FR2567636A1 - Drier for granular materials - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne les séchoirs à matières en grains, notamment céréales et oléagineux, séchoirs constitués par une enceinte verticale dans laquelle les grains circulent par gravité et sont traversés par des flux horizontaux d'air de séchage, présentant deux niveaux de température : un niveau supérieur se situant généralement aux environs de 150"C et intéressant la partie supérieure de l'enceinte de séchage et un niveau inférieur, se situant aux environs de 100 C et intéressant la partie inférieure de l'enceinte, avec recyclage au moins d'une partie de l'air de niveau inférieur, dans l'air de niveau supérieur, après son réchauffage. The invention relates to dryers for grain materials, in particular cereals and oilseeds, dryers constituted by a vertical enclosure in which the grains circulate by gravity and are crossed by horizontal flows of drying air, having two temperature levels: one level upper generally located around 150 "C and involving the upper part of the drying enclosure and a lower level, located around 100 C and involving the lower part of the enclosure, with recycling of at least one part of the lower level air, in the upper level air, after reheating.
Les séchoirs à grains du type considéré comportent deux générateurs distincts, l'un fournissant l'air chaud inférieur, le second destiné à réchauffer l'air de recyclage. Le réchauffage de l'air recyclé alimentant l'étage supérieur du séchoir est obtenu par dilution d'air chaud à température plus élevée ou par combustion autour d'un brûleur à chauffage direct. The grain dryers of the type under consideration comprise two separate generators, one supplying the lower hot air, the second intended for heating the recycling air. Heating of the recycled air supplying the upper stage of the dryer is obtained by diluting hot air at a higher temperature or by combustion around a direct heating burner.
On connaft également des séchoirs à grains comportant un seul générateur d'air chaud à chauffage direct pour alimenter les deux niveaux de température. La technique utilisée consiste à fournir de l'air chaud à température relativement élevée puis à le distribuer aux deux niveaux. La dilution avec de l'air froid permet d'obtenir l'air chaud de fin de séchage, la dilution avec l'air de recyclage permet d'obtenir l'air chaud envoyé à l'étage supérieur. Le foyer est en général en pression et, de ce fait, il est nécessaire d'employer des brûleurs fonctionnant à une pression supérieure à la pression atmosphérique, ce qui exclut la possi bilité d'utiliser des brûleurs ne fonctionnant qu'en dépression, pourtant fort intéressants techniquement parlant.D'autre part, l'adjonction d'air chaud de dilution dans l'air de recyclage réduit les performances énergétiques de l'installation dans la mesure où la quantité d'air recyclé est relativement plus faible. Grain dryers are also known which have a single direct heating hot air generator to supply the two temperature levels. The technique used is to supply hot air at a relatively high temperature and then distribute it to the two levels. Dilution with cold air makes it possible to obtain the hot air at the end of drying, dilution with recycling air makes it possible to obtain the hot air sent to the upper floor. The hearth is generally under pressure and, therefore, it is necessary to use burners operating at a pressure higher than atmospheric pressure, which excludes the possibility of using burners operating only under vacuum, however very interesting technically speaking. On the other hand, the addition of hot air dilution in the recirculation air reduces the energy performance of the installation since the quantity of recirculated air is relatively lower.
L'invention permet d'utiliser des brûleurs fonctionnant avec des combustibles particulièrement intéressants, en ce qui concerne leurs performances énergétiques, comparées à leur coti, et également d'améliorer d'une façon générale le rendement énergétique du séchoir. The invention makes it possible to use burners operating with particularly advantageous fuels, with regard to their energy performance, compared with their cost, and also to generally improve the energy efficiency of the dryer.
L'invention consiste essentiellement à placer en dépression le foyer d'un générateur d'air chaud à chauffage direct de façon à assurer, à l'aide uniquement de ce générateur et dans le sens voulu, aussi bien le recyclage de l'air extrait de l'étage inférieur du séchoir que l'admission d'air ambiant pour l'amenée à la température voulue de i'air de séchage destiné à alimenter l'étage supérieur du séchoir. The invention essentially consists in placing under pressure the hearth of a hot air generator with direct heating so as to ensure, using only this generator and in the desired direction, both the recycling of the extracted air of the lower stage of the dryer than the admission of ambient air for bringing the desired drying air to the desired temperature for supplying the upper stage of the dryer.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description, qui va suivre, de quelques unes de ses formes possibles de réalisation, données uniquement à titre d'exemples non limitatifs. The invention will be better understood with the aid of the description which follows of some of its possible embodiments, given solely by way of nonlimiting examples.
Au cours de cette description, on se réfère aux dessins ci-joints sur lesquels la Fig. 1 est une vue schématique d'ensemble d'un séchoir conçu
suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue également schématique de la partie foyer de
ce séchoir, la Fig. 3 est une coupe transversale égalementschématique d'une
forme de réalisation d'un tel séchoir, la Fig. 4 est une vue, analogue à la Fig. 2 du séchoir suivant la
Fig. 3.In the course of this description, reference is made to the accompanying drawings in which FIG. 1 is a schematic overview of a dryer designed
according to the invention, FIG. 2 is also a schematic view of the hearth part of
this dryer, FIG. 3 is an equally schematic cross section of a
embodiment of such a dryer, FIG. 4 is a view, similar to FIG. 2 of the dryer following the
Fig. 3.
La Fig. 1 montre l'essentiel d'un séchoir à grains constitué par une enceinte 1 de séchage dans laquelle les grains s'écoulent par gravité depuis l'orifice d'alimentation la jusqu'à celui d'évacuation lb. Fig. 1 shows the essentials of a grain dryer constituted by a drying enclosure 1 in which the grains flow by gravity from the supply orifice 1a to that of discharge 1b.
L'enceinte de séchage est munie, comme connu, de canaux horizontaux superposés (non représentés) assurant le passage transversal, comme représenté par les flèches F de l'air de séchage, chauffé par un générateur d'air chaud comportant un foyer 2 muni de brûleurs 3. The drying chamber is provided, as known, with superimposed horizontal channels (not shown) ensuring the transverse passage, as represented by the arrows F of the drying air, heated by a hot air generator comprising a hearth 2 provided burners 3.
Comme connu, l'ensemble est conçu de façon à assurer l'émission de deux flux d'air, chauffés à des températures différentes à 1500C environ pour ltétage supérieur de l'enceinte, à 100 C environ pour son étage inférieur. As known, the assembly is designed so as to ensure the emission of two air streams, heated to different temperatures at around 1500C for the upper floor of the enclosure, at around 100C for its lower floor.
Deux ventilateurs 4, 5, disposés respectivement à la hauteur de l'étage supérieur de l'enceinte et à la hauteur de l'étage inférieur de ladite enceinte aspirent l'air usé sortant des canaux du séchoir après qu'il ait traversé la couche de grains. Le ventilateur 4 aspire l'air de la partie supérieure et le refoule, tout au moins partiellement, dans l'atmosphère. Le ventilateur 5 aspire l'air de la partie inférieure et le refoule, par la canalisation 6, à la base du foyer 2 du générateur d'air chaud. Two fans 4, 5, disposed respectively at the height of the upper stage of the enclosure and at the height of the lower stage of said enclosure suck the used air leaving the channels of the dryer after it has passed through the layer of grains. The fan 4 draws air from the upper part and discharges it, at least partially, into the atmosphere. The fan 5 draws air from the lower part and discharges it, via the pipe 6, at the base of the hearth 2 of the hot air generator.
Le générateur d'air chaud fournit un flux d'air à une température correspondant à la température désirée en partie supérieure du séchoir. Le flux d'air chaud est divisé en deux parties : le flux principal A est introduit dans la partie supérieure du séchoir. Le flux secondaire ss est mélangé à de l'air ambiant introduit en C, ou à une partie du flux d'air de séchage projeté par le ventilateur 5 servant d'air de recyclage, pour obtenir la température désirés en partie inférieure du séchoir.Ce mélange d'air ambiant et d'air de recyclage peut avantageusement etre réalisé en pratiquant des ouvertures dans les parois de l'enceinte 1 et en distribuant le flux d'air de dilution à l'intérieur du séchoir au moyen, par exemple, de tubes ou l'équivalent. The hot air generator provides an air flow at a temperature corresponding to the desired temperature in the upper part of the dryer. The hot air flow is divided into two parts: the main flow A is introduced into the upper part of the dryer. The secondary flow ss is mixed with ambient air introduced at C, or with part of the drying air flow projected by the fan 5 serving as recirculating air, to obtain the desired temperature in the lower part of the dryer. This mixture of ambient air and recycling air can advantageously be produced by making openings in the walls of the enclosure 1 and by distributing the flow of dilution air inside the dryer by means, for example, of tubes or the equivalent.
Le positionnement, par rapport aux circuits d'air, des ventilateurs 4 et 5 permet de placer les circuits en dépression et donc d'admettre les débits d'air désirés au moyen de ces deux ventilateurs. The positioning, with respect to the air circuits, of the fans 4 and 5 makes it possible to place the circuits in vacuum and therefore to admit the desired air flows by means of these two fans.
Il est toutefois possible de ne prévoir qu'un ventilateur unique débitant dans une gaine de refoulement permettant d'évacuer une partie de l'air à l'atmosphère et d'introduire l'autre partie dans le circuit de recyclage.However, it is possible to provide only a single fan delivering in a discharge duct making it possible to evacuate part of the air to the atmosphere and to introduce the other part into the recycling circuit.
L'air de recyclage véhiculé par le ventilateur 5 est intro duit à la base du foyer 2. Un déflecteur de forme adéquate (non représenté) confere, comme le montre la Fig. 1, à 11 air une orientation tangentielle lui imprimant un mouvement hélicordal entre l'enveloppe 7 et le foyer 2. The recycling air conveyed by the fan 5 is introduced into the base of the hearth 2. An appropriately shaped deflector (not shown) confers, as shown in FIG. 1, at 11 air, a tangential orientation giving it a helical movement between the casing 7 and the hearth 2.
Les gaz de combustion, obtenus par combustion directe de produits pétroliers, de charbon ou de déchets végétaux, sont aspirés dans le foyer 2. Des brûleurs 3, placés à la base du foyer 2, du type brûleurs torches ou à veine d'air peuvent avantageusement entre utilisés. Des diaphragmes (non représentés) judicieusement placés en amont des brûleurs permettent d'ajuster le débit de gaz chauds.The combustion gases, obtained by direct combustion of petroleum products, coal or vegetable waste, are drawn into the hearth 2. Burners 3, placed at the base of the hearth 2, of the torch or air vein type burners can advantageously between used. Diaphragms (not shown) judiciously placed upstream of the burners make it possible to adjust the flow of hot gases.
Un bouclier 8 (voir Fig. 2), placé à l'extrémité du foyer 2 assure une bonne combustion des produits utilisés et contraint les gaz chauds à se mélanger au flux d'air de recyclage. Le bouclier 8 peut avantageusement entre surmonté d'un cone 9 permettant d'éviter les dépôts éventuels de poussières sur la partie supérieure du foyer. A shield 8 (see Fig. 2), placed at the end of the hearth 2 ensures good combustion of the products used and forces the hot gases to mix with the recirculating air flow. The shield 8 can advantageously be surmounted by a cone 9 making it possible to avoid possible deposits of dust on the upper part of the hearth.
Des volets, ou tout autre moyen approprié, judicieusement placés permettent d'ajuster les débits d'air chaud A et B aux débits désirés. Shutters, or any other suitable means, judiciously placed, make it possible to adjust the hot air flow rates A and B to the desired flow rates.
L'adjonction, comme le montre la Fig 2, d'une troisième enveloppe 10 autour du foyer 2 permet, glace à la dépression existant à la base du foyer, d'aspirer l'air de combustion autour de l'enveloppe 7 de manière à la refroidir, ce qui évite la nécessité de la calorifuger. The addition, as shown in Fig 2, of a third casing 10 around the hearth 2 allows, ice to the vacuum existing at the base of the hearth, to suck the combustion air around the casing 7 so to cool it, which avoids the need to insulate it.
On peut avantageusement utiBser, pour le générateur d'air chaud, des brûleurs constitués par des torches alimentées en gaz naturel ou en gaz de pétrole liquéfié. Plusieurs torches peuvent être disposées dans la section du foyer Z pour fournir de l'air chaud à la température nécessaire. One can advantageously use, for the hot air generator, burners constituted by torches supplied with natural gas or with liquefied petroleum gas. Several torches can be arranged in the section of the fireplace Z to supply hot air at the necessary temperature.
L'invention permet, dans le cas d'un séchoir à grains avec refroidissement d'air chaud inférieur à 110 C et utilisant un air chaud d'une température supérieure à 150 C, de limiter la température des gaz chauds apportés par la combustion à 400 C. Dans le cas où les grains ne sont pas refroidis, cette température peut être abaissée à 300"C. The invention makes it possible, in the case of a grain dryer with cooling of hot air below 110 ° C. and using hot air of a temperature above 150 ° C., to limit the temperature of the hot gases supplied by combustion to 400 C. If the beans are not cooled, this temperature can be lowered to 300 "C.
L'invention peut être mise en oeuvre en utilisant de l'air sortant du ventilateur 4 pour le mélanger à I'air chaud A dans l'enceinte 1 et également pour fournir tout ou partie de l'air de combustion produisant l'air chaud dans le foyer. The invention can be implemented by using air leaving the fan 4 to mix it with the hot air A in the enclosure 1 and also to supply all or part of the combustion air producing the hot air. in the foyer.
Il est également possible, grace à l'invention, d'utiliser des générateurs flair chaud dont le combustible consiste en charbon ou en des déchets végétaux divers. Les foyers de ces générateurs qu'ils soient à grille, à vis ou à tout autre système, fonctionnent en général sous une faible dépression. Les gaz de combustion peuvent entre mélangés à de l'air ambiant ou de l'air de séchage pour obtenir la température désirée. Le mélange peut entre aspiré à la base du foyer du fait de la dépression qui règne dans le circuit d'air. Dans le cas d'une dépression trop importante, on prévoit des obturateurs tels que diaphragmes ou volets, pour créer des pertes de charges supplémentaires et obtenir ainsi la dépression désirée dans la chambre de combustion où se trouve le foyer 2. It is also possible, thanks to the invention, to use hot flair generators whose fuel consists of coal or various plant waste. The hearths of these generators, whether grate, screw or any other system, generally operate under a low vacuum. The combustion gases can be mixed with ambient air or drying air to obtain the desired temperature. The mixture can be sucked in at the base of the hearth due to the vacuum in the air circuit. In the case of too great a depression, shutters such as diaphragms or flaps are provided, to create additional pressure drops and thus obtain the desired depression in the combustion chamber where the hearth 2 is located.
La disposition du ventilateur en aval du séchoir permet de brasser de l'air à une température faible, entraidant une réduction de la géométrie du ou des ventilateurs. The arrangement of the fan downstream of the dryer makes it possible to stir air at a low temperature, helping a reduction in the geometry of the fan or fans.
Une forme particulièrement intéressante de réalisation de l'invention telle que représentée aux Fig. 3 et 4, consiste à placer le ou les ventilateurs à un pignon du séchoir et le générateur vertical d'air chaud 11 face aux gaines du séchoir du même coté de ce dernier. Les ventilateurs aspirent l'air de séchage 12 sortant des grains. Le ventilateur 4 souffle l'air à la base du foyer vertical 11, l'air chaud se répartit dans les canaux 13. Le générateur dont fait partie le foyer 11 peut ainsi et re réalisé entièrement en atelier pour être installé verticalement contre le séchoir. Le pied-support 14 peut avantageusement abriter l'armoire électrique 15 de commande de li'installation ainsi que la panoplie 16 d'alimentation et de régulation du combustible utilisé. Les sondes thermiques mesurant la température de recyclage, celle des gaz chauds, celle des deux flux de séchage, peuvent être ciblées à l'armoire. De meule les commandes électriques des équipements des brûleurs peuvent également entre ciblées. Les cables alimentant les autres organes du séchoir (moteur du ou des ventilateurs, compresseur, etc. ..) peuvent être raccordés à l'armoire puis mis à longueur pour simplifier au maximum les travaux de chantier. Les gaines de raccordement au séchoir peuvent faire partie intégrante du groupe de production d'air chaud. Lten- semble peut avantageusement être bardé pour constituer une pièce complète et finie. A particularly interesting embodiment of the invention as shown in Figs. 3 and 4, consists of placing the fan or fans at a pinion of the dryer and the vertical hot air generator 11 facing the ducts of the dryer on the same side of the latter. The fans draw in the drying air 12 leaving the grains. The fan 4 blows the air at the base of the vertical hearth 11, the hot air is distributed in the channels 13. The generator of which the hearth 11 is a part can thus and re produced entirely in the workshop to be installed vertically against the dryer. The support leg 14 can advantageously house the electrical cabinet 15 for controlling the installation as well as the set 16 for supplying and regulating the fuel used. The thermal probes measuring the recycling temperature, that of the hot gases, that of the two drying streams, can be targeted in the cabinet. From the grinding wheel, the electrical controls of the burner equipment can also be targeted. The cables supplying the other parts of the dryer (motor or fans, compressor, etc.) can be connected to the cabinet and then cut to length to simplify site work as much as possible. The dryer connection ducts can be an integral part of the hot air production group. Lten- seem can advantageously be clad to constitute a complete and finished part.
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