FR2645951A1 - Method for drying containers and installation for drying such containers - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention est relative à un procédé de séchage de récipients, tels que notamment bouteilles, bonbonnes, extincteurs ou similaires ainsi qutà une installation de séchage de tels récipients. The invention relates to a method for drying containers, such as in particular bottles, carboys, fire extinguishers or the like, as well as to an installation for drying such containers.
Elle trouvera son application dans le domaine du séchage d'objets creux par élimination du liquide volatil qui est contenu et son utilisation dans différents domaines industriels tels que le séchage de bouteilles alimentaires, le séchage de bouteilles à gaz et généralement le séchage de tous types de récipients préalablement remplis puis vidés dudit liquide. It will find its application in the field of drying hollow objects by elimination of the volatile liquid which is contained and its use in various industrial fields such as the drying of food bottles, the drying of gas cylinders and generally the drying of all types of containers previously filled and then emptied of said liquid.
En effet, certaines dispositions réglementaires exigent dans le cadre d'un contrôle régulier de ces récipients, la mise à l'épreuve desdits contenants, notamment à l'aide de liquide volatil. Indeed, certain regulatory provisions require as part of a regular control of these containers, the testing of said containers, in particular using volatile liquid.
Ces bouteilles une fois éprouvées, il est nécessaire de les débarrasser de toute trace de liquide ou d'humidité contenue à l'intérieur. These bottles once proven, it is necessary to rid them of any trace of liquid or moisture contained inside.
Un séchage naturel de l'intérieur entrainait souvent un séchage plutôt lent et non efficace, ce qui se répercute indirectement sur les coûts de production. Natural drying of the interior often resulted in rather slow and ineffective drying, which indirectly affects production costs.
Eq matière de séchage de matériaux ou d'objets n'absorbant pas les liquides volatils, on connait deux principes : le séchage dynamique et le séchage par évaporation. As for the drying of materials or objects that do not absorb volatile liquids, two principles are known: dynamic drying and drying by evaporation.
Le séchage dynamique consiste à projeter sur la surface à sécher de l'air à grande vitesse pour constituer une lame d'air qui formera substantiellement un racloir pour ladite surface à assécher. Dynamic drying consists in projecting air onto the surface to be dried at high speed to form an air space which will form a substantial scraper for said surface to be dried.
Un tel séchage peut être facilement appliqué pour le traitement de surface extérieure de forme plus ou moins plane, cependant il est tout à fait inadapté au séchage de volume intérieur de récipients, tels que bouteilles, bonbonnes, extincteurs ou similaires. Such drying can be easily applied for the treatment of an outer surface of more or less flat shape, however it is completely unsuitable for drying the interior volume of containers, such as bottles, carboys, fire extinguishers or the like.
Le séchage par évaporation, quant à lui, fait intervenir les deux paramètres suivants :
Le gradient de pression de vapeur du liquide volatil entre l'air dans le récipient et l'air à la surface du plan de liquide, le coefficient de convection étant fonction notamment de la vitesse du gaz sur le plan de liquide.Evaporative drying, on the other hand, involves the following two parameters:
The vapor pressure gradient of the volatile liquid between the air in the container and the air on the surface of the liquid plane, the convection coefficient being a function in particular of the speed of the gas on the liquid plane.
Une telle solution convient bien au séchage des volumes intérieurs de récipients mais elle nécessite comme précité un temps de séchage relativement long et n'est pas sans poser certains problèmes d'élimination de l'humidité.pendant la phase d'évaporation proprement dite. Such a solution is well suited for drying the interior volumes of containers but it requires, as mentioned above, a relatively long drying time and is not without posing certain problems of removing moisture. During the actual evaporation phase.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de séchage de récipients, tels que notamment bouteilles, bonbonnes, extincteurs ou similaires, ainsi qulune installation de séchage de tels récipients par lesquels on élimine par évaporation des traces de liquide volatil ou d'humidité contenues à l'intérieur dudit récipient, qui permettent un séchage forcé très rapide y compris dans les interstices des parois de récipients, c'est-à-dire un séchage de qualité optimale en un temps réduit. The object of the present invention is to provide a method for drying containers, such as in particular bottles, carboys, fire extinguishers or the like, as well as an installation for drying such containers by which traces of volatile liquid or moisture are removed by evaporation. contained inside said container, which allow very rapid forced drying including in the interstices of container walls, that is to say drying of optimum quality in a reduced time.
Un des buts de la présente invention est de proposer un procédé et une installation de séchage de récipients, qui soient intéressants sur le plan mise en oeuvre de par sa facilité et de par la conception des moyens utilisés. One of the aims of the present invention is to propose a method and an installation for drying containers, which are advantageous from the point of view of implementation by virtue of its ease and by the design of the means used.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Other objects and advantages of the present invention will appear during the description which follows, which is however only given for information and which is not intended to limit it.
Selon l'invention, le procédé de séchage de récipients, tels que notamment bouteilles, bonbonnes, extincteurs ou similaires, par lequel on élimine par évaporation des traces de liquide volatil ou d'humidité contenues à l'intérieur dudit récipient, ce dernier présentant un goulot ou conduit de communication de petites dimensions par rapport à celles dudit récipient, est caractérisé par le fait que l'on insuffle, à l'intérieur du récipient par ledit goulot, un gaz plus ou moins chaud à très grande vitesse pour augmenter le gradient de pression de vapeur du liquide entre le milieu gazeux dans le récipient et le milieu gazeux à la surface du liquide, et pour favoriser le coefficient de convection dudit gaz. According to the invention, the method for drying containers, such as in particular bottles, carboys, fire extinguishers or the like, by which traces of volatile liquid or moisture contained inside said container are removed by evaporation, the latter having a neck or communication conduit of small dimensions with respect to those of said container, is characterized by the fact that a more or less hot gas is blown inside the container by said neck at very high speed to increase the gradient vapor pressure of the liquid between the gaseous medium in the container and the gaseous medium on the surface of the liquid, and to promote the convection coefficient of said gas.
Cela étant, l'installation de séchage de récipients, conçue pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, est caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour insuffler, à l'intérieur dudit récipient, par son goulot de communication, un gaz plus ou moins chaud à très grande vitesse. However, the container drying installation, designed to implement the method of the invention, is characterized by the fact that it includes means for blowing, inside said container, through its communication neck, a more or less hot gas at very high speed.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, ces moyens se présentent sous la forme d'un dispositif thermodynamique apte à délivrer un gaz sous pression plus ou moins chaud et d'au moins une canne d'éjection du gaz le dirigeant dans le volume intérieur dudit récipient. In a particular embodiment of the present invention, these means are in the form of a thermodynamic device able to deliver a more or less hot pressurized gas and at least one cane for ejecting the gas directing it into the interior volume of said container.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante. The present invention will be better understood on reading the following description accompanied by the accompanying drawings which form an integral part thereof.
La figure I montre une vue schématique d'un mode de réalisation d'une installation de séchage de récipient selon la présente invention. Figure I shows a schematic view of an embodiment of a container drying installation according to the present invention.
La figure 2 montre une vue en coupe d'un détail de réalisation de l'installation de séchage représentée à la figure 1, relatif au moyen pour insuffler le gaz. Figure 2 shows a sectional view of a detail of embodiment of the drying installation shown in Figure 1, relating to the means for blowing the gas.
La figure 3 montre une vue en coupe selon l'axe
III-III de la figure 2.Figure 3 shows a sectional view along the axis
III-III of figure 2.
L'invention concerne un procédé de séchage de récipients, tels que notamment bouteilles, bonbonnes, extincteurs ou similaires ainsi qu 1une installation de séchage de tels récipients. The invention relates to a method for drying containers, such as in particular bottles, carboys, fire extinguishers or the like, as well as to an installation for drying such containers.
Quoique plus spécialement mise au point pour le séchage de récipients de type bouteilles de gaz, l'invention pourrait néanmoins trouver son application dans d'autres domaines industriels ou un tel séchage est requis. Although more specifically developed for the drying of containers of the gas cylinder type, the invention could nevertheless find its application in other industrial fields where such drying is required.
Le problème du séchage, à savoir sa difficulté de mise en oeuvre, son efficacité et sa durée, dépend essentiellement des caractéristiques structurelles du récipient à sécher. The drying problem, namely its difficulty of implementation, its effectiveness and its duration, essentially depends on the structural characteristics of the container to be dried.
Dans le cas d'une bouteille de gaz, on est en présence d'une bouteille généralement de forme cylindrique, définissant un volume intérieur relativement important par exemple de six à cinquante litres et présentant un goulot ou conduit de communication de dimensions très réduites vis-à-vis de celles du récipient. En effet, on est bien souvent en présence d'un goulot dont le diamètre est de l'ordre de un à cinq centimètres. In the case of a gas cylinder, we are in the presence of a cylinder generally of cylindrical shape, defining a relatively large interior volume for example of six to fifty liters and having a neck or communication conduit of very reduced dimensions vis- opposite those of the container. Indeed, we are very often in the presence of a neck whose diameter is of the order of one to five centimeters.
De telles dimensions engendrent des difficultés, d'une part au niveau de l'évacuation des vapeurs et d'autre part au niveau de l'introduction de tout dispositif permettant de forcer le séchage. En effet, les difficultés de séchage proviennent du fait de la petitesse de l'ouverture et également de la présence de l'étranglement que représente le goulot. Such dimensions cause difficulties, on the one hand at the evacuation of the vapors and on the other hand at the level of the introduction of any device making it possible to force the drying. In fact, the drying difficulties arise from the small size of the opening and also from the presence of the constriction represented by the neck.
La figure 1 présente un mode de réalisation d'une installation de séchage de tels récipients (1) présentant un goulot ou conduit de communication (2) de petites dimensions par rapport aux dimensions du récipient et de son volume intérieur (3). Figure 1 shows an embodiment of a drying installation of such containers (1) having a neck or communication conduit (2) of small dimensions compared to the dimensions of the container and its internal volume (3).
Selon la présente invention, on élimine par évaporation des éventuelles traces de liquide volatil ou d'humidité contenues à l'intérieur dudit récipient (1) en insufflant, à l'intérieur (3) du récipient par ledit goulot (2), un gaz plus ou moins chaud à très grande vitesse pour augmenter le gradient de pression de vapeur du liquide entre le milieu gazeux dans le récipient (1) et le milieu gazeux à la surface du liquide, subsistant éventuellement sur les parois intérieures du récipient (1), et pour favoriser le coefficient de convection dudit gaz. According to the present invention, any traces of volatile liquid or moisture contained inside said container (1) are removed by evaporation by blowing a gas inside the container (3) through said neck (2). more or less hot at very high speed to increase the vapor pressure gradient of the liquid between the gaseous medium in the container (1) and the gaseous medium on the surface of the liquid, possibly remaining on the interior walls of the container (1), and to promote the convection coefficient of said gas.
En effet, pour diminuer le temps de séchage, il est indispensable de chauffer le gaz qui, en chauffant le liquide, augmente sensiblement le gradient de pression et donc l'évaporation. Indeed, to decrease the drying time, it is essential to heat the gas which, by heating the liquid, appreciably increases the pressure gradient and therefore the evaporation.
Pour mettre en oeuvre ce procédé, l'installation de la présente invention comporte des moyens pour insuffler (4, 5, 6), à l'intérieur (3) dudit récipient (1), par son goulot de communication (2), un gaz plus ou moins chaud à très grande vitesse. To implement this method, the installation of the present invention comprises means for blowing (4, 5, 6), inside (3) of said container (1), by its communication neck (2), a more or less hot gas at very high speed.
En particulier, comme le montre la figure, dans un mode de réalisation avantageux, on dispose l'axe du récipient (1) sensiblement vertical, ledit goulot (2) étant disposé vers le bas
Cela étant, on insuffle dans le récipient par exemple de l'air chaud préalablement sous pression. A cet égard, l'installation comporte notamment un dispositif thermodynamique (6) apte à délivrer un gaz sous pression plus ou moins chaud, qui peut se présenter substantiellement sous la forme d'un compresseur à air, d'un surpresseur ou d'un ventilateur haute pression ou autre producteur d'air sous pression.In particular, as shown in the figure, in an advantageous embodiment, the axis of the container (1) is substantially vertical, said neck (2) being arranged downwards.
However, it is blown into the container for example hot air beforehand under pressure. In this regard, the installation comprises in particular a thermodynamic device (6) capable of delivering a more or less hot pressurized gas, which can be substantially in the form of an air compressor, a booster or a high pressure fan or other pressurized air producer.
Plus précisément, dans un compresseur d'air, dont la technique est connue de l'Homme de l'Art, on réalise une sortie d'air sous pression avant le circuit de refroidissement, ce qui permet simultanément d'obtenir un air sous pression plus ou moins chaud. More specifically, in an air compressor, the technique of which is known to a person skilled in the art, an outlet of pressurized air is carried out before the cooling circuit, which simultaneously makes it possible to obtain pressurized air. more or less hot.
Par ailleurs, on dispose à l'intérieur de chaque récipient (1) à sécher une canne (4) d'éjection du gaz dont les dimensions sont adaptées aux dimensions dudit récipient (1) et notamment de son goulot de communication (2). Furthermore, there is inside each container (1) to dry a cane (4) for ejecting the gas, the dimensions of which are adapted to the dimensions of said container (1) and in particular of its communication neck (2).
I1 est à remarquer que l'installation peut tout à fait selon son dimensionnement être équipée d'une ou plusieurs cannes d'éjection selon le nombre de récipients à sécher simultanément. It should be noted that the installation can entirely, depending on its size, be equipped with one or more ejection rods depending on the number of containers to be dried simultaneously.
Cela étant, la ou les cannes (4) d'éjection du gaz sont reliées au dispositif thermo dynamique (6) par l'intermédiaire d'un ensemble (5) de collecteur principal (7) et de collecteurs secondaires (8). However, the gas ejection rod (s) (4) are connected to the thermodynamic device (6) via an assembly (5) of main collector (7) and secondary collectors (8).
En outre, chacun des collecteurs secondaires pourra être équipé d'une vanne d'isolement (9), d'un organe de réglage (10) et d'un indicateur de pression (11). In addition, each of the secondary collectors may be equipped with an isolation valve (9), an adjustment member (10) and a pressure indicator (11).
Par ailleurs, les collecteurs secondaires (8) pourront être équipés de dispositifs de connexion tels que par exemple une liaison flexible schématisée en (12) sur la figure 1. Furthermore, the secondary collectors (8) may be equipped with connection devices such as for example a flexible connection shown diagrammatically at (12) in FIG. 1.
Pour ce qui est de la structure des cannes (4) d'éjection du gaz proprement dites, la figure 2 illustre en détail un mode de réalisation possible. As regards the structure of the gas ejection rods (4) proper, FIG. 2 illustrates in detail a possible embodiment.
Chaque canne (4) se présente sous la forme d'un corps tubulaire (13) fermé à son extrémité distale (14) et percé au moins d'un orifice (15) afin d'éjecter ledit gaz sous pression plus ou moins chaud à très grande vitesse à l'intérieur du récipient (1). Each rod (4) is in the form of a tubular body (13) closed at its distal end (14) and pierced with at least one orifice (15) in order to eject said gas under pressure more or less hot to very high speed inside the container (1).
Pour augmenter la répartition de l'éjection du gaz et pour contribuer à l'équilibrage dynamique de ladite canne (4), cette dernière présentera avantageusement plusieurs orifices (15, 16, 17) répartis à la périphérie du corps tubulaire (13) au niveau de l'extrémité distale (14). To increase the distribution of the gas ejection and to contribute to the dynamic balancing of said rod (4), the latter will advantageously have several orifices (15, 16, 17) distributed at the periphery of the tubular body (13) at the level from the distal end (14).
A titre d'exemple, les figures 2 et 3 montrent une canne (4) présentant un orifice (15) sur l'extrémité fermée du corps tubulaire (13) et parallèle à l'axe longitudinal de la canne, quatre orifices (16) sur la périphérie du corps creux (13 dont les axes sont perpendiculaires à l'axe longitudinal de la canne et quatre autres orifices (17), à proximité des précédents, dont les axes peuvent être avantageusement inclinés comme le montre notamment la figure 2. By way of example, FIGS. 2 and 3 show a rod (4) having an orifice (15) on the closed end of the tubular body (13) and parallel to the longitudinal axis of the rod, four orifices (16) on the periphery of the hollow body (13 whose axes are perpendicular to the longitudinal axis of the rod and four other orifices (17), close to the previous ones, whose axes can be advantageously inclined as shown in particular in FIG. 2.
Cela étant, un autre impératif de réalisation de la canne d'éjection (4) est présent au niveau de son extrémité proximale (18) qui doit avoir une dimension telle qu'elle puisse définir avec ledit goulot de communication (2) du récipient une zone d'échappement (19) vers l'extérieur pour ledit gaz, alors chargé de vapeur. However, another imperative for producing the ejection rod (4) is present at its proximal end (18) which must have a dimension such that it can define with said communication neck (2) of the container a exhaust zone (19) outwards for said gas, then charged with vapor.
Pour permettre un bon fonctionnement de l'évacuation, il est à noter que la surface de cette zone d'échappement (19) sera telle qu'elle soit supérieure ou égale à la section de la canne (4) au niveau du goulot de communication (2) du récipient. To allow proper functioning of the evacuation, it should be noted that the surface of this exhaust zone (19) will be such that it is greater than or equal to the section of the rod (4) at the level of the communication neck. (2) of the container.
Dans certains cas, on sera amené à prévoir au niveau de l'extrémité proximale (18) de la canne (4) un rétreint (20), dimensionné par rapport aux dimensions du goulot de communication (2), comme le montre notamment la figure 2. In some cases, it will be necessary to provide at the proximal end (18) of the rod (4) a constriction (20), dimensioned in relation to the dimensions of the communication neck (2), as shown in particular in the figure. 2.
La description d'une telle installation permet la mise en oeuvre du procédé de séchage de la présente invention qui, pour un séchage rapide du récipient par évaporation, nécessite l'utilisation de vitesse élevée du gaz au passage du goulot afin que la vitesse du gaz en circulation dans le corps du récipient permette un balayage de la surface intérieure de celui-ci. The description of such an installation allows the implementation of the drying process of the present invention which, for rapid drying of the container by evaporation, requires the use of high speed of the gas at the passage of the neck so that the speed of the gas circulating in the body of the container allows a scan of the interior surface thereof.
En outre, la diminution du temps de séchage dépend également de la chaleur du gaz balayant la surface, qui en chauffant le liquide, augmente sensiblement le gradient de pression et donc l'évaporation. In addition, the decrease in drying time also depends on the heat of the gas sweeping the surface, which by heating the liquid, substantially increases the pressure gradient and therefore the evaporation.
- I1 est à noter que l'on a obtenu de bons résultats en balayant la surface interne dudit récipient à l'aide d'un gaz à une température comprise entre 30 et 800C à une vitesse de l'ordre de 0,5 à 2 mètres par seconde dans la section la plus grande dudit récipient. - It should be noted that good results have been obtained by scanning the internal surface of said container using a gas at a temperature between 30 and 800C at a speed of the order of 0.5 to 2 meters per second in the largest section of said container.
Ainsi, en fonction du volume du récipient et des dimensions de son goulot, on est amené à insuffler du gaz plus ou moins chaud à une vitesse comprise entre 50 et 250 mètres par seconde. Ceci nécessite des pressions d'air de l'ordre de 1 à 4 bars. Thus, depending on the volume of the container and the dimensions of its neck, it is necessary to inject more or less hot gas at a speed of between 50 and 250 meters per second. This requires air pressures of the order of 1 to 4 bars.
La mise en oeuvre de ces différentes étapes a permis lors d'essais de réaliser le séchage de telles bouteilles, destinées à recevoir du gaz, après mise en épreuve, dans un temps réduit de l'ordre de 3 à 10 minutes. The implementation of these various stages made it possible during tests to carry out the drying of such bottles, intended to receive gas, after testing, in a reduced time of the order of 3 to 10 minutes.
Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir de la présente invention. Naturally, other implementations of the present invention, within the reach of those skilled in the art, could have been envisaged without thereby departing from the present invention.
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