EP1030149A1 - Dispositif combiné de soufflage et d'aspiration à échange énergétique intégré pour un dispositif de séchage - Google Patents
Dispositif combiné de soufflage et d'aspiration à échange énergétique intégré pour un dispositif de séchage Download PDFInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
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- F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
- F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
- F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
- F26B13/104—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts supported by fluid jets only; Fluid blowing arrangements for flotation dryers, e.g. coanda nozzles
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- F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
Definitions
- the present invention relates to a device blowing and suction unit incorporating a energy exchange between the two flows.
- Hot air dryers blow on the surface of the moving tape to achieve both energy and mass transfers. Charged supply air moisture is then removed by a suction means.
- Infrared dryers deliver energy by radiation. Mass transfer is carried out by a blowing parallel to the surface of the strip in scroll. The blown air charged with humidity is then evacuated by means of suction.
- the purpose of the present invention is to provide a combined blowing and suction device which reduces the volume of flows in circulation while when working at high blowing temperatures.
- the invention is based in particular on the convective-radiative device described in the request for European patent n ° 98 402 768.0.
- This device puts precisely the supply air flows and suction such as air flow temperature suctioned is greater than that of the blown flows.
- the original contiguous arrangement of the blowing means and suction offers the possibility of achieving a useful energy transfer between blowing flows and suction.
- the drying device is characterized in that it includes means for perform an energy exchange between the flows of blowing and suction, either by heat exchange, either by mass exchange.
- the air dryers shown in the attached figures are, for example, part of the installation for drying a strip of paper such as described in the European patent application No. 98 402 768.0 in the name of the Claimant.
- This installation includes a succession of air dryers and radiant burners gas.
- Each drying device involves flows supply and suction air. Due in particular to the presence of radiant burners between the devices air drying the suction flow temperature is higher than the temperature of the blowing flow.
- each device for drying includes means for performing an exchange energy between the blowing and suction flows.
- the above means are suitable for perform a heat exchange between the flows of blowing and suction.
- the drying device includes a compartment for air supply 1 having an inlet 2 and an outlet 3 supply air.
- This blowing compartment 1 is adjacent to two air intake compartments 4 each comprising (see Figure 2) an entry air intake 5 adjacent to the air outlet 3 of blowing the blowing compartment 1.
- the air blowing compartment 1 is separated from each suction compartment 4 by a wall 6 having a crenellated or corrugated profile for promote heat exchange between the air flow passing through the blowing compartment 1 and the flow air passing through the suction compartments 4.
- the compartment of blowing consists of a series of tubes 10, 10a, 10b whose wall 11 has to promote the heat exchange of the fins 12 projecting at inside the suction compartments 4.
- the two suction compartments 4 are arranged symmetrically on either side of the compartment blowing.
- the tubes supply air 10a extend along a plane inclined by compared to the vertical side walls 13 of the two suction compartments 4.
- This arrangement increases the surface tubes 10a which promotes heat exchange.
- blowing tubes 10a, 10b have upstream of their blowing air outlet 3, a duct 14, 15 shaped to suck in air through venturi effect to mix this air with the one that is blown at the outlet of the blowing tubes 10a, 10b.
- the mixture between the suction and blowing could also be done by a means suitable mechanical.
- the temperature of the suction stream is higher than the temperature of the blowing flow.
- the energy exchanges between flows suction and blowing effect reheat the air which is blown on the paper strip 16, which increases the drying efficiency.
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Abstract
Le dispositif de séchage pour des bandes continues de papier met en jeu des flux d'air de soufflage et d'aspiration. La température du flux d'aspiration est supérieure à la température du flux de soufflage. Le dispositif comprend des moyens (6) pour réaliser un échange énergétique entre les flux de soufflage et d'aspiration. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne un dispositif
combiné de soufflage et d'aspiration intégrant un
échange énergétique entre les deux flux.
De nombreuses opérations effectuées sur des
bandes continues en défilement par exemple en papier
nécessitent un apport d'énergie. Le séchage est l'une de
ces opérations.
Afin de préserver la qualité de l'état de
surface de ces bandes, il est souvent indispensable
d'effectuer cet apport d'énergie sans contact.
Pour sécher sans contact une bande continue en
défilement, les techniques couramment utilisées sont :
- le séchage convectif à air chaud ;
- le séchage infrarouge, au moyen de brûleurs radiants.
Ces deux techniques doivent combiner un apport
d'énergie et de masse pour effectuer efficacement
l'opération de séchage. Dans les deux cas, des moyens de
soufflage et d'aspiration sont mis en oeuvre.
Les séchoirs à air chaud soufflent à la surface
de la bande en défilement pour réaliser à la fois les
transferts d'énergie et de masse. L'air soufflé chargé
d'humidité est ensuite évacué par un moyen d'aspiration.
Les séchoirs infrarouges délivrent l'énergie par
rayonnement. Le transfert de masse est effectué par un
soufflage parallèle à la surface de la bande en
défilement. L'air soufflé chargé d'humidité est ensuite
évacué par un moyen d'aspiration.
Ces deux technologies se doivent d'apporter un
maximum d'énergie dans un encombrement le plus réduit
possible. Ces deux impératifs sont incompatibles :
- l'apport énergétique convectif est d'autant plus efficace que la température de l'air soufflé est élevée,
- l'encombrement d'une installation de séchage est d'autant plus importante que la température de l'air soufflé est élevée.
Le but de la présente invention est de proposer
un dispositif combiné de soufflage et d'aspiration qui
permet de réduire le volume des flux en circulation tout
en travaillant à des températures de soufflage élevées.
Dans le cas des séchoirs à air chaud
traditionnels, la température de l'air aspiré chargé en
humidité est inférieure à la température de l'air
soufflé. Il faut donc éviter de réaliser des échanges
énergétiques entre ces deux flux sans quoi l'apport
énergétique serait diminué.
Dans le cas des séchoirs infrarouges, la
température de l'air humide aspiré est supérieure à
celle de l'air soufflé en raison des pertes énergétiques
des éléments radiatifs qui réchauffent le mélange d'air
de soufflage et de vapeur d'eau provenant de
l'évaporation. Il paraít donc intéressant de réaliser
des transferts énergétiques entre les deux flux afin de
réduire la température de l'air aspiré au profit de la
température de l'air soufflé. Cependant, la disposition
traditionnelle des moyens de soufflage et d'aspiration
ne permet pas de réaliser aisément de tels échanges.
L'invention s'appuie en particulier sur le
dispositif convecto-radiatif décrit dans la demande de
brevet européen n°98 402 768.0. Cet appareil met
justement en jeu des flux d'air de soufflage et
d'aspiration tels que la température des flux d'air
aspirés soit supérieure à celle des flux soufflés. La
disposition contiguë originale des moyens de soufflage
et d'aspiration offre la possibilité de réaliser un
transfert énergétique utile entre les flux de soufflage
et d'aspiration.
Suivant l'invention, le dispositif de séchage
est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour
réaliser un échange énergétique entre les flux de
soufflage et d'aspiration, soit par échange thermique,
soit par échange massique.
Ainsi, de l'énergie est extraite de l'air
d'aspiration pour réchauffer l'air de soufflage avant
qu'il ne touche la surface d'une bande continue. Cet
échange énergétique entre les deux flux en circulation
permet :
- de réduire la température et/ou le volume de l'air soufflé à l'entrée du système de séchage puisqu'il sera réchauffé avant de toucher la bande ;
- de réduire la température et/ou le volume de l'air aspiré hors du système puisqu'il aura échangé de l'énergie avec l'air de soufflage.
En raison de ces températures et/ou des volumes
plus réduits, l'encombrement du système de séchage sera
plus réduit.
D'autres particularités et avantages de
l'invention apparaítront encore dans la description ci-après.
Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples
non limitatifs :
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de séchage conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale partielle du dispositif représenté à la figure 1, montrant une bande de papier défilant en continu sous le dispositif ;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une première variante de réalisation du dispositif ;
- la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une deuxième variante de réalisation du dispositif ;
- la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une troisième variante de réalisation du dispositif ;
- la figure 6 est une vue à échelle agrandie montrant un détail de la partie inférieure du dispositif représenté sur la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue en coupe transversale d'une quatrième variante de réalisation du dispositif.
Les dispositifs de séchage à air représentés sur
les figures annexées font partie par exemple de
l'installation de séchage d'une bande de papier telle
que décrite dans la demande de brevet européen
n°98 402 768.0 au nom de la Demanderesse.
Cette installation comprend une succession de
dispositifs de séchage à air et de brûleurs radiants à
gaz.
Chaque dispositif de séchage met en jeu des flux
d'air de soufflage et d'aspiration. Du fait notamment de
la présence de brûleurs radiants entre les dispositifs
de séchage à air la température du flux d'aspiration est
supérieure à la température du flux de soufflage.
Conformément à l'invention, chaque dispositif de
séchage comprend des moyens pour réaliser un échange
énergétique entre les flux de soufflage et d'aspiration.
Dans le cas des dispositifs représentés sur les
figures 1 à 4, les moyens ci-dessus sont adaptés pour
réaliser un échange thermique entre les flux de
soufflage et d'aspiration.
Dans le cas des dispositifs représentés sur les
figures 5 à 7, les moyens ci-dessus sont adaptés pour
réaliser un mélange entre les flux de soufflage et
d'aspiration.
Dans la réalisation des figures 1 et 2, le
dispositif de séchage comprend un compartiment de
soufflage d'air 1 comportant une entrée 2 et une sortie
3 d'air de soufflage. Ce compartiment de soufflage 1 est
adjacent à deux compartiments d'aspiration d'air 4
comportant chacun (voir figure 2) une entrée
d'aspiration d'air 5 adjacente à la sortie 3 d'air de
soufflage du compartiment de soufflage 1.
Par ailleurs, le compartiment de soufflage d'air
1 est séparé de chaque compartiment d'aspiration 4 par
une paroi 6 présentant un profil crénelé ou ondulé pour
favoriser l'échange thermique entre le flux d'air
traversant le compartiment de soufflage 1 et le flux
d'air traversant les compartiments d'aspiration 4.
Dans le cas des dispositifs de séchage
représentés sur les figures 3 à 6, le compartiment de
soufflage est constitué par une série de tubes 10, 10a,
10b dont la paroi 11 présente pour favoriser les
échanges thermiques des ailettes 12 faisant saillie à
l'intérieur des compartiments d'aspiration 4.
Comme dans le cas des figures 1 et 2, les deux
compartiments d'aspiration 4 sont disposés
symétriquement de part et d'autre du compartiment de
soufflage.
Dans les variantes des figures 4 et 5, les tubes
de soufflage 10a s'étendent suivant un plan incliné par
rapport aux parois latérales verticales 13 des deux
compartiments d'aspiration 4.
Cette disposition permet d'augmenter la surface
des tubes 10a ce qui favorise les échanges thermiques.
Dans le cas des exemples représentés sur les
figures 5 à 7, les tubes de soufflage 10a, 10b
comportent en amont de leur sortie d'air de soufflage 3,
un conduit 14, 15 conformé pour aspirer de l'air par
effet venturi pour mélanger cet air avec celui qui est
soufflé à la sortie des tubes de soufflage 10a, 10b.
Dans l'exemple des figures 5 et 6, l'air est
aspiré dans le conduit 14 près de l'entrée d'aspiration
des compartiments d'aspiration 4. Par conséquent, une
partie du flux d'air aspiré dans les compartiments
d'aspiration est mélangée avec le flux d'air soufflé par
des tubes 10a.
Dans l'exemple de la figure 7, l'air
d'aspiration circulant dans les compartiments 4 est
aspiré dans le conduit 14 dont l'entrée est située à
l'intérieur de ces compartiments.
Le mélange entre les flux d'aspiration et de
soufflage pourrait également être effectué par un moyen
mécanique approprié.
Dans tous les exemples que l'on vient de
décrire, la température du flux d'aspiration est
supérieure à la température du flux de soufflage. Les
échanges énergétiques réalisés entre les flux
d'aspiration et de soufflage ont pour effet de
réchauffer l'air qui est soufflé sur la bande papier 16,
ce qui augmente l'efficacité du séchage.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à
l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter
à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du
cadre de l'invention.
Claims (8)
- Dispositif de séchage mettant en jeu des flux d'air de soufflage et d'aspiration, dans lequel la température du flux d'aspiration est supérieure à la température du flux de soufflage, lequel dispositif comprend, d'une part, des moyens (6, 12, 14, 15) pour réaliser un échange énergétique entre les flux de soufflage et d'aspiration, et, d'autre part, un compartiment de soufflage d'air (1) comportant une entrée (2) et une sortie (3) d'air de soufflage, ce compartiment (1) étant adjacent à au moins un compartiment (4) d'aspiration d'air comportant une entrée (5) d'aspiration d'air adjacente à la sortie (3) d'air de soufflage du compartiment de soufflage (1), caractérisé en ce que le compartiment (1) de soufflage d'air est adjacent à deux compartiments d'aspiration (4) disposés de part et d'autre de ce compartiment de soufflage (1) et séparés de celui-ci par des parois (6, 11) comportant des moyens pour favoriser l'échange thermique entre le flux d'air traversant le compartiment de soufflage (1) et le flux d'air traversant le compartiment d'aspiration (4).
- Dispositif de séchage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les deux dits compartiments d'aspiration (4) sont disposés symétriquement de part et d'autre du compartiment de soufflage (1).
- Dispositif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (14, 15) sont adaptés pour réaliser un mélange entre les flux de soufflage et d'aspiration.
- Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites parois (6) ont un profil crénelé ou ondulé.
- Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites parois (11) présentent des ailettes (12) faisant saillie à l'intérieur du ou des compartiments d'aspiration (4).
- Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le compartiment de soufflage (10a) s'étend suivant un plan incliné par rapport aux parois latérales verticales (13) des deux compartiments d'aspiration (4).
- Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le compartiment de soufflage (10a, 10b) comporte en amont de sa sortie d'air (3) de soufflage, un conduit (14, 15) conformé pour aspirer de l'air du flux d'aspiration par effet venturi pour mélanger cet air avec le flux d'air soufflé à la sortie (3) du compartiment de soufflage (10a, 10b).
- Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le mélange entre les deux flux est réalisé par un moyen mécanique.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9902020 | 1999-02-18 | ||
| FR9902020A FR2790072B1 (fr) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | Dispositif combine de soufflage et d'aspiration a echange energetique integre pour un dispositif de sechage |
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ID=9542223
Family Applications (1)
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| EP00400438A Withdrawn EP1030149A1 (fr) | 1999-02-18 | 2000-02-16 | Dispositif combiné de soufflage et d'aspiration à échange énergétique intégré pour un dispositif de séchage |
Country Status (3)
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| EP (1) | EP1030149A1 (fr) |
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