude 22, est disposée sur le trajet de l'air à traiter après son passage sur la batterie froide 21. La batterie chaude 22 comporte un serpentin (non représenté) qui est alimenté par deux canalisations d'accès 31 qui sont piquées sur le circuit 5 d'eau chaude (Figure 1 ). Une vanne télécommandée 32 est disposée sur la canalisation "aller", de façon à isoler l'échangeur de la batterie chaude 22 ou non selon un signal de commande 14 3o issu de l'automate programmable 11 (Figure 1 ).
Dans un mode particulier de réalisation, la centrale de traitement d'air ne comporte pas de vanne 32.
Dans l'armoire séparant les compartiments 33 et 35, un ventilateur de soufflage 23 est disposé sur le trajet de l'air à traiter après son passage sur la batterie chaude 22. Les caractéristiques aéraulique du ventilateur de soufflage 23 sont commandées à l'aide d'un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11.
Le cas échéant, de l'air à souffler, qui a donc subi le traitement thermodynamique de la centrale inclues dans l'armoire, traverse une porte de sortie 36, elle même dotée de volets dont le degré
d'ouverture est réglée par un moteur électrique (non représenté), lui-méme alimenté en fonction d'un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11 (Figure 1 ).
En revenant à la figure 1, on comprendra que chaque centrale 4 -1 à 4 - N, permet de prélever un air à traiter en un point quelconque de l'air atmosphérique, à l'intérieur ou à !'extérieur du séchoir, ou de l'air au droit du point du processus de traitement de produits en vrac sur lequel la centrale particulière travaille. De même, chacun des signaux de commande 14, déterminé par l'exécution du programme sélectionné dans l'automate programmable 11, dépend de la centrale à laquelle il est destiné, et donc du point dans le processus de traitement de produits en vrac sur lequel la centrale particulière travaille.
Ä la figure 4, on a représenté une autre partie de la machine de traitement thermodynamique de l'air selon la présente invention.
On recherche à récupérer le maximum des énergies récupérables dans l'ensemble du processus de traitement de produits en vrac auquel la machine de traitement thermodynamique de l'air de l'invention est appliqué.
Lors du fonctionnement de chacune des centrales locales 4 -1 à 4 - N, la batterie froide 21 dans laquelle circule une eau dont la température se trouve entre 5 et 10°, peut se couvrir de givre lorsque la centrale particulière 4 - i travaille en déshumidification de l'air à traiter.
Le travail de dégivrage de la batterie froide 21 est très consommateur d'énergie. Pour récupérer le maximum d'énergie, selon la présente invention, on récupère de la chaleur contenue dans l'air prélevé par une canalisation 49 convenable en un point déterminé du processus de traitement de produits en vrac dans le séchoir 42 dans lequel la machine de l'invention est installé. A cet effet, un groupe de plusieurs centrales de traitement local 40, 41 est affecté à un groupe de dégivrage 43. Le groupe de dégivrage 43 comporte un ventilateur d'aspiration 44 dont la buse d'aspiration est connectée à la canalisation 49 relié en un point du séchoir 42 où la température de l'air est élevée.
Une batterie 45 échangeur de chaleur entre de l'eau froide et l'air soufflé par le ventilateur 44 est disposée sur le groupe de dégivrage 43. Un serpentin de la batterie 45 échangeur de chaleur est connectée par des canalisations 47 et 48 sur un circuit spécial 46 de circulation d'eau froide, connecté sur la réserve d'eau froide.
Lorsque un dégivrage d'au moins un groupe de centrale de traitement local 40, 41 est commandé par un signal de commande 14 issu de l'automate programmable 11, la canalisation 49 est ouverte, le ventilateur 44 démarre, et le circuit spécial 46 de circulation d'eau froide est ouvert sur le serpentin de la batterie 45.
L'air chaud 49 traverse le ventilateur d'aspiration 44, puis le serpentin de la batterie 45 sur lequel il cède sa chaleur, et est évacué vers l'extérieur 50.
L'eau du circuit spécial 46 de circulation d'eau froide est réchauffée et retourne dans la réserve 3 d'eau froide de sorte que la réserve d'eau froide 3 voit sa température remonter, et le circuit normal 6 de circulation d'eau froide, sur lequel les batteries froides des centrales 40, 41 de traitement local travaillent, voient aussi leur température remonter. II en résulte un réchauffement des batteries froides des centrales 40, 41 de traitement local qui sont ainsi dégivrées.
Le procédé de l'invention consiste à exploiter le fait que la réserve d'eau chaude stocke des calories tandis que la réserve d'eau froide stocke des frigories.
Un ensemble de centrales locales de traitement de l'air prépare l'air sec et réchauffé utilisé par le séchoir et travaille entre les réserves de calories et de frigories.
Dans un premier mode de fonctionnement, l'air extérieur prélevé par la centrale locale de traitement est sec. Dans ce cas, la centrale vient prélever des calories dans le réservoir chaud afin de réchauffer l'air aspiré dans la centrale et d'améliorer son pouvoir évaporant. Cet air réchauffé est ensuite soufflé en un point du processus de traitement de produits en vrac de façon à se décharger de sa chaleur et à sécher ainsi le produit en vrac. En effet, le produit en vrac encore humide, étant réchauffé par la chaleur de l'air réchauffé, voit son humidité s'évaporer dans l'air atmosphérique sec au droit de la zone de traitement dévolue à
cette centrale locale de traitement. Cet air atmosphérique qui se charge d'humidité est alors retourné vers fa centrale locale de traitement affecté ou vers d'autres centrales comme la centrale de récupération d'énergie décrite à l'aide de la figure 4.
Dans un second mode de fonctionnement, l'air extérieur est humide et la centrale locale de traitement prélève des frigories dans le réservoir froid 3 de façon à assurer la condensation de l'humidité contenu dans l'air. L'air traité est alors soufflé vers une zone déterminée ou un point déterminé du traitement de produits en vrac. L'humidité de l'air extérieur se condense sur la batterie froide de la centrale locale de traitement, et peut être évacuée sous forme d'eau liquide vers le réseau d'eaux pluviales par exemple. La centrale locale de traitement va ensuite extraire des calories dans le réservoir chaud 1 afin de réchauffer l'air sec et d'améliorer encore son pouvoir évaporant lorsqu'il sera soufflé au point déterminée du processus de traitement.
Dans le procédé de l'invention, une étape de transfert d'énergie entre les deux réservoirs de chaleur 1 et de froid 3 est réalisée à l'aide de la centrale de production de froid 2. La centrale de production de froid 2 produit simultanément des calories 5 stockées dans le réservoir d'eau chaude 1 et des frigories stockées dans le réservoir d'eau froide 3.
Dans le procédé de l'invention, une étape de régulation du transfert d'énergie entre les deux réservoirs de chaleur 1 et de froid 3 est réalisée à l'aide d'un circuit de régulation qui évacue l0 selon les besoins les calories ou les frigories excédentaires. Lors de cette étape, quand on exécute un séchage avec de l'air extérieur sec, seules les calories stockées dans le réservoir d'eau chaude 1 sont utilisées. II existe alors un excédent de frigories dans le réservoir d'eau froide 3 qui impose une diminution de sa 15 température par rapport à sa température de consigne. Dans ce cas, l'étape de régulation du transfert d'énergie consiste à
récupérer de la chaleur sur l'air humide et chaud extrait en sortie de séchoir. Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, cette extraction peut se faire sur l'ensemble du séchoir en un point déterminé de celui-ci en 2o fonction de la programmation choisi sur l'automate programmable 11.
Lors de cette étape de régulation du transfert d'énergie, quand on exécute un fonctionnement de la machine de traitement thermodynamique de l'air en rafraîchissement, seules les frigories stockées dans le réservoir d'eau froide 3 sont utilisées. II en résulte un excédent de calories dans le réservoir d'eau chaude 1 qui impose une élévation de sa température par rapport à sa température de consigne. Dans ce cas, l'étape de régulation du transfert d'énergie consiste à évacuer à l'extérieur ces calories excédentaires à l'aide de la centrale de récupération de chaleur 43 (figure 4).
Lors de cette étape de régulation du transfert d'énergie, quand on exécute un fonctionnement de la machine de traitement thermodynamique de l'air en déshumidificateur, on utilise normalement des calories et des frigories produites sur chaque centrale locale de traitement. Le transfert d'énergie est alors à
l'équilibre. Dans ce cas, ou bien on ferme les vannes du circuit de circulation d'eau froide et on ouvre les vannes du circuit de circulation d'eau chaude, ou bien on ferme les vannes du circuit de circulation d'eau chaude et on ouvre les vannes du circuit et du circuit de circulation d'eau froide, ou bien on ouvre les vannes des deux circuits de circulation d'eau chaude et d'eau froide.
On va maintenant décrire de manière illustrative, à l'aide des figures 5 à 8, un séchoir automatisé permettant de ramener un fourrage récolté en vrac entre 30 et 40% de matières sèches à un taux de 85% de matières sèches. Dans ce mode de réalisation du séchoir de l'invention, on dispose de moyens pour réaliser - le pesage du fourrage récolté et qui va étre disposé
comme produit en vrac à traiter à l'aide d'un mode particulier de réalisation de la machine de traitement thermodynamique de l'air 2o selon l'invention ;
- la mesure du taux de matière sèche du fourrage récolté.
Le séchoir dispose de moyens automatiques pour assurer - Une répartition uniforme du fourrage sur le séchoir ;
- Le convoyage du fourrage pendant toute la traversée du séchoir.
Le séchoir 51 automatisé de l'invention comporte deux sections 52 et 53 qui assurent - Un pré-séchage 52 à 50% de matière sèche du fourrage en 24 heures ; puis - Un séchage 53 à 85% de matière sèche en 24 heures.
Le conditionnement du fourrage sec est effectué dans un mode préféré de réalisation en bottes carrées au moyen d'une botteleuse 54à chambre variable en fin de cycle de séchage.
L'un des avantages de l'invention est de permettre le stockage d'une semaine de récolte dans l'ensemble des deux sections de pré-séchage 52 et de séchage 53.
Le séchoir de l'invention est préférentiellement réalisé en plusieurs sites quand les quantités de produit en vrac à traiter et la durée des traitements par l'air issu de la machine de traitement l0 thermodynamique de l'invention sont importantes. L'équipement du séchoir est réparti alors sur deux ou trois sites. Chaque site du séchoir comporte l'équipement suivant.
Un premier équipement comporte des moyens 55 pour effectuer le pesage et la mesure des caractéristiques du produit en vrac à traiter. Parmi ces moyens, on compte - Un pont bascule situé à l'entrée du site qui permet de comptabiliser le poids de chaque entrée du produit en vrac comme du fourrage fraîchement coupé à l'arrivée sur le site ;
- Une station de mesure qui permet de déterminer avec précision le taux de matières sèches MS du produit en vrac comme du fourrage fraîchement coupé à l'arrivée sur le~site.
Un second équipement comporte des moyens pour effectuer un pré-séchage qui comportent essentiellement - un doseur démëleur 56 sur lequel est déchargé le fourrage dès son arrivée ;
- une soufflerie de répartition 58 du fourrage (aéro-engrangeur) alimenté par son propre convoyeur 57 et qui répartit le fourrage en vrac sur le tapis convoyeur 59 du séchoir.
- une cellule de pré-séchage comprenant un nombre déterminé de modules, dépendant du nombre de sites équipés et de caractéristiques d'optimisation économiques comme 14 modules pour trois sites ou 20 modules pour 2 sites, la cellule de pré-séchage étant équipée de son tapis convoyeur 59.
Dans un mode particulier de réalisation, chacun des modules 60, 61, ... disposés le long du tapis convoyeur 59 est équipé
- d'un caisson d'air sec et réchauffé avec une grille de répartition ;
- de deux ventilateurs de soufflage avec une batterie de réchauffage indépendante équipée de purges, de vannes l0 d'équilibrage, de vannes d'isolement ;
- d'une prise d'air extérieur.
Ces moyens sont au moins partiellement disposés dans une centrale locale de traitement d'air comme l'une des centrales 4-1 à
4-N de la machine de traitement thermodynamique de l'air de la figure 1.
Chaque paire de modules 60, 61 coopère avec une centrale de récupération d'énergie ainsi qu'elle a été décrite à l'aide de la figure 4 et comporte - un ventilateur de reprise d'air chaud et humide en sortie de séchoir ;
- une batterie de récupération d'énergie ;
- une bouche de rejet extérieur équipé d'un grillage pour volatile.
Un troisième équipement comporte des moyens 53 pour effectuer un séchage proprement dit. Les moyens de séchage comportent chacun - une cellule de séchage comprenant 14 ou 20 modules (3 ou 2 sites) avec un tapis convoyeur, et, chaque module est équipé de - un caisson d'air sec et réchauffé avec une grille de répartition, - un ventilateur de soufflage, - une machine de traitement thermodynamique de l'air avec batterie de réchauffage et batterie de déshumidification, avec des registres de fonctionnement et de régulation, des vannes d'équilibrage, des vannes de régulation motorisées, des vannes d'isolement et de purges ;
- une prise d'air extérieur, Chaque paire de modules 62, 63, ... est équipé
- d'un ventilateur de reprise d'air chaud et humide en sortie de séchoir, - d'une batterie de récupération d'énergie ;
- d'une bouche ~ de rejet extérieur équipé d'un grillage pour volatile.
Un quatrième équipement comporte dés moyens pour effectuer une gestion centralisée de l'énergie. La gestion de l'énergie est assurée par l'automate programmable de la machine de traitement thermodynamique de l'air et gère la combinaison d'un circuit de récupération d'énergie, du réseau hydraulique décrit, de groupes frigorifiques et de pompes de circulation. Dans un mode particulier de réalisation qui sera décrit plus loin, on ajoute à la combinaison une chaudière d'appoint. Particulièrement, l'automate programmable 11 est disposé avec les autres équipements électriques dans un local 81.
Un cinquième équipement comporte des moyens pour effectuer un conditionnement qui comportent essentiellement un convoyeur 64 installé en bout du séchoir qui récupère le fourrage sec et approvisionne une botteleuse 54 à poste fixe et chambre variable.
Un sixième équipement comporte des moyens 65 pour effectuer un stockage, essentiellement un bâtiment de stockage qui 3o permet d'entreposer et stocker au maximum le volume de fourrage traité en 1 semaine dans l'attente de son évacuation.
On va maintenant décrire les moyens de pesage. A l'arrivée sur le site, les auto-chargeuses parviennent sur une aire d'accueil 67 et sont pesées au passage sur un pont-bascule situé face au bureau 66. Un enregistrement des quantités récoltées est effectué
5 sur une station de mesure numérique.
Un échantillon de fourrage d'environ 200 g est prélevé afin de déterminer le taux de matières sèches du fourrage récolté, et donc la quantité d'eau à évaporer.
L'échantillon est pesé sur une balance de précision (+/- 1 g
10 près) puis placé dans une étuve ou au micro-onde. Le pesage de l'échantillon lorsqu'il est à 100% de matiëres sèches permet de calculer précisément le niveau de matières sèches lors du passage sur le pont bascule.
Dans un mode particulier de réalisation, )e pont bascule est 15 réalisé de la manière suivante - Tablier en béton préfabriqué hauteur 390 mm ;
- Capteurs de poids en acier inoxydable, étanchéité
IP68 ;
- Chaîne d'enregistrement numérique des valeurs de 2o mesure des capteurs de poids ;
- Trappes en acier galvanisé à chaud ;
- Dimension :18 m x 3 m.
Dans un mode particulier de réalisation, la station de mesure comporte - 1 four à micro-onde standard ou 1 étuve ;
1 balance de précision 2000 g.~
Par des essais convenables, le poids initial de mesure de l'échantillon est mesuré à l'aide de la balance de précision. Puis, par passage au four à micro-onde ou à l'étuve, son eau est éliminé
et son poids final en matières sèches MS est déterminé à l'aide de la balance de précision. En faisant le rapport du poids final de l'échantillon au poids initial de l'échantillon on obtient le taux de matières sèches MS, que ce soit sur un échantillon prélevé à
l'entrée sur le séchoir, en un point déterminé de prélèvement sur le convoyeur et après une durée déterminée de traitement, ou à la fin du traitement, en pré-séchage ou en séchage, avant le conditionnement final par exemple. Les données sont fournies à
l'automate programmable de contrôle de la machine de traitement thermodynamique de l'air et/ ou du séchoir de façon à, selon un programme prédéterminé et pré enregistré dans l'automate appliquer des consignes de fonctionnement aux divers composants l0 du séchoir ainsi qu'il a déjà été décrit.
Dans un mode particulier de réalisation, le doseur déméleur 56 comporte un pèse-automate et un râteau-doseur qui permettent d'effectuer un dosage régulier de tous types de fourrage. Un tapis agissant sur une balance avance en fonction du poids de fourrage.
Le râteau-doseur à double entraînement permet une régularité de l'avancée du' tapis. Un système de pression et de poids assure un dosage régulier.
Avec un châssis construit en une pièce en acier avec parois lisses pour favoriser le glissement du fourrage, le doseur déméleur 56 est très résistant pour subir les contraintes d'un usage régulier et intensif. Un baquet et une toile retiennent le fourrage lors du dosage. La partie avant est ouverte afin de permettre un déchargement des auto-chargeuses rationnels et rapides.
En cas d'arrivée simultanée de plusieurs autochargeuses, le fourrage est entreposé temporairement sur un quai de déchargement à hauteur de l'aire d'accueil 67 avant d'étre placé
sur le doseur démêleur 56 par un engin de manutention.
Les caractéristiques fonctionnelles du doseur démêleur en termes de largeur, de longueur, de hauteur, de capacité
3o instantanée en volume de produit en vrac à traiter, en puissance électrique de sa motorisation sont déterminées en fonction d'un programme d'optimisation économique non directement concerné
par la présente invention.
Dans un mode particulier de réalisation, chaque tapis convoyeur comme le tapis convoyeur 59, est construit avec un fond en bois solide, trois chaînes en acier avec traverses vissées et des tendeurs de chaînes automatiques, un cliquet d'avancement, un ameneur oblique avec trois chaînes en acier à 2 vitesses, commandées depuis l'automate programmable, un râteau reteneur réglable en hauteur, commandé depuis l'automate programmable, Également désigné sous le terme d'aéro-engrangeur, la soufflerie de déchargement 58 aspire le fourrage à l'extrémité du doseur démêleur 57. Le fourrage aspiré par la soufflerie est réparti sur le tapis convoyeur 59 par l'intermédiaire d'un tube zingué de 0,87 mm d'épaisseur et 40 cm de diamètre. La partie horizontale est réalisée par un tube télescopique qui coulisse sur un rail auto-porteur avec barre d'engrenage (orientée vers le bas pour éviter les dépôts de poussières). L'extrémité est réalisée par un coude à 90°
motorisé et mobile dans l'axe des tubes. L'oscillation du coude se fait de gauche à droite et assure en permanence une répartition homogène sur le convoyeur du fourrage démêlé évitant les « paquets ».
Deux sondes installées sur les côtés du convoyeur produisent des signaux de mesure qui, connectées à l'automate programmable 11 de la machine de traitement thermodynamique de l'air etlou du séchoir déclenchent un avancement du tapis 59 en fonction du niveau de remplissage du séchoir. Lorsqu'un niveau déterminé est atteint, un espace est libéré et ce jusqu'à un remplissage complet du séchoir.
Dans un mode particulier de réalisation, lorsque la quantité
récoltée quotidienne est plus importante que prévue, il est possible d'enclencher le fonctionnement de l'avancée télescopique du répartiteur qui répartit le fourrage par aller-retour longitudinal combiné à une rotation latérale de son coude motorisé. Le fourrage est ainsi réparti sur toute la largeur et la longueur du convoyeur sur un niveau supérieur à celui prédéterminé.
La soufflerie d'aspiration 58 est équipée d'un ventilateur 8 pales avec ailettage à niveau et un entraînement par moteur électrique d'une puissance électrique, une vitesse de rotation, une pression d'aspiration et/ ou un diamètre d'aspiration déterminées et placés en paramètres dans l'automate programmable de façon à
adapter le programme de commande de l'automate en fonction du séchoir.
Le séchoir automatisé de l'invention comporte une partie 52 de pré-séchage et une partie 53 de séchage. Chacune de ces parties 52 ou 53 est composée de plusieurs modules sensiblement identiques, dont chacun coopère avec une centrale locale de traitement de l'air comme une centrale 4-1 à 4-N de la machine de traitement thermodynamique de l'air 80 détaillée à la figure 1.
Chaque module est assemblé par boulonnage et est visible aux figures 6 et 7. Dans un mode particulier de réalisation, les dimensions d'un module sont Largeur : 6000 mm Longueur : 2400 mm Hauteur : 1300 mm Ces modules sont constitués au moyen de tubes carrés qui assurent la rigidité de l'ensemble, le support du fourrage et des différents éléments du tapis convoyeur 59 (pour la partie de pré
séchage 52) ou 67 (pour la partie de séchage 53). Les modules sont composés - de quatre pieds 70 réglables en hauteur à l'aide de tiges filetées ;
- d'une platine de fixation au sol ;
- d'un tablier horizontal 71 ;
- d'un caisson 72 de diffusion d'air sec et réchauffé de conception aéraulique pour une meilleure répartition d'air sur toute la surface du module ; le caisson est réalisé en acier galvanisé, renforcé par une nervure centrale et des plis en pointe de diamant ;
il comporte sur un côté une virole 73 pour le raccordement du ventilateur de soufflage 82 ;
- d'une grille de diffusion 74 d'air en acier galvanisé
boulonnée sur le tablier ; dotée de perforations à 20% en surface de grille ; d'ouvertures de 3 mm de diamètre.
La grille assure une diffusion homogène de l'air sur toute la surface du module.
Chaque module est équipée de ridelles 77 ou 78 qui permettent de limiter et de contenir le produit en vrac pendant son convoyage et la durée de son traitement de pré-séchage ou de séchage.
Les modules de téte et de queue du séchoir, situés à l'avant et à l'arrière du séchoir, sont renforcés pour supporter et intégrer les structures nécessaires à la fixation des divers éléments de traction. Ils sont constitués comme les autres modules et intègrent - Les arbres de transmission et leurs paliers ;
- Les roues d'entraînement (12 dents diamètre 400 mm) des chaînes de traction - Les pignons, - Les chaînes de réduction, - Les moto-réducteurs, et accessoires nécessaires à
l'entraînement du convoyeur principal.
On compte deux ventilateurs par module pour une répartition d'air impeccable sur le séchoir. Chaque module a son débit d'air 3o spécifique et indépendant afin de limiter les circuits préférentiels et chaque composant réglable est ou peut étre configuré à distance à
l'aide de l'automate programmable de la machine de traitement thermodynamique de l'air et/ ou du séchoir lors de l'exécution du programme prédéterminé qui contrôle l'exécution du procédé de traitement selon l'invention.
Intégrés aux modules, des ventilateurs hélicoïdes axiaux 5 sont conçus pour la ventilation à moyenne pression jusqu'à 800 pascals. Chaque module de pré-séchage est alimenté par 2 ventilateurs débitant en parallèle. La virole et le support moteur sont en acier soudé, revétus d'époxy noire. L'hélice en aluminium coulée comporte 10 - un nombre déterminé de pales ;
- une motorisation à plusieurs puissances électriques commandables par l'automate programmable de la machine de traitement thermodynamique de l'air et/ ou du séchoir ;
Le moteur des ventilateurs est en prise directe sur l'arbre et 15 tourne à une vitesse adaptée au débit et pertes de charge du séchoir.
L'ensemble est boulonné sur la virole en attente du module.
Le convoyeur principal assure lé transport du fourrage en cours de séchage. II est composé de 20 - un ensemble moto-réducteur compatible avec la charge de fourrage récolté à 30% de MS, à tracter ;
- une pluralité de 16 roues d'entraînement 80/100, 12 dents, diamètre 400 mm - un ensemble pignon et chaîne pour une réduction 25 supplémentaire de 3 entre moto-réducteur et arbre moteur ;
- quatre chaînes d'entraînement réparties sur la largeur du convoyeur des deux côtés, tous les 4 pas ;
- poussoirs boulonnés perpendiculairement sur les chaînes de traction distant de 40 cm.
Trois réseaux hydrauliques indépendants desservent les différentes centrales et caisson de traitement de la machine de traitement thermodynamique de l'air installés sur la longueur du séchoir. Il,s comportent - 1 circuit d'eau glacée 75;
- 1 circuit d'eau chaude 76 ;
- 1 circuit de récupération d'énergie.
Chaque réseau comporte un circuit fermé "départ retour". La sélection des tuyauteries permet le passage du débit total nécessaire pour un fonctionnement en puissance maximum. Les tuyauteries réalisées à partir de tubes acier classe T3 ou T10 sont peintes au minium anfi-rouille et en peinture conventionnelle. Elles sont prévues isolées à l'aide de coquilles en polystyrène extrudé
revétues d'un film PVC gris. Les supports des tuyauteries sont conformes aux préconisations DTU et adaptées aux différents diamètres.
Chaque module coopère avec une centrale locale de traitement d'air comme une centrale 4-1 à 4-N et comporte, au moins pour la partie de pré-séchage 52, une batterie de réchauffage d'air neuf extérieur de section 1800 x 1400 et 6 rangées de tubes espacés de 30mm. Des ailettes sont serties sur les tubes et sont distantes de 2,5 mm. La batterie est protégée par un filtre treillis métalliques (niveau de filtration EU2).
L'ensemble est intégré dans une centrale locale de traitement d'air comprenant un châssis support et un ensemble de panneaux en acier galvanisé. Les panneaux sont démontables et sont conçus pour faciliter l'accès aux composants internes. La face intérieure de chaque panneau est recouverte d'un isolant thermique et phonique. Les différents caissons sont insérés entre le ventilateur de soufflage et une bouche de reprise d'air extérieur réalisée à travers le bardage extérieur du bâtiment dans lequel les 3o parties 52 de pré-séchage et 53 de séchage sont constituées.
La partie de séchage principale du séchoir de l'invention est composée de modules identiques à ceux de la partie de pré-séchage décrite plus haut avec 14 modules pour trois sites ou 20 modules pour deux sites. Comme défini plus haut, le nombre des modules et le nombre de sites, ainsi que les autres paramètres de dimensionnement du séchoir et les autres paramètres de configuration et de fonctionnement des programmes enregistrés dans l'automate programmable d'au moins une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention sont déterminés en fonction de programmes d'optimisation économique non directement concernés par la présente invention.
La ventilation de la partie de séchage principale 53 du séchoir de l'invention est identique à la partie de pré-séchage 52 décrite plus haut. Mais chaque module de séchage est alimenté par son propre ventilateur.
Le convoyeur 67 de la partie de séchage principale 53 du séchoir de l'invention est identique au convoyeur dë pré-séchage.
Le système de batteries de traitement de l'air de l'installation comporte une pluralité de centrales de traitement d'air.
Une centrale de traitement comporte essentiellement - deux batteries à eau glycolée de section 1200x1000 avec 6 rangs de serpentins qui comportent une batterie chaude et une batterie froide ;
- un ensemble de registres motorisés permettant l'alimentation en air neuf extérieur de l'une ou l'autre des batteries ou des 2 simultanément ;
- une sonde extérieure qui permet d'effectuer la mesure en permanence des caractéristiques physiques de l'air extérieur et qui permet de déterminer, au niveau de l'automate programmable, le type de fonctionnement pour un résultat optimal.
L'automate programmable de chaque machine de traitement thermodynamique de l'air et/ou du séchoir contrôle deux conditions de fonctionnement.
Selon une première condition de fonctionnement, l'air extérieur est sec et froid : l'automate de régulation condamne la batterie froide, ferme le registre relatif à cette batterie et ouvre celui qui alimente en air extérieur la batterie chaude. L'air sec extérieur aspiré par le ventilateur traverse la batterie chaude se réchauffe pour améliorer son pouvoir évaporant avant d'étre insufflé sur le fourrage.
Selon une seconde condition de fonctionnement, l'air extérieur est humide et chaud : le système est inversé. L'automate de régulation ouvre le registre qui alimente en air extérieur chaud et humide en batterie froide ouvre un registre de dérivation entre les deux batteries et ferme celui qui alimente en direct la batterie chaude. La vapeur d'eau contenue dans l'air humide se condense au contact de cette batterie. L'air est déchargé de son eau. II
is traverse ensuite la batterie chaude et se réchauffe, améliorant ainsi son pouvoir évaporant pour arriver à une qualité d'air nécessaire au bon fonctionnement de l'ensemble. Quelque soit les conditions météorologiques extérieures, le pouvoir évaporant de l'air est conservé et les performances du séchoir identique.
Le séchoir de l'invention comporte ensuite un moyen de gestion centralisée de l'énergie. Un tel moyen de moyen de gestion centralisée de l'énergie comporte notamment un circuit de récupération d'énergie.
Le caisson de récupération d'énergie est installé dans le réseau d'extraction de l'air chaud et humide capté à la sortie du séchoir au sommet du bâtiment avant son rejet à l'extérieur.
Chaque paire de modules sur toute la longueur du séchoir comprend - Un filtre treillis métallique en protection de la batterie de récupération (niveau de filtration EU2) ;
- Une batterie de séchoir (1800x1400) comportant 6 rangs de tubes et ailettes aluminium serties tous les 2,5 mm ;
- Un ventilateur hélico'ide type MEGA AM avec 5 pales orientées à 32°;
- Une bouche de rejet avec une sortie équipée d'un grillage pare-volatile qui traverse le bardage extérieur du bâtiment.
L'ensemble est intégré dans un caisson de ventilation comprenant un châssis support et une ossature en acier galvanisé
mécano-soudée rigide afin de recevoir l'ensemble de panneaux d'habillage en acier galvanisé et les composants internes. Les panneaux 77, 78 sont démontables et sont conçus pour faciliter l0 l'accès aux composants internes. La face intérieure de chaque panneau est recouverte d'un isolant thermique et phonique. Les différents caissons sont insérés entre le ventilateur de soufflage et une bouche de reprise d'air extérieur réalisée à travers le bardage extérieur du bâtiment.
Le réseau hydraulique comporte trois réseaux hydrauliques indépendants qui desservent les différentes centrales et 'caissons de traitement installés sur la longueur du séchoir. Ils comportent - 1 circuit d'eau glacée ;
- 1 circuit d'eau chaude ;
- 1 circuit de récupération d'énergie.
Ghaque réseau comporte un circuit fermé "départ-retour". La sélection des tuyauteries est effectuée de façon à réaliser le passage du débit total nécessaire pour un fonctionnement en puissance maximum. Les tuyauteries réalisées à partir de tubes acier classe T3 ou T10 sont peintes au minium anti-rouille et en peinture conventiorinelle. Elles sont prévues isolées à l'aide de coquilles en polystyrène extrudé revêtues d'un film PVC gris. Les supports des tuyauteries sont conformes au préconisation DTU et adaptées aux différents diamètres.
3o Les pompes de circulation sont des pompes centrifuges monocellulaires en ligne double tête. Les débits des tétes de pompe sont isolés par clapets d'obturation. Chaque téte est prévue pour assurer à elle seule le débit déterminé.
L'automate de régulation répartit les temps de fonctionne ment et la mise en service d'un moteur de secours en cas de 5 besoin.
L'installation comprend - deux pompes de circulation par circuit réchauffeur de chaque centrale de traitement d'air ;
- deux pompes de circulation par circuit condenseur de lo chaque centrale de traitement d'air ;
- une pompe de circulation pour le réseau eau glacée ;
- une pompe de circulation pour le circuit eau chaude ;
- une pompe de circulation pour le circuit de récupération d'énergie ;
15 - une pompe de circulation pour le circuit de la chaudière d'appoint (voir plus loin).
Quand le séchoir automatisé de la présente invention est réparti en plusieurs sites, une machine de traitement thermo-dynamique de l'air selon l'invention est prévue pour chaque site.
2o Les groupes frigorifiques sont dimensionnés avec des puissances adaptées à la taille du site du séchoir sur lequel la machine de l'invention est implantée, mais aussi en fonction du nombre de sites composant l'installation. Ils sont conçus à partir d'un assemblage d'étages de puissance identiques et autonomes.
25 Chaque étage de puissance est déterminé par la taille du compresseur utilisé et disponible dans les gammes standard des fabricants du marché. Ils sont de type eauleau et raccordés en parallèle à l'intérieur de chaque centrale de la machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention. Les 30 différents étages de puissances sont pilotés par un automate centralisé et ils comportent toutes protection et régulation indispensables à un fonctionnement indépendant.
Chaque étage de puissance peut fonctionner en mode « forçage manuel » : l'étage est alors déconnecté de la régulation centralisée et devient autonome au niveau des protections et des sécurités.
Un étage de puissance est dimensionné au régime de fonctionnement considéré à une puissance frigorifique nominale pour une puissance absorbée déterminée et une puissance restituée déterminée.
Les centrales de chaque machine de traitement l0 thermodynamique de l'air selon l'invention débitent simultanément dans une bâche froide d'un volume déterminé (ballon tampon) et une bâche chaude d'un volume déterminé. Elles maintiennent une température dans la bâche chaude de 40 à 45°C ainsi qu'une température dans la bâche froide comprise entre 0 et 10°c.
Les réseaux hydrauliques "eau glacée" et "récupération d'énergie" sont raccordés sur la bâche "froide". Le réseau "eau chaude" est raccordé sur la "bâche chaude".
Dans un mode de réalisation, au moins certaines des centrales de traitement d'air fonctionnent de façon à produire de l'air chaud qui est soufflé en inversant le mode de fonctionnement de la centrale qui doit travailler en réchauffement d'air. Une telle réalisation est appliquée afin d'assurer le fonctionnement du séchoir automatisé de l'invention pour du fourrage récolté avec un niveau d'humidité inférieur à 30% de matières sèches, et/ ou par température extérieure très basse. Dans ces circonstances, il est nécessaire d'augmenter le pouvoir évaporant de l'air insufflé.
Pour obtenir le même effet, dans un autre mode de réalisation, une chaudière d'appoint équipé d'un brûleur ou d'un jeu de brûleurs gaz (propane ou gaz de ville selon les possibilités du 3o site) travaille en complément de la bâche chaude. La chaudière d'appoint fonctionne à basse température météorologique.
Le séchoir automatisé de l'invention est constitué en un ou plusieurs sites, chaque site comportant un bâtiment de pré-séchage et séchage et un bâtiment de stockage Dans un mode de réalisation, le bâtiment de pré-séchage et séchage est constitué:
- par une pluralité de travées de 6 m - sur une longueur de 108 et de 132 m - une hauteur de 5 m - une pente du toit de 21 % ;
l0 - couverture en bac acier nervuré prélaqué 1 e~ choix EP
63/100 avec fixation par agrafes et faîtières - les pignons, les pans, les angles de finition, et bandes de rives en bac-acier nervurés ;
- les ouvertures sont réalisées par portes coulissantes à
un vantail en dimension standard (5 m x 4,5 m haut) montées sur des rails tubulaires avec habillage en bac acier nervuré prélaqué ;
- l'assemblage de l'ensemble étant effectué par boulonnage.
Dans un mode de réalisation, le bâtiment de stockage est constitué par - une pluralité de travées de 6 m ;
- sur une longueur 24 m ;
- sur une largeur de 20 m ;
- sur une hauteur de 7 m ;
- avec une pente du toit de 21 - avec une couverture en bac acier nervure prél~aqué 1e~
choix EP 63/100 avec fixation par agrafes et faîtières - les pignons, les pans, les angles de finition, et bandes de rives étant réalisés en bac-acier nervurés - avec des ouvertures par portes coulissantes 1 vantail en dimension standard (5mx4,5 haut) montées sur des rail tubulaires avec habillage en bac acier nervuré prélaqué
- l'assemblage de l'ensemble étant effectué par boulonnage.
Les deux bâtiments précités sont réalisés sur un terrassement - terrain nivelé et stabilisé en standard ;
- fixation des bâtiments au sol par crosses d'assemblage sur raddier 20 cm et massif béton Dans un autre mode de réalisation, le séchoir comporte au moins un site composé d'un bâtiment de séchage constitué par une serre type serre chapelle. Dans une variante d'exécution, la serre est définie par les caractéristiques suivantes - Largeur : 9,6 m - Hauteur sous chéneau : 4,5m - Hauteur au faitage : 7m - Ossature poteaux galvanisés : 80x80mm - Toiture double paroi gonflable avec - 1 film polyéthylène extrudé vert/vert : 250 microns, - 1 film thermique, incolore, - Bardage pignons simple paroi avec 1 film polyéthylène extrudé vertlvert 250 microns, clipsé en pannes basses - Bardage demi-lunes en pvc rigide cristal naturel - Bardage long-pans en simple paroi avec 1 film polyéthylène extrudé vert/vert 250 microns, 4 saisons
Dans un mode particulier de réalisation, )e pont bascule est 15 réalisé de la manière suivante - Tablier en béton préfabriqué hauteur 390 mm ;
- Capteurs de poids en acier inoxydable, étanchéité
IP68 ;
- Chaîne d'enregistrement numérique des valeurs de 2o mesure des capteurs de poids ;
- Trappes en acier galvanisé à chaud ;
- Dimension :18 m x 3 m.
Dans un mode particulier de réalisation, la station de mesure comporte - 1 four à micro-onde standard ou 1 étuve ;
1 balance de précision 2000 g.~
Par des essais convenables, le poids initial de mesure de l'échantillon est mesuré à l'aide de la balance de précision. Puis, par passage au four à micro-onde ou à l'étuve, son eau est éliminé
et son poids final en matières sèches MS est déterminé à l'aide de la balance de précision. En faisant le rapport du poids final de l'échantillon au poids initial de l'échantillon on obtient le taux de matières sèches MS, que ce soit sur un échantillon prélevé à
l'entrée sur le séchoir, en un point déterminé de prélèvement sur le convoyeur et après une durée déterminée de traitement, ou à la fin du traitement, en pré-séchage ou en séchage, avant le conditionnement final par exemple. Les données sont fournies à
l'automate programmable de contrôle de la machine de traitement thermodynamique de l'air et/ ou du séchoir de façon à, selon un programme prédéterminé et pré enregistré dans l'automate appliquer des consignes de fonctionnement aux divers composants l0 du séchoir ainsi qu'il a déjà été décrit.
Dans un mode particulier de réalisation, le doseur déméleur 56 comporte un pèse-automate et un râteau-doseur qui permettent d'effectuer un dosage régulier de tous types de fourrage. Un tapis agissant sur une balance avance en fonction du poids de fourrage.
Le râteau-doseur à double entraînement permet une régularité de l'avancée du' tapis. Un système de pression et de poids assure un dosage régulier.
Avec un châssis construit en une pièce en acier avec parois lisses pour favoriser le glissement du fourrage, le doseur déméleur 56 est très résistant pour subir les contraintes d'un usage régulier et intensif. Un baquet et une toile retiennent le fourrage lors du dosage. La partie avant est ouverte afin de permettre un déchargement des auto-chargeuses rationnels et rapides.
En cas d'arrivée simultanée de plusieurs autochargeuses, le fourrage est entreposé temporairement sur un quai de déchargement à hauteur de l'aire d'accueil 67 avant d'étre placé
sur le doseur démêleur 56 par un engin de manutention.
Les caractéristiques fonctionnelles du doseur démêleur en termes de largeur, de longueur, de hauteur, de capacité
3o instantanée en volume de produit en vrac à traiter, en puissance électrique de sa motorisation sont déterminées en fonction d'un programme d'optimisation économique non directement concerné
par la présente invention.
Dans un mode particulier de réalisation, chaque tapis convoyeur comme le tapis convoyeur 59, est construit avec un fond en bois solide, trois chaînes en acier avec traverses vissées et des tendeurs de chaînes automatiques, un cliquet d'avancement, un ameneur oblique avec trois chaînes en acier à 2 vitesses, commandées depuis l'automate programmable, un râteau reteneur réglable en hauteur, commandé depuis l'automate programmable, Également désigné sous le terme d'aéro-engrangeur, la soufflerie de déchargement 58 aspire le fourrage à l'extrémité du doseur démêleur 57. Le fourrage aspiré par la soufflerie est réparti sur le tapis convoyeur 59 par l'intermédiaire d'un tube zingué de 0,87 mm d'épaisseur et 40 cm de diamètre. La partie horizontale est réalisée par un tube télescopique qui coulisse sur un rail auto-porteur avec barre d'engrenage (orientée vers le bas pour éviter les dépôts de poussières). L'extrémité est réalisée par un coude à 90°
motorisé et mobile dans l'axe des tubes. L'oscillation du coude se fait de gauche à droite et assure en permanence une répartition homogène sur le convoyeur du fourrage démêlé évitant les « paquets ».
Deux sondes installées sur les côtés du convoyeur produisent des signaux de mesure qui, connectées à l'automate programmable 11 de la machine de traitement thermodynamique de l'air etlou du séchoir déclenchent un avancement du tapis 59 en fonction du niveau de remplissage du séchoir. Lorsqu'un niveau déterminé est atteint, un espace est libéré et ce jusqu'à un remplissage complet du séchoir.
Dans un mode particulier de réalisation, lorsque la quantité
récoltée quotidienne est plus importante que prévue, il est possible d'enclencher le fonctionnement de l'avancée télescopique du répartiteur qui répartit le fourrage par aller-retour longitudinal combiné à une rotation latérale de son coude motorisé. Le fourrage est ainsi réparti sur toute la largeur et la longueur du convoyeur sur un niveau supérieur à celui prédéterminé.
La soufflerie d'aspiration 58 est équipée d'un ventilateur 8 pales avec ailettage à niveau et un entraînement par moteur électrique d'une puissance électrique, une vitesse de rotation, une pression d'aspiration et/ ou un diamètre d'aspiration déterminées et placés en paramètres dans l'automate programmable de façon à
adapter le programme de commande de l'automate en fonction du séchoir.
Le séchoir automatisé de l'invention comporte une partie 52 de pré-séchage et une partie 53 de séchage. Chacune de ces parties 52 ou 53 est composée de plusieurs modules sensiblement identiques, dont chacun coopère avec une centrale locale de traitement de l'air comme une centrale 4-1 à 4-N de la machine de traitement thermodynamique de l'air 80 détaillée à la figure 1.
Chaque module est assemblé par boulonnage et est visible aux figures 6 et 7. Dans un mode particulier de réalisation, les dimensions d'un module sont Largeur : 6000 mm Longueur : 2400 mm Hauteur : 1300 mm Ces modules sont constitués au moyen de tubes carrés qui assurent la rigidité de l'ensemble, le support du fourrage et des différents éléments du tapis convoyeur 59 (pour la partie de pré
séchage 52) ou 67 (pour la partie de séchage 53). Les modules sont composés - de quatre pieds 70 réglables en hauteur à l'aide de tiges filetées ;
- d'une platine de fixation au sol ;
- d'un tablier horizontal 71 ;
- d'un caisson 72 de diffusion d'air sec et réchauffé de conception aéraulique pour une meilleure répartition d'air sur toute la surface du module ; le caisson est réalisé en acier galvanisé, renforcé par une nervure centrale et des plis en pointe de diamant ;
il comporte sur un côté une virole 73 pour le raccordement du ventilateur de soufflage 82 ;
- d'une grille de diffusion 74 d'air en acier galvanisé
boulonnée sur le tablier ; dotée de perforations à 20% en surface de grille ; d'ouvertures de 3 mm de diamètre.
La grille assure une diffusion homogène de l'air sur toute la surface du module.
Chaque module est équipée de ridelles 77 ou 78 qui permettent de limiter et de contenir le produit en vrac pendant son convoyage et la durée de son traitement de pré-séchage ou de séchage.
Les modules de téte et de queue du séchoir, situés à l'avant et à l'arrière du séchoir, sont renforcés pour supporter et intégrer les structures nécessaires à la fixation des divers éléments de traction. Ils sont constitués comme les autres modules et intègrent - Les arbres de transmission et leurs paliers ;
- Les roues d'entraînement (12 dents diamètre 400 mm) des chaînes de traction - Les pignons, - Les chaînes de réduction, - Les moto-réducteurs, et accessoires nécessaires à
l'entraînement du convoyeur principal.
On compte deux ventilateurs par module pour une répartition d'air impeccable sur le séchoir. Chaque module a son débit d'air 3o spécifique et indépendant afin de limiter les circuits préférentiels et chaque composant réglable est ou peut étre configuré à distance à
l'aide de l'automate programmable de la machine de traitement thermodynamique de l'air et/ ou du séchoir lors de l'exécution du programme prédéterminé qui contrôle l'exécution du procédé de traitement selon l'invention.
Intégrés aux modules, des ventilateurs hélicoïdes axiaux 5 sont conçus pour la ventilation à moyenne pression jusqu'à 800 pascals. Chaque module de pré-séchage est alimenté par 2 ventilateurs débitant en parallèle. La virole et le support moteur sont en acier soudé, revétus d'époxy noire. L'hélice en aluminium coulée comporte 10 - un nombre déterminé de pales ;
- une motorisation à plusieurs puissances électriques commandables par l'automate programmable de la machine de traitement thermodynamique de l'air et/ ou du séchoir ;
Le moteur des ventilateurs est en prise directe sur l'arbre et 15 tourne à une vitesse adaptée au débit et pertes de charge du séchoir.
L'ensemble est boulonné sur la virole en attente du module.
Le convoyeur principal assure lé transport du fourrage en cours de séchage. II est composé de 20 - un ensemble moto-réducteur compatible avec la charge de fourrage récolté à 30% de MS, à tracter ;
- une pluralité de 16 roues d'entraînement 80/100, 12 dents, diamètre 400 mm - un ensemble pignon et chaîne pour une réduction 25 supplémentaire de 3 entre moto-réducteur et arbre moteur ;
- quatre chaînes d'entraînement réparties sur la largeur du convoyeur des deux côtés, tous les 4 pas ;
- poussoirs boulonnés perpendiculairement sur les chaînes de traction distant de 40 cm.
Trois réseaux hydrauliques indépendants desservent les différentes centrales et caisson de traitement de la machine de traitement thermodynamique de l'air installés sur la longueur du séchoir. Il,s comportent - 1 circuit d'eau glacée 75;
- 1 circuit d'eau chaude 76 ;
- 1 circuit de récupération d'énergie.
Chaque réseau comporte un circuit fermé "départ retour". La sélection des tuyauteries permet le passage du débit total nécessaire pour un fonctionnement en puissance maximum. Les tuyauteries réalisées à partir de tubes acier classe T3 ou T10 sont peintes au minium anfi-rouille et en peinture conventionnelle. Elles sont prévues isolées à l'aide de coquilles en polystyrène extrudé
revétues d'un film PVC gris. Les supports des tuyauteries sont conformes aux préconisations DTU et adaptées aux différents diamètres.
Chaque module coopère avec une centrale locale de traitement d'air comme une centrale 4-1 à 4-N et comporte, au moins pour la partie de pré-séchage 52, une batterie de réchauffage d'air neuf extérieur de section 1800 x 1400 et 6 rangées de tubes espacés de 30mm. Des ailettes sont serties sur les tubes et sont distantes de 2,5 mm. La batterie est protégée par un filtre treillis métalliques (niveau de filtration EU2).
L'ensemble est intégré dans une centrale locale de traitement d'air comprenant un châssis support et un ensemble de panneaux en acier galvanisé. Les panneaux sont démontables et sont conçus pour faciliter l'accès aux composants internes. La face intérieure de chaque panneau est recouverte d'un isolant thermique et phonique. Les différents caissons sont insérés entre le ventilateur de soufflage et une bouche de reprise d'air extérieur réalisée à travers le bardage extérieur du bâtiment dans lequel les 3o parties 52 de pré-séchage et 53 de séchage sont constituées.
La partie de séchage principale du séchoir de l'invention est composée de modules identiques à ceux de la partie de pré-séchage décrite plus haut avec 14 modules pour trois sites ou 20 modules pour deux sites. Comme défini plus haut, le nombre des modules et le nombre de sites, ainsi que les autres paramètres de dimensionnement du séchoir et les autres paramètres de configuration et de fonctionnement des programmes enregistrés dans l'automate programmable d'au moins une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention sont déterminés en fonction de programmes d'optimisation économique non directement concernés par la présente invention.
La ventilation de la partie de séchage principale 53 du séchoir de l'invention est identique à la partie de pré-séchage 52 décrite plus haut. Mais chaque module de séchage est alimenté par son propre ventilateur.
Le convoyeur 67 de la partie de séchage principale 53 du séchoir de l'invention est identique au convoyeur dë pré-séchage.
Le système de batteries de traitement de l'air de l'installation comporte une pluralité de centrales de traitement d'air.
Une centrale de traitement comporte essentiellement - deux batteries à eau glycolée de section 1200x1000 avec 6 rangs de serpentins qui comportent une batterie chaude et une batterie froide ;
- un ensemble de registres motorisés permettant l'alimentation en air neuf extérieur de l'une ou l'autre des batteries ou des 2 simultanément ;
- une sonde extérieure qui permet d'effectuer la mesure en permanence des caractéristiques physiques de l'air extérieur et qui permet de déterminer, au niveau de l'automate programmable, le type de fonctionnement pour un résultat optimal.
L'automate programmable de chaque machine de traitement thermodynamique de l'air et/ou du séchoir contrôle deux conditions de fonctionnement.
Selon une première condition de fonctionnement, l'air extérieur est sec et froid : l'automate de régulation condamne la batterie froide, ferme le registre relatif à cette batterie et ouvre celui qui alimente en air extérieur la batterie chaude. L'air sec extérieur aspiré par le ventilateur traverse la batterie chaude se réchauffe pour améliorer son pouvoir évaporant avant d'étre insufflé sur le fourrage.
Selon une seconde condition de fonctionnement, l'air extérieur est humide et chaud : le système est inversé. L'automate de régulation ouvre le registre qui alimente en air extérieur chaud et humide en batterie froide ouvre un registre de dérivation entre les deux batteries et ferme celui qui alimente en direct la batterie chaude. La vapeur d'eau contenue dans l'air humide se condense au contact de cette batterie. L'air est déchargé de son eau. II
is traverse ensuite la batterie chaude et se réchauffe, améliorant ainsi son pouvoir évaporant pour arriver à une qualité d'air nécessaire au bon fonctionnement de l'ensemble. Quelque soit les conditions météorologiques extérieures, le pouvoir évaporant de l'air est conservé et les performances du séchoir identique.
Le séchoir de l'invention comporte ensuite un moyen de gestion centralisée de l'énergie. Un tel moyen de moyen de gestion centralisée de l'énergie comporte notamment un circuit de récupération d'énergie.
Le caisson de récupération d'énergie est installé dans le réseau d'extraction de l'air chaud et humide capté à la sortie du séchoir au sommet du bâtiment avant son rejet à l'extérieur.
Chaque paire de modules sur toute la longueur du séchoir comprend - Un filtre treillis métallique en protection de la batterie de récupération (niveau de filtration EU2) ;
- Une batterie de séchoir (1800x1400) comportant 6 rangs de tubes et ailettes aluminium serties tous les 2,5 mm ;
- Un ventilateur hélico'ide type MEGA AM avec 5 pales orientées à 32°;
- Une bouche de rejet avec une sortie équipée d'un grillage pare-volatile qui traverse le bardage extérieur du bâtiment.
L'ensemble est intégré dans un caisson de ventilation comprenant un châssis support et une ossature en acier galvanisé
mécano-soudée rigide afin de recevoir l'ensemble de panneaux d'habillage en acier galvanisé et les composants internes. Les panneaux 77, 78 sont démontables et sont conçus pour faciliter l0 l'accès aux composants internes. La face intérieure de chaque panneau est recouverte d'un isolant thermique et phonique. Les différents caissons sont insérés entre le ventilateur de soufflage et une bouche de reprise d'air extérieur réalisée à travers le bardage extérieur du bâtiment.
Le réseau hydraulique comporte trois réseaux hydrauliques indépendants qui desservent les différentes centrales et 'caissons de traitement installés sur la longueur du séchoir. Ils comportent - 1 circuit d'eau glacée ;
- 1 circuit d'eau chaude ;
- 1 circuit de récupération d'énergie.
Ghaque réseau comporte un circuit fermé "départ-retour". La sélection des tuyauteries est effectuée de façon à réaliser le passage du débit total nécessaire pour un fonctionnement en puissance maximum. Les tuyauteries réalisées à partir de tubes acier classe T3 ou T10 sont peintes au minium anti-rouille et en peinture conventiorinelle. Elles sont prévues isolées à l'aide de coquilles en polystyrène extrudé revêtues d'un film PVC gris. Les supports des tuyauteries sont conformes au préconisation DTU et adaptées aux différents diamètres.
3o Les pompes de circulation sont des pompes centrifuges monocellulaires en ligne double tête. Les débits des tétes de pompe sont isolés par clapets d'obturation. Chaque téte est prévue pour assurer à elle seule le débit déterminé.
L'automate de régulation répartit les temps de fonctionne ment et la mise en service d'un moteur de secours en cas de 5 besoin.
L'installation comprend - deux pompes de circulation par circuit réchauffeur de chaque centrale de traitement d'air ;
- deux pompes de circulation par circuit condenseur de lo chaque centrale de traitement d'air ;
- une pompe de circulation pour le réseau eau glacée ;
- une pompe de circulation pour le circuit eau chaude ;
- une pompe de circulation pour le circuit de récupération d'énergie ;
15 - une pompe de circulation pour le circuit de la chaudière d'appoint (voir plus loin).
Quand le séchoir automatisé de la présente invention est réparti en plusieurs sites, une machine de traitement thermo-dynamique de l'air selon l'invention est prévue pour chaque site.
2o Les groupes frigorifiques sont dimensionnés avec des puissances adaptées à la taille du site du séchoir sur lequel la machine de l'invention est implantée, mais aussi en fonction du nombre de sites composant l'installation. Ils sont conçus à partir d'un assemblage d'étages de puissance identiques et autonomes.
25 Chaque étage de puissance est déterminé par la taille du compresseur utilisé et disponible dans les gammes standard des fabricants du marché. Ils sont de type eauleau et raccordés en parallèle à l'intérieur de chaque centrale de la machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'invention. Les 30 différents étages de puissances sont pilotés par un automate centralisé et ils comportent toutes protection et régulation indispensables à un fonctionnement indépendant.
Chaque étage de puissance peut fonctionner en mode « forçage manuel » : l'étage est alors déconnecté de la régulation centralisée et devient autonome au niveau des protections et des sécurités.
Un étage de puissance est dimensionné au régime de fonctionnement considéré à une puissance frigorifique nominale pour une puissance absorbée déterminée et une puissance restituée déterminée.
Les centrales de chaque machine de traitement l0 thermodynamique de l'air selon l'invention débitent simultanément dans une bâche froide d'un volume déterminé (ballon tampon) et une bâche chaude d'un volume déterminé. Elles maintiennent une température dans la bâche chaude de 40 à 45°C ainsi qu'une température dans la bâche froide comprise entre 0 et 10°c.
Les réseaux hydrauliques "eau glacée" et "récupération d'énergie" sont raccordés sur la bâche "froide". Le réseau "eau chaude" est raccordé sur la "bâche chaude".
Dans un mode de réalisation, au moins certaines des centrales de traitement d'air fonctionnent de façon à produire de l'air chaud qui est soufflé en inversant le mode de fonctionnement de la centrale qui doit travailler en réchauffement d'air. Une telle réalisation est appliquée afin d'assurer le fonctionnement du séchoir automatisé de l'invention pour du fourrage récolté avec un niveau d'humidité inférieur à 30% de matières sèches, et/ ou par température extérieure très basse. Dans ces circonstances, il est nécessaire d'augmenter le pouvoir évaporant de l'air insufflé.
Pour obtenir le même effet, dans un autre mode de réalisation, une chaudière d'appoint équipé d'un brûleur ou d'un jeu de brûleurs gaz (propane ou gaz de ville selon les possibilités du 3o site) travaille en complément de la bâche chaude. La chaudière d'appoint fonctionne à basse température météorologique.
Le séchoir automatisé de l'invention est constitué en un ou plusieurs sites, chaque site comportant un bâtiment de pré-séchage et séchage et un bâtiment de stockage Dans un mode de réalisation, le bâtiment de pré-séchage et séchage est constitué:
- par une pluralité de travées de 6 m - sur une longueur de 108 et de 132 m - une hauteur de 5 m - une pente du toit de 21 % ;
l0 - couverture en bac acier nervuré prélaqué 1 e~ choix EP
63/100 avec fixation par agrafes et faîtières - les pignons, les pans, les angles de finition, et bandes de rives en bac-acier nervurés ;
- les ouvertures sont réalisées par portes coulissantes à
un vantail en dimension standard (5 m x 4,5 m haut) montées sur des rails tubulaires avec habillage en bac acier nervuré prélaqué ;
- l'assemblage de l'ensemble étant effectué par boulonnage.
Dans un mode de réalisation, le bâtiment de stockage est constitué par - une pluralité de travées de 6 m ;
- sur une longueur 24 m ;
- sur une largeur de 20 m ;
- sur une hauteur de 7 m ;
- avec une pente du toit de 21 - avec une couverture en bac acier nervure prél~aqué 1e~
choix EP 63/100 avec fixation par agrafes et faîtières - les pignons, les pans, les angles de finition, et bandes de rives étant réalisés en bac-acier nervurés - avec des ouvertures par portes coulissantes 1 vantail en dimension standard (5mx4,5 haut) montées sur des rail tubulaires avec habillage en bac acier nervuré prélaqué
- l'assemblage de l'ensemble étant effectué par boulonnage.
Les deux bâtiments précités sont réalisés sur un terrassement - terrain nivelé et stabilisé en standard ;
- fixation des bâtiments au sol par crosses d'assemblage sur raddier 20 cm et massif béton Dans un autre mode de réalisation, le séchoir comporte au moins un site composé d'un bâtiment de séchage constitué par une serre type serre chapelle. Dans une variante d'exécution, la serre est définie par les caractéristiques suivantes - Largeur : 9,6 m - Hauteur sous chéneau : 4,5m - Hauteur au faitage : 7m - Ossature poteaux galvanisés : 80x80mm - Toiture double paroi gonflable avec - 1 film polyéthylène extrudé vert/vert : 250 microns, - 1 film thermique, incolore, - Bardage pignons simple paroi avec 1 film polyéthylène extrudé vertlvert 250 microns, clipsé en pannes basses - Bardage demi-lunes en pvc rigide cristal naturel - Bardage long-pans en simple paroi avec 1 film polyéthylène extrudé vert/vert 250 microns, 4 saisons
Claims (12)
1 - Machine de traitement thermodynamique d'air, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- un groupe refroidisseur (2) d'un fluide caloporteur qui circule entre une bâche de réserve (3) de fluide caloporteur froid et une bâche de réserve (1) de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation (5) en fluide caloporteur chaud connecté d'une part à la bâche (1) de fluide caloporteur chaud et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation (6) en fluide caloporteur froid connecté d'une part à la bâche (3) de fluide caloporteur froid et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur froid ;
- une pluralité (4-1, ... , 4-N) de centrales de traitement d'air, chaque centrale de traitement d'air comportant :
- une armoire comportant une pluralité de caissons ((2-, 29, 33, 35) et comportant :
- au moins un registre (25) d'entrée d'air à traiter ;
- au moins un registre (36) de sortie d'air traité ;
- une batterie réchauffeur (22) d'air connectée en un point du circuit (5) d'alimentation en fluide caloporteur chaud ;
- une batterie condenseur (23) d'air connectée en un point du circuit (6) d'alimentation en fluide caloporteur froid ;
- les deux batteries réchauffeur ou condenseur étant disposées dans un flux d'air à traiter ;
- un automate programmable (11) doté de moyens (12) pour déterminer au moins les températures du circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud et du circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid, la température et/ou le degré hygrométrique de l'air issu d'au moins une centrale de traitement d'air dans ladite pluralité de centrales de traitement d'air de façon à appliquer une séquence programmée (14) de traitement thermodynamique de l'air à traiter.
- un groupe refroidisseur (2) d'un fluide caloporteur qui circule entre une bâche de réserve (3) de fluide caloporteur froid et une bâche de réserve (1) de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation (5) en fluide caloporteur chaud connecté d'une part à la bâche (1) de fluide caloporteur chaud et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur chaud ;
- un circuit d'alimentation (6) en fluide caloporteur froid connecté d'une part à la bâche (3) de fluide caloporteur froid et constitué par au moins une canalisation de fluide caloporteur froid ;
- une pluralité (4-1, ... , 4-N) de centrales de traitement d'air, chaque centrale de traitement d'air comportant :
- une armoire comportant une pluralité de caissons ((2-, 29, 33, 35) et comportant :
- au moins un registre (25) d'entrée d'air à traiter ;
- au moins un registre (36) de sortie d'air traité ;
- une batterie réchauffeur (22) d'air connectée en un point du circuit (5) d'alimentation en fluide caloporteur chaud ;
- une batterie condenseur (23) d'air connectée en un point du circuit (6) d'alimentation en fluide caloporteur froid ;
- les deux batteries réchauffeur ou condenseur étant disposées dans un flux d'air à traiter ;
- un automate programmable (11) doté de moyens (12) pour déterminer au moins les températures du circuit d'alimentation en fluide caloporteur chaud et du circuit d'alimentation en fluide caloporteur froid, la température et/ou le degré hygrométrique de l'air issu d'au moins une centrale de traitement d'air dans ladite pluralité de centrales de traitement d'air de façon à appliquer une séquence programmée (14) de traitement thermodynamique de l'air à traiter.
2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la centrale de production de froid (2) est connectée par des circulateurs (17, 20) aux réserves d'eau chaude (1) et d'eau froide (3).
3 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque centrale locale de réglage (4-1, ..., 4-N) comporte plusieurs registres d'accès ou de sortie d'air à traiter ou d'air traité, ou encore d'un autre fluide, dont le degré d'ouverture est commandé
au moyen de l'automate programmable (11) et qui comporte aussi au moins une vanne à ouverture réglable sur un accès (27, 31) à
un circuit de circulation d'eau chaude (5) ou d'eau froide (6) au moyen de l'automate programmable (11).
au moyen de l'automate programmable (11) et qui comporte aussi au moins une vanne à ouverture réglable sur un accès (27, 31) à
un circuit de circulation d'eau chaude (5) ou d'eau froide (6) au moyen de l'automate programmable (11).
4 - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte pour au moins un groupe de centrales locales de traitement (41, 42), un groupe de récupération d'énergie (43) qui comporte au moins un accès (49) à
un air chaud issu en au moins un point déterminé d'un processus de traitement par air sur des produits en vrac, un ventilateur d'aspiration d'air chaud (44) qui débite sur une batterie de réchauffeur (45) connectée en un point d'un circuit (46) connecté à
la réserve d'eau froide (3) notamment pour effectuer le réchauffement de ladite réserve d'eau froide (3) et/ou le dégivrage des centrales locales. de traitement (40, 41) associées.
un air chaud issu en au moins un point déterminé d'un processus de traitement par air sur des produits en vrac, un ventilateur d'aspiration d'air chaud (44) qui débite sur une batterie de réchauffeur (45) connectée en un point d'un circuit (46) connecté à
la réserve d'eau froide (3) notamment pour effectuer le réchauffement de ladite réserve d'eau froide (3) et/ou le dégivrage des centrales locales. de traitement (40, 41) associées.
- Procédé de traitement de produits en vrac comme du fourrage, au moyen d'une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit traitement pouvant être un rafraîchissement, un chauffage, un séchage et/ou une ré humidification contrôlés, caractérisé en ce qu'il consiste à
- charger sur un convoyeur une quantité importante de produits en vrac à traiter ;
- appliquer sur une pluralité de sections de traitement un traitement adapté à l'aide d'un air qui a reçu un traitement thermodynamique particulier à chaque section ;
- évacuer le produit en vrac vers son aire d'utilisation, de transport ou de stockage quand une condition de fin de traitement par air est atteinte.
- charger sur un convoyeur une quantité importante de produits en vrac à traiter ;
- appliquer sur une pluralité de sections de traitement un traitement adapté à l'aide d'un air qui a reçu un traitement thermodynamique particulier à chaque section ;
- évacuer le produit en vrac vers son aire d'utilisation, de transport ou de stockage quand une condition de fin de traitement par air est atteinte.
6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape pour prélever des calories sur au moins une centrale locale de traitement sur la réserve d'eau chaude particulièrement quand l'air extérieur est sec.
7 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape pour prélever des frigories sur au moins une centrale locale de traitement sur la réserve d'eau froide particulièrement quand l'air extérieur est humide.
8 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de transfert d'énergie entre une réserve de frigories (3) et une réserve de calories (1).
9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de transfert d'énergie comporte aussi une étape de régulation du transfert d'énergie.
- Séchoir automatisé pour des produits en vrac comme une récolte de produits agricoles, caractérisé en ce qu'il comporte:
- une aire de déchargement (66) d'un produit en vrac comme une récolte de fourrages à traiter dans le séchoir ;
- une section de chargement (52) d'un convoyeur configuré de façon à charger des quantités importantes de produit en vrac à traiter ;
- une section (53) permettant de traiter le produit en vrac en fonction de sa position sur la section de convoyage à l'aide de l'une des centrales locales de traitement (4-1, ..., 4-N) d'au moins une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'une des revendications 1 à 6, qui se trouve disposée au droit de cette section ;
- une section (65) de conditionnement du produit en vrac et de rechargement ou de stockage.
- une aire de déchargement (66) d'un produit en vrac comme une récolte de fourrages à traiter dans le séchoir ;
- une section de chargement (52) d'un convoyeur configuré de façon à charger des quantités importantes de produit en vrac à traiter ;
- une section (53) permettant de traiter le produit en vrac en fonction de sa position sur la section de convoyage à l'aide de l'une des centrales locales de traitement (4-1, ..., 4-N) d'au moins une machine de traitement thermodynamique de l'air selon l'une des revendications 1 à 6, qui se trouve disposée au droit de cette section ;
- une section (65) de conditionnement du produit en vrac et de rechargement ou de stockage.
11 - Séchoir selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte une section de pré-séchage (52) puis une section de séchage (53).
12 - Séchoir selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le produit en vrac est chargé dans une pluralité de modules de traitement, chaque module de traitement comportant une grille de support (74) et des ridelles (77, 78) latérales, ainsi qu'un caisson aéraulique (72) connecté avec l'air soufflé et/ ou aspiré par au moins une centrale locale de traitement (4-1, ... , 4-N).
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