Appareil de séchage et de cristallisation par pulvérisation.
La pressente invention se rapporte à un appareil de séchage et de cristallisation par pulvérisation qui comporte une colonne dans laquelle la matière traitée (liquide, semiliquide, suspension, émulsion) est projetée par un organe rotatif sous forme finement divisée dans un courant ascendant d'air qui est chaud ou froid selon qu'il s'agit d'une opération de séchage ou de cristallisation. La matière pulvérisée forme un nuage dans le courant d'air ascendant qui entraîne l'humidité vers le sommet dc lu colonne où il est évacué. tandis que les particules sèches ou les petits cristaux retombent au fond de la colonne.
Lorsque, comme c'est fréquemment le cas, ces appareils sont destinés au séchage de matieres aisément altérables: lait, sang, blanc d'oeuf, etc., il importe d'éviter toute température excessive et il faut aussi qu'en chaque endroit de la colonne il soit maintenu une température appropriée aux conditions requises pour le séchage le plus rapide. Or. il n'est jamais possible, en pratique, de réaliser la. pulvérisation d'une façon parfaite, c'est-àdire < le façon que toutes les particules à sécher aient la même grosseur. Les particules de grosseurs différentes ayant nécessairement des vitesses de chute différentes, il est difficile d'établir et de maintenir un régime correspondant au rendement optimum de l'appareil sécheur.
Dans les cas dc cristallisation, le réglage des conditions qui conviennent le mieux à la matière traitée est souvent aussi délieat.
L'objet de l'invention a pour but de remédier à ces difficultés et de permettre d'obtenir facilement et sûrement le régime convenant le mieux aux conditions requises, quelle que soit la matière traitée, de façon que, dans chaque cas, la matière soit obtenue dans le meilleur état possible. I1 est basé sur l'observation du fait que le régime de fonctionnement de l'appareil est déterminé principalement par l'emplacement de l'organe rotatif par rapport aux orifices d'entrée et de sortie de l'air, la conformation et les dimensions de la colonne ayant aussi une influence sensible.
L'objet de l'invention est caractérisé en ce que les distances qui séparent l'organe rotatif qui sert de pulvérisateur, respectivement de l'entrée et de la sortie du courant d'air sont réglables. A cet effet, dans une forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention. l'organe rotatif est monté sur un support réglable; il est ainsi possible de faire varier aisément, suivant les besoins du traitement, les distances que doivent parcourir, d'une part, les particules à sécher, d'autre part, les gouttelettes à évaporer.
Il est généralement avantageux de donner à la colonne une hau- teur égale, ou approximativement égale à son diamètre et de faire entrer l'air chaud tan gentiellement à la périphérie de la colonne, pour qu'il se répartisse également sur toute la section de celle-ci et tourbillonne en s'élevant. La sortie a lieu dans l'axe de la colonne mais, contrairement à ce qui a été proposé antérieurement, l'orifice de sortie débouche directement dans le corps cylindrique de la colonne au lieu d'être raocordé à ee corps par une paroi conique.
On a trouvé, en effet, que cette disposition favorise la séparation des fines particules que l'air évacué tend à entraîner avec lui, ce qui, dans' les. appareils existants, rend souvent nécessaire l'adjonction de chambres encombrantes pour la récupération de ces particules.
Le dessin annexé représente, schématique- ment et à titre d'exemple, l'appareil de séchage objet de l'invention, en coupe verticale (fig. 1) et vu en plan (fig. 2).
La colonne représentée est formée d'un corps cylindrique 1 dont la hauteur est sensiblement égale au diamètre. Dans l'axe de la colonne est monté le disque pulvérisateur creux 2, de forme connue, qui reçoit le liquide à sécher d'un tube axial 3 et le distribue sous forme d'un nuage par ses. ouvertures périphériques. Le disque 2 est porté par un arbre 4 actionné par une turbine ou un moteur électrique 5 entouré par une enveloppe protectrice en tôle 6.
L'ensemble des organes 4, 5, 6 est monté de façon à pouvoir être déplacé en hauteur dans un guide 7 à l'aide d'un vérin 8 ou d'un autre mécanisme approprié
A une petite distance a du fond de la colonne sont ménagés un ou plusieurs eonduits tangentiels d'entrée d'air 9 raccordés à une source d'air chaud. Au sommet de la colonne se trouve l'orifice de sortie 10 qui débouche directement dans le corps cylindrique 1, de façon à laisser subsister autour de lui une sone annulaire 11 qui, en raison du change- ment de direction qu'y subit le courant d'air se dirigeant vers la sortie, favorise la sépa- ration de fines particules qui, sinon, pourraient être entraînées dans la sortie.
Cette action peut encore être accentuée par la présence d'une manchette 12 autour de l'ori- fice 10.
Lorsque l'appareil est en fonctionnement, la matière pulvérisée est débitée par le disque 2 cous forme d'un nuage de particules de grosseurs inégales. Il est désirable, en vue de l'uniformité et de l'efficacité du séchage, de faire en sorte que la durée du trajet des particules qui tombent dans la colonne soit égale à la durée du trajet des gouttelettes entraînées par l'air ascendant.
Ainsi, par exemple dans le cas du séchage diu lait, si la vitesse ascensionnelle de l'air sec est de 0,3 m par seconde, tandis que, suivant la grosseur des particules, leur vitesse de chute varie de 0,1 à 0,4 m/sec, la vitesse effective du mouvement ascendant des particules variera. de 0,2 à -0,1 m/sec. En d'au- tres termes, les plus grosses particules tomberont à une vitesse de 0,1 m/sec de la hauteur du disque 2 par rapport à l'orifice 9, tandis que les particules ou gouttelettes. les plus fines seront entraînées vers le haut à une vitesse de 0,2 m/sec.
Il s'ensuit que les dis tances b et c entre le disque 2 et les orifices 9 et 10 respectivement doivent être dans le rapport de 1 à 2 pour réaliser les conditions les plus favorables.
Ce résultat est aisément atteint grâce au dispositif 8 de réglage de la hauteur du disque 2 dont la manoeuvre permet en tout temps de modifier la position du disque 2, de manière à réaliser les' conditions optima correspondant soit à un changement du régime- de fonctionnement de l'appareil, soit au séchage d'une autre matière.
En dessous de l'orifice d'entrée 9 se trouve la zone morte dont la. hauteur a doit être suffisante pour permettre l'a séparation et le dépôt des particules recueillies dans la colonne.
Bien que dans la description de l'appareil représenté à titre d'exemple on ait envisagé seulement son utilisation comme appareil de séchage, on comprendra que cet appareil convient également à la réalisation d'opérations de cristallisation, le réglage de la position de l'organe rotatif permettant de même de mo .difier les conditions de l'opération de manière à atteindre le résultat ou le rendement cherché.
On pourrait a. aussi régler la position en hauteur de l'orifice d'entrée 9 par rapport à l'organe 2 en le ménageant dans un registre disposé devant l'entrée du canal d'admission d'air dans la colonne, et déplaçable veùicale- ment par rapport à cette entrée. La hauteur de l'orifice de sortie 10 peut être réglée en rendant la manchette 12 mobile verticalement dans la paroi supérieure de la colonne 1.