FR2579736A1 - Method and apparatus for drying semolina and granular products - Google Patents

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    • F26B3/10Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour carrying the materials or objects to be dried with it
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Abstract

The invention relates to a method and corresponding apparatus intended for drying semolina without damaging it. The method consists in putting the semolina in pneumatic suspension at low pressure, in an enclosure of a special shape providing a whirlwind movement. The suspension air is heated by an air heater and enters tangentially via the lower part of the body of the drier. The drier comprises a double wall heated by a fluid at a regulated temperature. Semolina-saturated air separation takes place in a cyclone and the fan is set to suction. This method is particularly designed for oven drying of hard wheat semolina.

Description

Le procédé et l'appareil objet de la présente invention concernent le séchage des semoules de blé dur en vrac et en flux continu. The process and the apparatus which are the subject of the present invention relate to the drying of durum wheat semolina in bulk and in continuous flow.

Dans l'industrie semoulière il est de plus en plus souvent nécessaire de sécher les semoules avant leur commercialisation. L'abaissement du taux d'humidité permet une meilleure conservation. Le séchage est indispensable pour les semoules destinées à ltexportation vers des pays au climat chaud et humide. In the semolina industry it is more and more often necessary to dry the semolina before their marketing. The lowering of the humidity allows better conservation. Drying is essential for semolina intended for export to countries with a hot and humid climate.

I1 existe des procédés et des appareils destinés au séchage des produits pulvérulents et granulaires. Les sécheurs à blé ou à mais ne conviennent absolument pas pour les semoules. Les étuves à farines panifiables sembleraient convenir assez bien. Cependant, de par leur conception elles présentent l'inconvénient d'abîmer les semoules en produisant des fins. En outre, leur rendement est moins bon en semoules qu'en farine. There are processes and apparatuses for drying powdery and granular products. Wheat or corn dryers are absolutely not suitable for semolina. The breadmaking ovens would seem to suit quite well. However, by design they have the disadvantage of damaging the semolina by producing ends. In addition, their yield is less good in semolina than in flour.

Les quelques rares installations existantes de séchage de semoules utilisent en fait des étuves à farine qui ne donnent pas entière satisfaction aux utilisateurs. Il existe actuellement cinq types d'étuves à farine pouvant être éventuellement utilisés pour sécher les semoules. Deux sont des appareils utilisant un transport pneumatique vertical à air chaud. Un autre type utilisant également le transport pneumatique à air chaud prévoit en outre une injection tangentielle du produit et de l'air chaud au bas de la colonne verticale, ce qui communique au mélange air-produit, un mouvement circulaire ascendant. Cela permet d'accroître un peu le temps de séjour du produit dans 11 étuve. De plus de l'air chaud à grande vitesse est soufflé dans une colonne interne au centre de la colonne de séchage, en des points bien précis de ce conduit intérieur. The few existing semolina drying facilities actually use flour ovens which are not entirely satisfactory to users. There are currently five types of flour ovens that can potentially be used to dry semolina. Two are devices using vertical pneumatic hot air transport. Another type also using pneumatic hot air transport also provides for a tangential injection of the product and hot air at the bottom of the vertical column, which communicates to the air-product mixture, an upward circular movement. This makes it possible to slightly increase the residence time of the product in the oven. In addition, hot air at high speed is blown into an internal column in the center of the drying column, at very specific points in this internal duct.

Des volets réglables permettent d'arriver tangentiellement dans le courant air-produit.Adjustable flaps allow to reach tangentially in the air-product flow.

Un quatrième type consiste en un séchage sur lit fluidisé avec échangeurs immergés. Aucun appareil de ce type n'a encore été utilisé pour la farine ou pour la semoule. On peut remarquer que la semoule est moins facile à fluidiser que la farine. Le coût d'investissement d'une étuve de ce type est une fois et demie à deux fois plus important que celui d'un autre type ; à débit et performances comparables. A fourth type consists of drying on a fluidized bed with immersed exchangers. No device of this type has yet been used for flour or semolina. We can notice that semolina is less easy to fluidize than flour. The investment cost of an oven of this type is one and a half to two times higher than that of another type; at comparable flow and performance.

Le cinquième type n'est utilisé que par une seule minoterie, la plus importante de France il est vrai. Ce matériel n'est plus construit depuis 1980. The fifth type is used only by a single flour mill, the largest in France it is true. This material has not been built since 1980.

Son bilan thermique est très mauvais. Le procédé consiste à sécher la farine dans une vis transporteuse à double paroi. La farine est séchée par la paroi chauffée à la vapeur, et par de l'air chaud arrivant dans la vis. L'air chaud saturé est aspiré et dépoussiéré. La farine séchée est refroidie par un batteur rotatif.Its thermal balance is very bad. The process involves drying the flour in a double wall conveyor screw. The flour is dried by the steam heated wall, and by hot air arriving in the auger. The saturated hot air is drawn in and dusted off. The dried flour is cooled by a rotary mixer.

Tous ces procédés ont l'inconvénient, quand ils sont appliqués à la semoule, de produire des fins, alors que la semoule est un produit rigoureusement calibré. De plus, dans les trois systèmes utilisant le transport pneumatique le temps de séjour en étuve est bref, de l'ordre de 3 ou 4 secondes. Pour des particules de farines ayant un diamètre moyen de 100 microns ce temps est suffisant pour obtenir un étuvage homogène raisonnable de 4 points. Mais ce temps est insuffisant pour sécher les semoules. All these processes have the disadvantage, when applied to semolina, of producing ends, whereas semolina is a rigorously calibrated product. In addition, in the three systems using pneumatic transport, the residence time in the oven is short, of the order of 3 or 4 seconds. For flour particles having an average diameter of 100 microns this time is sufficient to obtain a reasonable homogeneous baking of 4 points. But this time is insufficient to dry the semolina.

Le procédé et l'appareil selon l'invention permettent de remédier à ces inconvénients. I1 s'agit d'une étuve à suspension pneumatique assurant un mouvement tourbillonnaire avec chauffage par double paroi (eau chaude ou vapeur basse pression). Les semoules arrivent dans une enceinte intérieure et sont mises en suspension dans air préalablement chauffé par un aérotherme. The method and apparatus according to the invention overcomes these drawbacks. It is an air suspension oven ensuring a vortex movement with double wall heating (hot water or low pressure steam). The semolina arrives in an interior enclosure and is suspended in air previously heated by an air heater.

L'échange thermique se fait donc à la fois par conduction et par convection.The heat exchange therefore takes place both by conduction and by convection.

Le mélange air chaud-semoules séjourne environ cinq minutes dans le corps de l'étuve car la forme ellipsoide de celle-ci assure un mouvement hélicoidal fortement tourbillonnaire.The hot air-semolina mixture stays for about five minutes in the body of the oven because its ellipsoid shape ensures a strongly vortex helical movement.

A la sortie du corps de l'étuve, le mélange semoules-air saturé arrive dans un cyclone à grand rendement. Les semoules sèches se déposent à la partie inférieure et sont évacuées par l'intermédiaire d'une écluse rotative à axe horizontal. L'air saturé d'humidité et encore chaud est aspiré par unventila- teur. A la sortie de ce dernier il peut être repris sur un second cyclone de sureté ou par un filtre à manches. I1 est possible de prévoir un système de récupération des calories de cet air par un échangeur à plaques en amont de l'aérotherme. On leaving the body of the oven, the semolina-saturated air mixture arrives in a high-efficiency cyclone. The dry semolina settles at the bottom and is evacuated via a rotary lock with a horizontal axis. Air saturated with moisture and still warm is drawn in by a fan. At the end of the latter it can be taken up on a second safety cyclone or by a bag filter. It is possible to provide a system for recovering the calories of this air by a plate exchanger upstream of the air heater.

Dans le corps de l'étuve les semoules étant en simple suspension pneumatique en basse pression ne subissent pas de phénomène d'érosion, tant par frottement sur la paroi que par frottement réciproque. Le ventilateur étant placé en aspiration les semoules ne passent pas dans la turbine et ne risquent pas d'être endommagées par ses pales. L'écluse d'air travaillant en basse pression peut être de construction de série, et n'a pas besoin d'une étanchéité poussée. Elle risque moins d'endommager les semoules que les écluses utilisées en transport pneumatique. In the body of the oven the semolina being in simple pneumatic suspension at low pressure does not undergo any erosion phenomenon, as much by friction on the wall as by mutual friction. The fan being placed in suction the semolina does not pass into the turbine and does not risk being damaged by its blades. The air lock working at low pressure can be of series construction, and does not need a tight seal. It is less likely to damage semolina than the locks used in pneumatic transport.

La disposition de l'entrée de l'air chaud dans le fond de l'écluse permet une vidange intégrale de celle-ci en fin de cycle. The arrangement of the hot air inlet at the bottom of the lock allows complete emptying of the latter at the end of the cycle.

Un prototype expérimental de cet appareil a permis d'arriver aux résultats suivants
Produit à sécher : semoules type SSSE
Débit sur semoules humides : 4,2 to./h.
An experimental prototype of this device made it possible to arrive at the following results
Product to be dried: SSSE type semolina
Flow rate on wet semolina: 4.2 to./h.

Humidité des semoules à l'entrée : 15, 4 %
Humidité des semoules à la sortie : 14, 2 %
Température de l'air ambiant : 200 C.
Semolina humidity at the entrance: 15.4%
Semolina humidity at exit: 14.2%
Ambient air temperature: 200 C.

Température semoules à l'entrée : idem
Température semoules à la sortie : 400 C.
Semolina temperature at the entrance: same
Semolina temperature at the outlet: 400 C.

Puissance installée du moteur de la turbine : 20 KW
Intensité appelée : 22 Ampères pour 36 d'intensité nominale.
Installed power of the turbine engine: 20 KW
Intensity called: 22 Amperes for 36 of nominal intensity.

Hauteur de l'entrée à la sortie des semoules : 2100 mm
Plus grande hauteur : écluse + cyclone + turbine + moteur : 3630 mm.
Height of entry to exit of semolina: 2100 mm
Greater height: lock + cyclone + turbine + motor: 3630 mm.

Emprise au sol, aérotherme compris : 6 m2 environ.Footprint, air heater included: approximately 6 m2.

Endommagement des semoules : tout à fait négligeable.Semolina damage: completely negligible.

Envolée de fins en sortie de cyclone : tout à fait négligeable.Soaring ends at the end of the cyclone: quite negligible.

Principe de fonctionnement : selon planche 1/1. Les semoules sont amenées par le tube 1 dans le corps de l'étuve 2. L'eau à température régulée (ou la vapeur) entre par le tube 3 dans l'aérotherme 4 qui admet l'air ambiant (ou pré-chauffé) en 5. L'air chaud entre dans le corps de l'étuve par l'ouverture 6. Le fluide à température régulée entre en 7 dans l'enveloppe extérieure du corps de l'étuve, et en ressort en 8 après échange thermique, et est évacué en 9. Le mélange semoules-air saturé-sort du corps de l'étuve en 10. La séparation a lieu dans le cyclone 11 et la semoule est évacuée en 13 par 1 'é- cluse 12. L'air saturé est aspiré par le ventilateur centrifuge 14 commandé par le moteur 15. Il est évacué en 16. Operating principle: according to sheet 1/1. The semolina is brought through the tube 1 into the body of the oven 2. The temperature-controlled water (or steam) enters through the tube 3 into the air heater 4 which admits ambient air (or preheated) in 5. The hot air enters the body of the oven through the opening 6. The temperature-controlled fluid enters in 7 in the outer envelope of the body of the oven, and comes out in 8 after heat exchange, and is discharged at 9. The semolina-saturated air mixture leaves the body of the oven at 10. The separation takes place in the cyclone 11 and the semolina is evacuated at 13 by the sluice 12. The saturated air is sucked in by the centrifugal fan 14 controlled by the motor 15. It is discharged at 16.

L'ensemble de l'appareil est de construction métallique en tôle d'acier- soudée, revêtue pour toutes les parties en contact avec les semoules, de peinture laquée type alimentaire. I1 est cependant préférable que la paroi chauffante soit en acier inox qualité dite "poli-miroir". The whole device is of metal construction in welded sheet steel, coated for all parts in contact with semolina, with food-grade lacquer paint. It is however preferable for the heating wall to be made of quality stainless steel called "mirror-polished".

Des clapets de sécurité anti-explosion peuvent être prévus. Un système de régulation de la température ou du débit du fluide de séchage, est possible avec prise en compte du taux d'humidité du produit à la sortie et ajustement de la température en fonction de la valeur de consigne. Explosion-proof safety valves can be provided. A system for regulating the temperature or the flow rate of the drying fluid is possible, taking into account the humidity level of the product at the outlet and adjusting the temperature according to the set value.

L'ensemble de l'appareil, corps de l'étuve, cyclone et aérotherme, occupe un espace extrêmement réduit, tant en superficie au sol qu'en hauteur, ceci relativement aux types de séchage des farines existants. The whole apparatus, the body of the oven, cyclone and air heater, occupies an extremely small space, both in terms of floor area and height, this in relation to the types of drying of existing flours.

Le procédé et l'appareil ont été conçus pour étuver particulièrement les semoules de blé dur. Ils pourraient être utilisés également pour sécher en continu tout produit granuleux fragile.  The method and the apparatus have been designed to particularly dry durum wheat semolina. They could also be used to continuously dry any fragile granular product.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1) Procédé et appareil destinés au séchage des semoules, caractérisés par le fait que les semoules se trouvent en suspension pneumatique en basse pression dans de l'air chaud, dans un corps d'étuve à double paroi chauffée par l'intermédiaire d'un fluide à température régulée. 1) Method and apparatus for drying semolina, characterized in that the semolina is in pneumatic suspension at low pressure in hot air, in a double-walled oven body heated by means of a temperature controlled fluid. 2) Procédé et appareil selon revendication 1 caractérisés par le fait que la forme ellipsoide du corps de l'étuve et l'entrée d'air tangentielle par la partie inférieure, assure un mouvement fortement tourbillonnaire. 2) Method and apparatus according to claim 1 characterized in that the ellipsoid shape of the body of the oven and the tangential air inlet from the bottom, provides a strongly vortex movement. 3) Procédé et appareil selon revendications 1 et 2 caractérisés par le fait que le ventilateur assurant la suspension pneumatique est disposé après le cyclone séparateur d'air saturé.  3) Method and apparatus according to claims 1 and 2 characterized in that the fan ensuring the pneumatic suspension is arranged after the cyclone separating saturated air.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108562128A (en) * 2017-12-30 2018-09-21 丁玉琴 A kind of interlayer eddy flow corn-drying device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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