FR2914734A1 - Procede pour le sechage de bois et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé pour le séchage et le traitement thermique de pièces de bois à l'intérieur d'une enceinte de séchage, qui comprend une étape de chauffage d'un flux de gaz à l'intérieur de ladite enceinte, exclusivement par dissipation visqueuse à la surface desdites pièces de bois.L'invention est aussi relative à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine du

séchage et du traitement thermique de bois, en particulier de bois scié en planches disposées en piles.

ART ANTERIEUR Préalablement à son utilisation dans l'industrie, le bois provenant des arbres fraîchement abattus doit être séché, en général à la suite d'une opération dite de premier débit comprenant le sciage, le déroulage et le io tranchage du bois fraîchement coupé. On connaît principalement deux types de techniques de séchage du bois, respectivement le séchage par extraction mécanique et le séchage thermique. En général, le séchage thermique est privilégié, en particulier en raison 15 du fait que ce type de séchage est le mieux adapté pour l'obtention d'un produit fini possédant une humidité résiduelle faible et qu'il est également mieux adapté que le séchage par extraction mécanique pour le traitement d'un grand volume de bois. On connaît divers procédés de séchage thermique du bois. 20 Le procédé industriel le plus répandu consiste en un procédé de séchage convectif consistant à faire passer, sur les pièces de bois à sécher, un courant d'air chaud à la surface des planches, le courant d'air chaud jouant le rôle de vecteur d'énergie. Simultanément, l'humidité de l'air est contrôlée en permanence, de manière contrôlée. 25 Dans les dispositifs de séchage thermique, la température de l'air est contrôlée grâce à la mise en oeuvre de batteries de chauffe, la circulation de l'air ainsi chauffé étant assurée par des dispositifs appropriés. Ainsi, les dispositifs de séchage par convection connus comprennent (1) une enceinte ou cellule contenant les pièces de bois à sécher, (2) un système 30 de conditionnement comprenant un ensemble chauffant, un système d'humidification de l'air et un système de circulation de l'air chauffé et humidifié et (3) des systèmes de contrôle de la température et de l'humidité de l'air, qui sont placés dans ladite enceinte ou cellule. Les cellules ou enceintes de séchage sont réalisées en bois, en tôle ou 35 encore en maçonnerie, par exemple en béton.

Le système de chauffage peut être alimenté par de l'eau chaude, de la vapeur d'eau à haute ou basse pression, de l'air chaud ou bien encore par de l'électricité. Couramment, on utilise des batteries de chauffe alimentées par de la vapeur d'eau.

Le système d'humidification de l'air peut être d'un type varié, par exemple un système de vaporisation ou atomisation d'eau, ou bien un système d'injection de vapeur à l'intérieur de la cellule ou enceinte. Un contrôle de l'humidité de l'air peut être obtenu par actionnement de cheminées d'entrée d'air frais et de sortie d'air humide. io Le système de ventilation peut consister en un système de ventilation naturelle, pour la mise en oeuvre duquel on tire parti simplement de la différence de densité entre l'air chaud et l'air froid. Le système de ventilation peut aussi consister en un système de ventilation artificielle, par exemple à l'aide de ventilateurs. Généralement, la vitesse de l'air en circulation dans la 15 cellule ou enceinte est inférieure à 5 mètres/seconde. Les dispositifs de séchage actuels par convection sont satisfaisants. Toutefois, il existe un besoin dans l'état de la technique pour des dispositifs de séchage de bois améliorés ou alternatifs aux dispositifs connus, qui sont susceptibles de permettre une réduction du temps de séchage par 20 rapport aux dispositifs connus et qui sont susceptibles de permettre la mise en oeuvre de procédés de séchage à des coûts réduits et avec une économie d'énergie par rapport aux procédés connus.

DESCRIPTION DE L'INVENTION 25 De manière surprenante, on a montré selon l'invention que le séchage de bois pouvait être réalisé selon un procédé dans lequel l'énergie de séchage est apportée par un flux d'air circulant à grande vitesse à la surface des pièces de bois à sécher, ledit procédé ne nécessitant la mise en oeuvre d'aucun dispositif spécifique d'apport de chaleur à l'air de séchage, par exemple du type 30 des batteries chaudes qui sont conventionnellement utilisées. On a ainsi montré selon l'invention que, de manière surprenante, un séchage de grande qualité du bois pouvait être obtenu par la génération, à l'intérieur d'une enceinte de séchage de caractéristiques adaptées, d'un flux de gaz circulant à grande vitesse à la surface des pièces de bois à sécher, le chauffage du flux de gaz étant réalisé exclusivement par dissipation visqueuse à la surface des pièces de bois à sécher. La présente invention a pour objet un procédé pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois placé dans une enceinte, les pièces de bois, ou des sous-ensembles de pièces de bois, étant séparés les uns des autres par des espaces dans lesquels circule un gaz, ladite enceinte étant à la fois étanche aux fluides et thermiquement isolée de l'environnement extérieur, et ladite enceinte comprenant : - au moins un moyen générateur d'un flux de gaz circulant dans les espaces io séparant les pièces de bois, ou les sous-ensembles de pièces de bois, - au moins un moyen d'entrée de gaz vers l'intérieur de l'enceinte, dont le débit est contrôlable. - au moins un moyen de sortie de gaz vers l'extérieur de l'enceinte, dont le débit est contrôlable. 15 - au moins un moyen de mesure de la température du gaz à l'intérieur de l'enceinte, - au moins un moyen de mesure de l'humidité relative du gaz à l'intérieur de l'enceinte, - au moins un moyen de mesure de l'humidité du bois à l'intérieur de 20 l'enceinte, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) charger en vapeur d'eau le gaz contenu dans l'enceinte par évaporation d'une partie de l'eau contenue dans lesdites pièces de bois, en générant la circulation forcée d'un flux dudit gaz dans les espaces séparant les pièces de 25 bois, ou les sous-ensembles de pièces de bois, le chauffage dudit gaz étant réalisé exclusivement par l'énergie générée par dissipation visqueuse provoquée par l'écoulement dudit gaz, jusqu'à l'obtention des valeurs de température et d'humidité relative désirées pour ledit gaz ; b) sécher lesdites pièces de bois, exclusivement par chauffage dudit gaz par 30 dissipation visqueuse, en fixant, à chaque intervalle de temps d'une pluralité d'intervalles de temps constituant la durée totale de l'étape de séchage, la température et l'humidité relative dudit gaz à des valeurs désirées, - la valeur de température dudit gaz étant contrôlée en faisant varier la vitesse du flux de gaz généré ; et -la valeur d'humidité relative dudit gaz étant contrôlée par l'évacuation contrôlée d'un volume dudit gaz vers l'extérieur de ladite enceinte et/ou par l'admission contrôlée d'un volume de gaz externe vers l'intérieur de ladite enceinte.

Par sous-ensemble de pièces de bois, on entend selon l'invention que les pièces de bois peuvent être disposées dans l'enceinte par exemple sous forme d'une pluralité de piles de pièces de bois. Dans ce mode de réalisation, le flux de gaz circule entre les piles de pièces de bois, chaque pile de pièces de bois constituant un sous-ensemble de pièces de bois inclus dans io l'ensemble de pièces de bois à sécher. Avec le procédé de séchage selon l'invention, le chauffage du flux de gaz est obtenu exclusivement par dissipation visqueuse dudit flux de gaz à la surface des pièces de bois à sécher, du fait d'une vitesse dudit flux de gaz à la surface des pièces de bois qui est d'au moins dix mètres par seconde. 15 On rappelle que dans les dispositifs classiques de séchage par convection comprenant une source de chaleur, le flux de gaz circule à une vitesse d'environ 2 à 5 mètres par seconde. Avec le procédé selon l'invention, le chauffage du flux de gaz par dissipation visqueuse est obtenu grâce au cisaillement du fluide lors de son 20 passage entre les lits de planches et au niveau du ventilateur, le niveau de production d'énergie augmentant avec les vitesses d'écoulement croissantes du gaz. Ainsi, lorsque l'on met en oeuvre le procédé de séchage selon l'invention, la température du flux de gaz est contrôlée exclusivement en faisant varier la 25 vitesse du flux de gaz généré à la surface des pièces de bois à sécher, et plus généralement à l'intérieur de l'enceinte de séchage. Avec le procédé selon l'invention, qui est réalisé dans une enceinte de séchage qui est à la fois étanche aux fluides et thermiquement isolée de l'environnement extérieur, le séchage du bois est obtenu en l'absence d'un 30 quelconque apport de chaleur autre que la chaleur générée par le transfert thermique provoqué par la dissipation visqueuse du flux de gaz. Selon le procédé de l'invention, du fait que l'enceinte de séchage est à la fois étanche aux fluides et thermiquement isolée de l'environnement extérieur, ledit procédé de séchage peut être réalisé en l'absence de dispositif d'apport 35 d'eau ou de vapeur d'eau exogène. L'humidité relative du flux de gaz circulant dans l'enceinte de séchage provient exclusivement de l'eau contenue initialement dans les pièces de bois à sécher. L'expression humidité relative est utilisée, dans la présente description, dans son sens technique conventionnel : c'est la quantité de vapeur s d'eau qui se trouve dans une particule d'air, par rapport à la quantité d'eau maximale que peut contenir ladite particule d'air selon son niveau de température. Ainsi, une particule d'air est saturée en eau pour une valeur de 100% d'humidité relative. Ainsi, selon l'invention, l'humidité relative du flux de gaz circulant à 10 l'intérieur de l'enceinte, qui peut être désignée cp correspond au rapport de la pression partielle de vapeur d'eau contenue dans ledit gaz, Pvap, sur la pression de vapeur saturante ou tension de vapeur à la même température Psat (T). Exprimée en pourcentage, l'humidité relative répond à la formule suivante : Pvap 15 cp(%) x 100 Psat(T)

Classiquement, l'humidité relative du flux de gaz à l'intérieur de l'enceinte est mesurée à l'aide d'un dispositif de mesure psychromètre. En général, un 20 psychromètre comprend deux thermomètres identiques, localisés dans l'enceinte de séchage à faible distance l'un de l'autre, respectivement : - un premier thermomètre , encore appelé thermomètre sec , dont la partie sonde de température est en contact direct avec le flux de gaz à l'intérieur de l'enceinte de séchage ; et 25 - un second thermomètre , encore appelé thermomètre humide , dont la partie sonde, également à l'intérieur de l'enceinte de séchage est constamment humidifiée. La valeur d'humidité relative du flux de gaz circulant à l'intérieur de l'enceinte de séchage est déterminée par (i) calcul de la différence des 30 températures mesurées respectivement par le premier et le second thermomètre, puis (ii) consultation des tables de références connues de l'homme du métier qui indiquent la valeur d'humidité relative en pourcentage, pour (a) la température mesurée avec le thermomètre sec et (b) la valeur de différence de température calculée.

Par exemple, pour la détermination de la valeur d'humidité relative à partir de (a) une valeur de température sèche donnée et (b) une différence de température donnée, l'homme du métier se référera avantageusement aux tables de références contenues dans l'ouvrage de Houberechts A., (1989. La thermodynamique technique, tables et diagrammes thermodynamiques, 4ième édition, Vander, Bruxelles). A l'étape a) du procédé, après chargement de l'enceinte de séchage avec l'ensemble de pièces de bois à sécher, le gaz contenu dans l'enceinte, en général de l'air, est chargé en vapeur d'eau durant le chauffage dudit gaz par io dissipation visqueuse. A l'étape a), on génère la circulation forcée d'un flux du gaz contenu dans l'enceinte, en général de l'air ambiant, lequel gaz, chauffé par dissipation visqueuse, chauffe à son tour la surface des pièces de bois, par échange convectif, se charge en humidité avec l'eau provenant du bois chauffé qui est 15 vaporisée à partir de la surface du bois. Du fait de l'utilisation d'une enceinte de séchage étanche aux fluides, le gaz ambiant, par exemple l'air ambiant, à l'intérieur de l'enceinte atteint rapidement une valeur d'humidité proche de 100%. De plus, du fait de l'utilisation d'une enceinte de séchage étanche aux 20 fluides et très bien isolée, le gaz ambiant est maintenu à une valeur d'humidité relative proche de 100%, malgré l'augmentation progressive de la température dudit gaz. A l'étape a), comme d'ailleurs pour la suite des étapes du procédé de l'invention, on utilise au moins un moyen de mesure de la température du gaz à 25 l'intérieur de l'enceinte et au moins un moyen de mesure de l'humidité relative du gaz à l'intérieur de l'enceinte, afin que les valeurs de température et d'humidité relatives désignées à la fin de l'étape a), qui peuvent également être appelées valeurs de consigne , soient atteintes. Grâce au procédé selon l'invention, l'étape a) au cours de laquelle le gaz 30 contenu dans l'enceinte est chargé en vapeur d'eau jusqu'à l'obtention d'une humidité relative proche de 100%, possède une durée courte variant de 5 minutes à 20 minutes, selon la valeur de température de consigne qui a été fixée. L'étape a) de chargement du gaz en vapeur d'eau a une durée qui est en général d'environ 10 minutes.

L'étape b) constitue l'étape de séchage proprement dite, au cours de laquelle le flux de chaleur généré par le flux de gaz à la surface des pièces de bois à sécher transforme l'eau liquide contenue dans lesdites pièces de bois en vapeur.

A l'étape b), selon le type d'essence de bois, selon le degré d'humidité du bois préalablement à la mise en oeuvre du procédé et selon le volume moyen de chacune des pièces de bois à sécher, la combinaison des valeurs de température du gaz et d'humidité relative dudit gaz sont connues à l'avance. La combinaison des valeurs de température et d'humidité relative du gaz au début io de l'étape b) du procédé peuvent être aisément déterminées par l'homme du métier, par exemple à l'aide des données contenues dans l'ouvrage de Aléon et al. (D. Aléon, P. Chanrion, G. Négrié, J. Perez et O. Snieg ù Séchage du bois ù Guide Pratique , 1990, Ed. CTBA). Classiquement, au début de l'étape b) du procédé, le taux de séchage 15 des pièces de bois est constant et ne dépend que des conditions de température et d'humidité relative du gaz contenu dans l'enceinte : il s'agit de la phase de séchage à vitesse constante. Lors de la phase de séchage à vitesse constante, la température de surface des pièces de bois est égale à la température humide de l'air. 20 A l'étape b) du procédé, la valeur de température du flux de gaz est contrôlée en faisant varier la vitesse du flux de gaz généré. Selon le procédé de l'invention, le ou les moyens de mesure de la température du gaz à l'intérieur de l'enceinte de séchage peuvent être de tout type connu, y compris des sondes platines, des thermistances ou des 25 thermocouples. La valeur d'humidité relative du gaz est contrôlée par (i) l'évacuation contrôlée d'un volume dudit gaz vers l'extérieur de ladite enceinte, au moyen de l'ouverture, pendant un intervalle de temps déterminé, du moyen de sortie du gaz vers l'extérieur de l'enceinte, ou bien (ii) par l'admission contrôlée d'un 30 volume de gaz externe vers l'intérieur de ladite enceinte, par l'ouverture du moyen d'entrée de gaz pendant un intervalle de temps déterminé, ou bien (iii) à la fois par l'admission contrôlée d'un volume de gaz externe vers l'intérieur de ladite enceinte et simultanément par l'évacuation contrôlée d'un volume du gaz contenu dans l'enceinte vers l'extérieur de cette dernière. Le plus souvent, 35 l'admission contrôlée de gaz externe et l'évacuation de gaz interne à l'enceinte sont simultanées et continues pendant la totalité de la durée de l'étape b) de séchage . Comme cela est connu, cette première phase du séchage est poursuivie tant que la surface des pièces de bois est alimentée en eau libre par l'eau 5 contenue dans la masse des pièces de bois à sécher. Puis, dans une seconde phase du séchage, lorsque la surface des pièces de bois atteint le domaine hygroscopique, la pression de vapeur à la surface des pièces de bois devient inférieure à la pression de vapeur saturante, à la température de séchage déterminée. Lors de cette seconde phase de io séchage, le flux de vapeur externe est réduit et la quantité de chaleur fournie au produit est temporairement supérieure au besoin nécessaire au changement de phase. L'énergie en excès chauffe le solide, d'abord en surface, puis, grâce à la conduction thermique, au coeur des pièces de bois à sécher. A ce stade du séchage, deux zones peuvent être distinguées dans le 15 milieu poreux des pièces de bois à sécher : une zone interne dans laquelle la migration liquide, la plus efficace, est le mécanisme dominant et une zone périphérique, plus sèche, proche de la surface en contact avec le flux de gaz chaud, dans laquelle seule la diffusion de vapeur et/ou d'eau liée reste possible. A la fin de cette seconde phase de séchage, la région de migration 20 liquide s'amenuise et finit par disparaître. Le séchage est alors terminé, lorsque la température de la surface des pièces de bois à sécher atteint la température du flux de gaz généré à l'intérieur de l'enceinte de séchage, et lorsque la teneur en eau est partout égale à la teneur en eau d'équilibre des pièces de bois à sécher. 25 Les caractéristiques ci- dessus du processus de séchage du bois sont bien connues par l'homme du métier. Ces mêmes caractéristiques de séchage sont utilisées pour les procédés antérieurs de séchage du bois par convection. Comme cela est illustré ci-dessus, l'étape b) de séchage comprend une pluralité d'intervalles de temps. Pour chaque intervalle de temps, on fixe une 30 combinaison spécifique de valeurs de température et d'humidité relative du flux de gaz en circulation forcée à la surface des pièces de bois à sécher. Ainsi, à chaque intervalle de temps, de la pluralité d'intervalles de temps successifs qui constituent la durée totale de l'étape b) de séchage, la combinaison d'une valeur de consigne de température et d'une valeur de 35 consigne d'humidité relative du flux de gaz est fixée, selon des méthodes connues en soi et déjà utilisées pour les procédés de séchage de bois par convection connus dans l'art antérieur. La durée respective des phases à vitesse constante et à vitesse décroissante dépend fortement du lot à sécher, notamment de l'essence du bois et de l'état hydrique initial. En général, la température du flux de gaz à l'intérieur de l'enceinte de séchage durant ces deux phases varie de 35 C à 120 C, des niveaux de température de l'ordre de 150 C pouvant être utilisés pour certaines essences peu sensibles à la température. Au début de l'étape b), lors de la phase de séchage dite à vitesse io constante , la valeur d'humidité du flux de gaz à l'intérieur de l'enceinte est en général fixée à une valeur de consigne proche de 100% d'humidité relative. Puis, lors de l'étape de séchage ou de déshydratation dite à vitesse décroissante , la valeur d'humidité relative du flux de gaz circulant à l'intérieur de l'enceinte est fixée à des valeurs de consigne de plus en plus petites. 15 La durée totale de l'étape b) de séchage varie selon le type d'essence de bois à traiter, le volume et la géométrie de chacune des pièces de bois à traiter, ainsi qu'avec le degré d'humidité initial du bois à sécher et le degré d'humidité final du bois qui est désiré. Classiquement, le degré d'humidité d'un bois est calculé selon la formule 20 suivante : MH - MS H% = x 100 , ms

25 dans laquelle : - MH est la masse humide du bois ; et - Ms est la masse du bois après dessiccation, par exemple à l'étude.

En général, dans ces procédés de séchage du bois, l'évolution degré 30 d'humidité/moyen du bois au cours du temps de séchage est déterminée par le pesage, à différents instants donnés du procédé, de pièces ou planches de bois témoins , localisées à différents endroits de l'ensemble de pièces de bois à sécher. Dans d'autres modes de réalisation, le degré d'humidité du bois peut être 35 déterminé à l'aide de dispositifs de mesure adaptés, en particulier un l0 hygromètre capacitif fonctionnant sur le principe d'un condensateur à plaque ouverte, ou d'un hygromètre résistif, comprenant deux électrodes et permettant de déterminer le degré d'humidité du bois grâce à des relations empiriques établies entre résistivité et teneur en eau.

Grâce au procédé de séchage selon l'invention, ledit séchage peut être réalisé avec un flux de gaz ayant une haute valeur d'humidité relative, sans nécessiter d'apport exogène d'eau, qu'il s'agisse d'eau vaporisée ou atomisée ou de vapeur d'eau apportée à l'intérieur de l'enceinte au cours du procédé de séchage. io De plus, grâce au procédé selon l'invention, l'étape de séchage peut être réalisée à des valeurs élevées de température du flux de gaz, sans nécessiter un chauffage du gaz par l'intermédiaire d'un dispositif chauffant ou d'une quelconque source de chaleur, comme c'est le cas dans les procédés de séchage de bois conventionnels, puisque la chaleur est exclusivement apportée 15 par transfert thermique du fait de la dissipation visqueuse du gaz circulant de manière forcée et à grande vitesse à la surface des pièces de bois à sécher. Classiquement, les pièces de bois qui sont chargées à l'intérieur de l'enceinte de séchage sont ordonnées en une pluralité de rangées de piles adjacentes disposées horizontalement, deux rangées successives de piles 20 étant séparées l'une de l'autre par un espace dans lequel circule le flux de gaz qui est généré. En général, une pile de pièces de bois comprend une pluralité de couches, aussi appelées lits , de planches. Chaque couche de planches est séparée de la couche de planche supérieure et/ou inférieure par des baguettes 25 cales, aussi appelées épingles , ce qui permet de ménager un espace entre chaque couche de planches dans lequel le flux de gaz peut circuler. Ainsi, de préférence, une pile de pièces de bois déterminée est séparée des piles correspondantes respectivement de la rangée supérieure à la rangée inférieure par des baguettes de bois sec. Du fait de l'utilisation de baguettes de 30 bois déjà sec, la distance séparant deux piles superposées, qui forment l'espace dans lequel circule ledit flux de gaz au cours de la mise en oeuvre du procédé, est constante, ou sensiblement constante, pendant la durée totale du procédé de séchage. En général, la distance séparant deux piles superposées, qui est la 35 distance séparant deux rangées successives de piles, varie de 10 mm à 30 mm. De préférence, l'espace séparant deux rangées successives de piles de bois varie de 10 mm à 20 mm et est classiquement d'environ 15 mm. En général, l'ensemble des pièces de bois à sécher possède une forme générale parallélépipédique.

Grâce au procédé de séchage selon l'invention, on obtient un séchage du bois beaucoup plus homogène qu'avec les procédés de séchage antérieurs par convection. On a ainsi observé, au cours de l'étape b) de séchage, que la différence de température du flux de gaz circulant au niveau du bord d'attaque de l'ensemble de pièces de bois à sécher et la température du flux de gaz io circulant au niveau du bord de fuite de l'ensemble des pièces de bois à sécher était faible, de l'ordre de 1 C ou moins. Cette dernière caractéristique signifie que, malgré la perte d'énergie du flux de gaz due au séchage du bord d'attaque vers le bord de fuite, il est opéré un transfert thermique à la surface des pièces de bois à traiter qui est sensiblement constant sur la totalité du trajet du flux de 15 gaz en circulation forcée entre lesdites pièces de bois. De plus, comme cela est illustré dans les exemples, la teneur en eau de pièces de bois témoins, localisées dans des endroits distants les uns des autres dans l'ensemble de pièces de bois à sécher, évolue de manière sensiblement identique, pendant toute la durée du procédé de séchage. 20 De plus, pour un même ensemble de pièces de bois déterminé, de même essence de bois, de même géométrie et volume et de même degré d'humidité initiale, la durée totale du séchage est plus courte avec le procédé de l'invention qu'avec les procédés conventionnels par convection. Un avantage supplémentaire du procédé de séchage selon l'invention 25 réside dans le fait que ledit procédé ne requiert aucun dispositif muni d'une source de chaleur, par exemple aucun dispositif du type batterie chaude conventionnellement utilisé dans les procédés de séchage antérieurs par convection. Un avantage technique supplémentaire du procédé selon l'invention 30 réside dans le fait que ledit procédé ne requiert pas que l'enceinte de séchage comprenne un quelconque dispositif d'apport d'eau, que ce soit par vaporisation ou atomisation d'eau ou encore par apport de vapeur d'eau. En effet, comme cela a déjà été mentionné précédemment, avec le procédé de l'invention, la saturation en eau du gaz ambiant contenu initialement dans l'enceinte est 35 rapidement atteinte, environ 10 minutes après le démarrage du procédé, ce qui n'entraîne aucun inconvénient, en particulier ne provoque aucune fissure ou aucun retrait prématuré dans les pièces de bois à sécher, étant entendu qu'à l'étape a) du procédé, la valeur de température croît progressivement avec la valeur d'humidité relative du flux de gaz.

Dans certains modes de réalisation particuliers du procédé, le générateur de flux de gaz consiste en un ventilateur ou une pluralité de ventilateurs, dont la puissance est adaptée pour générer un flux de gaz dont la vitesse, à la surface des pièces de bois à sécher, permet le transfert thermique par dissipation visqueuse. io Dans d'autres modes de réalisation du procédé, le générateur d'un flux de gaz consiste en une turbine ou une pluralité de turbines dont la puissance est adaptée à la mise en oeuvre du procédé. La puissance du générateur de flux de gaz peut varier en fonction du volume de l'ensemble de pièces de bois à traiter. 15 Comme cela a déjà été mentionné précédemment, une caractéristique importante, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, est la génération d'un flux de gaz dont la vitesse à la surface des pièces de bois soit telle qu'elle provoque une source de chaleur par dissipation visqueuse. Ainsi, pour un générateur de flux de gaz fonctionnant à une puissance 20 déterminée et pour un ensemble de pièces de bois d'un volume déterminé, la puissance nécessaire pour provoquer l'échauffement désiré dépend du gradient de vitesse du flux d'air dans l'espace séparant deux pièces de bois, ou deux rangées successives de piles de pièces de bois. En général, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on choisit 25 un générateur de flux de gaz dont les caractéristiques sont adaptées pour générer un flux de gaz circulant à une vitesse variable d'au moins 10 mètres par seconde dans l'enceinte de séchage, afin d'obtenir le dégagement thermique par dissipation visqueuse désirée. De préférence, le gaz contenu dans l'enceinte de séchage est choisi 30 parmi l'air de l'atmosphère et l'azote. A la suite de l'étape b) du procédé, lorsque les pièces de bois ont atteint le degré de séchage voulu, elles sont progressivement refroidies avant d'être déchargées de l'enceinte de séchage. Dans certains modes de réalisation du procédé, l'étape b) deséchage 35 est suivie d'une étape c) de refroidissement. La vitesse du flux de gaz est réduite. Un apport contrôlé d'air extérieur permet en conséquence de faire baisser la température et l'humidité relative aux valeurs de consignes. La durée de l'étape c) de refroidissement est variable selon le type d'essence de bois à traiter, le volume de l'ensemble des pièces de bois ainsi que de la température du flux de gaz à la fin de l'étape b). Dans certains cas, le bois sec obtenu à la fin du procédé de séchage doit subir un traitement thermique à haute température afin de stabiliser le bois, en vue de ses diverses utilisations industrielles ultérieures. Grâce à l'enceinte de séchage utilisée pour la mise en oeuvre du procédé de séchage décrit précédemment, qui est isolée thermiquement et étanche aux fluides, il est possible de réaliser le traitement thermique postérieur au procédé de séchage dans ladite enceinte de séchage, sans nécessiter le transfert de l'ensemble des pièces de bois sec de l'enceinte de séchage, vers une seconde enceinte de traitement thermique.

Classiquement, le traitement thermique des pièces de bois séchées est réalisé à une température variant de 160 C à 250 C. Un autre objet de l'invention consiste en un procédé de traitement des pièces de bois comprenant les étapes suivantes : a) sécher les pièces de bois en mettant en oeuvre le procédé de séchage tel que défini ci-dessus ; et b) traiter thermiquement les pièces de bois séchées obtenues à la fin de l'étape a), dans la même enceinte que celle utilisée à l'étape a), à une température variant de 160 C à 250 C.

Comme pour le séchage, on peut atteindre les températures de flux de gaz nécessitées par le traitement thermique par génération d'un flux de gaz à vitesse élevée, la température de traitement thermique étant atteinte par dissipation visqueuse du flux de gaz à la surface des pièces de bois . Dans d'autres modes de réalisation de l'étape b) de traitement thermique, l'enceinte de séchage peut être équipée d'un dispositif source de chaleur, par exemple une résistance, qui est destinée à apporter l'énergie nécessaire pour atteindre des températures de flux de gaz nécessitées par le traitement thermique. L'invention a également pour objet un dispositif pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois, qui est spécialement adapté pour la mise en oeuvre du procédé de séchage qui est décrit précédemment dans la présente description, et qui peut être utilisé également pour le procédé de traitement du bois défini ci-dessus, qui comprend une étape a) de séchage et une étape b) de traitement thermique et une étape c) de refroidissement.

La présente invention a donc également pour objet un dispositif (100) pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte (110) étanche aux fluides et thermiquement isolée de l'environnement extérieur, ladite enceinte comprenant : - au moins un générateur (140) d'un flux de gaz dans l'enceinte (110), - au moins un moyen (147) d'entrée de gaz vers l'intérieur de l'enceinte, dont le débit, l'ouverture et la fermeture sont contrôlables - au moins un moyen (148) de sortie de gaz vers l'extérieur de l'enceinte, dont l'ouverture et la fermeture sont contrôlables, - au moins un moyen (Ti, T2) de mesure de la température du gaz à l'intérieur de l'enceinte, - au moins un moyen (T3) de mesure de l'humidité relative du gaz à l'intérieur de l'enceinte, - au moins un moyen (T4) de mesure de l'humidité du bois à l'intérieur de l'enceinte, ladite enceinte comprenant au moins trois volumes (A), (B) et (C) qui se succèdent dans le sens de circulation dudit flux de gaz lorsque ledit générateur (140) de flux de gaz est en état de fonctionnement, chacun des volumes (A), (B) et (C) comprenant respectivement une face amont et une face aval qui se succèdent dans le sens de circulation dudit flux de gaz, respectivement : - un volume (C) comprenant l'ensemble de pièces de bois à sécher, localisé en amont dudit volume (A) et en aval dudit volume (B), dans le sens de circulation dudit flux de gaz, et (i) ledit volume (C) comprenant une face aval en communication fluidique directe avec ledit volume (A) ; et (ii) ledit volume (C) comprenant une face amont en communication fluidique directe avec ledit volume (B) ; - un volume (A) localisé en amont du générateur (140) de flux de gaz et en aval du volume (C), dans le sens de circulation dudit flux de gaz, ledit volume (A) étant (i) par sa face amont, en communication fluidique directe avec la face aval dudit volume (C) et (ii) par sa face aval, en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec ledit volume (B) ; - un volume (B) localisé en aval du générateur (140) de flux de gaz et en amont du volume (C), dans le sens de circulation dudit flux , ledit volume (B) étant (i) par sa face aval, en communication fluidique directe avec la face amont dudit volume (C) et (ii) par sa face amont, en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec ledit volume (A). Ainsi, dans le dispositif (100) de séchage, la face aval du volume (A) et la face amont du volume (B) sont séparées l'une de l'autre par le générateur (140) de flux de gaz. Le dispositif (100) de séchage d'un ensemble de pièces de bois selon l'invention est décrit en détail ci-dessous, en référence à la figure 1. Lorsque le dispositif (100) est en fonctionnement, par exemple pour la mise en oeuvre du procédé de séchage et/ou du procédé de traitement décrit précédemment, le générateur de flux de gaz, en général un ou plusieurs ventilateurs ou turbines, génère un flux de gaz qui circule dans le volume (A), puis atteint le bord d'attaque des pièces de bois, sur la face amont du volume (B), puis circule dans l'espace séparant les pièces de bois ou les sous-ensemble de pièces de bois, dans lequel le gaz en circulation forcée monte en température par production d'énergie thermique du fait de la dissipation visqueuse. Puis, le flux de gaz chauffé atteint la face aval du volume (C), au niveau du bord de fuite des pièces de bois, et circule dans le volume (A) jusqu'au générateur de flux de gaz (140), à partir duquel le flux de gaz démarre un nouveau cycle de circulation fermée dans l'enceinte (110).

Selon un aspect particulier du dispositif (100) de séchage, ledit dispositif comprend un moyen pour bloquer les échanges de flux de gaz, respectivement : - d'une part, entre le volume (C) comprenant l'ensemble des pièces de bois et le volume (B), à l'exception de l'interface entre la face aval du volume (B) et la face amont du volume (C) où est localisé le bord d'attaque des pièces de bois à sécher ; et - l'ensemble des faces du volume (C ) comprenant l'ensemble des pièces de bois à sécher, à l'exception de l'interface de la face aval du volume (C ) où est localisé le bord de fuite des pièces de bois à sécher, et la face amont du volume (A).

Ce moyen de séparation partiel entre les volumes (B) et (C), d'une part, et entre les volumes (C) et (A), d'autre part, a pour fonction de canaliser le flux de gaz en circulation dans l'enceinte (110) exclusivement dans les espaces séparant les pièces de bois, ou les sous-ensembles de pièces de bois, contenus dans le volume (C), de manière à éviter une perte de débit du flux de gaz notamment en raison du retrait du bois qui diminue la hauteur de la pile durant le séchage de nature à réduire considérablement la source thermique par dissipation visqueuse. Ainsi, dans certains de ses modes de réalisation, le dispositif (100) selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen mobile qui sépare ledit volume (C) avec, respectivement : - (i) la face aval dudit volume (A) qui est en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec la face amont dudit volume (B) ; et - (ii) la face amont dudit volume (B) qui est en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec la face aval dudit volume (A).

De préférence, le moyen mobile consiste en une cloison (136) mobile disposée dans le plan horizontal de l'enceinte (110) dont la face inférieure est en contact permanent avec la face supérieure de l'ensemble des pièces de bois à sécher, pendant la durée totale du procédé. Un mode de réalisation d'une cloison (136) mobile est illustré sur la figure 1.

Sur la figure 1, la cloison mobile (136) est constituée de deux volets (137) et (138) dont une première extrémité se rejoint au niveau d'un moyen d'articulation (139), par exemple une charnière. L'extrémité de chacun des volets (137) et (138) qui est opposée à l'extrémité en contact avec le moyen d'articulation (139), est en contact, respectivement : - pour le volet mobile (137), avec au moins l'extrémité de la face supérieure du volume (C), c'est-à-dire avec la face supérieure du bord de fuite des pièces de bois à sécher ; et - pour le volet mobile (138), avec au moins l'extrémité amont de la face supérieure du volume (C ), c'est-à-dire au moins avec la face supérieure du bord d'attaque des pièces de bois à sécher.

Dans certains modes de réalisation, le dispositif (100) de l'invention est caractérisé en ce que : - ledit volume (A) est délimité : - sur sa face inférieure, par la paroi interne inférieure de l'enceinte (110) ; - sur trois des faces latérales, par les parois latérales de l'enceinte (110) ; - sur la quatrième face latérale, par l'une des faces latérales du volume (C); - sur sa face supérieure, par la paroi supérieure de l'enceinte (110) et par une cloison (136) séparant la face supérieure du volume (C) des volumes (A) et (B) ; - ledit volume (B) est délimité : - sur sa face inférieure, par la paroi interne inférieure de l'enceinte (110) ; - sur trois des faces latérales, par les parois latérales de l'enceinte (110) ; - sur la quatrième face latérale, par l'une des faces latérales du volume (C); - sur sa face supérieure, par la paroi supérieure de l'enceinte (110) et par une cloison (136) séparant la face supérieure du volume (C) des volumes (A) et (B) ; - ledit volume (C) est délimité par la surface extérieure de l'ensemble de pièces de bois à sécher qui est posé sur la paroi inférieure de l'enceinte (110), la face supérieure dudit volume (C) étant en contact avec une cloison (136) sensiblement étanche aux gaz, ladite cloison (136) séparant ledit volume (C) à la fois (i) de la partie dudit volume (A) situé immédiatement en amont du générateur (140) de flux de gaz et (ii) de la partie dudit volume (B) situé immédiatement en aval du générateur (140) de flux de gaz.

- Dans certains modes de réalisation du dispositif, ledit volume (c ) de pièces de bois peut être posé sur un moyen mobile, par exemple une plateforme roulante, ce qui permet de charger et décharger aisément l'enceinte de séchage. De préférence, le générateur (140) d'un flux de gaz consiste en un ventilateur ou une pluralité de ventilateurs, ou encore en une turbine d'air ou une pluralité de turbines d'air.

La puissance du générateur de flux de gaz peut varier selon le volume de l'enceinte (110) de séchage ou encore selon le volume de l'ensemble de pièces de bois à sécher. En général, on utilise un générateur de flux de gaz dont la puissance est 5 adaptée pour générer une vitesse du flux de gaz d'environ 10 mètres par seconde à la surface des pièces de bois à sécher. Dans certains modes de réalisation, le dispositif (100) de séchage comprend deux moyens de mesure de la température du gaz à l'intérieur de l'enceinte, respectivement : 10 - un premier moyen (Ti) de mesure de la température localisé dans le volume (A) ; et - un second moyen (T2) de mesure de la température localisé dans le volume (B). La mesure de la différence de température du gaz dans le volume (B) 15 par le moyen T2 et dans le volume (A) par le moyen Ti permet d'évaluer, au cours de la mise en oeuvre du procédé de séchage décrit précédemment, la progression du séchage des pièces de bois. Ainsi, au début de l'étape b) de séchage, la différence de température du gaz entre le volume (B) et le volume (A) matérialise le transfert thermique dû à l'évaporation de l'eau contenue dans 20 les pièces de bois à sécher qui est transformée en vapeur à leur surface. Cette différence est ici réduite grâce à la source d'énergie créée par dissipation visqueuse. Vers la fin de l'étape b) de séchage, lorsque les pièces de bois ont une teneur en eau réduite, la différence de température du gaz entre le volume (B) et le volume (A) diminue. A la fin de l'étape b) de séchage, les températures 25 du gaz dans le volume (B) sont sensiblement identiques aux températures du gaz dans le volume (A). Dans certains modes de réalisation particuliers du dispositif (100) de séchage, ledit dispositif (100) comprend deux moyens de mesure de l'humidité relative du flux de gaz, respectivement : 30 - un premier moyen (T3) de mesure de l'humidité relative du flux de gaz localisé dans le volume (B) ; et - un second moyen (T5) de mesure de l'humidité relative du flux de gaz localisé dans le volume (A).

Ce mode de réalisation particulier du dispositif (100) de séchage selon l'invention permet un meilleur contrôle de l'humidité relative du flux de gaz au cours de la mise en oeuvre du procédé de séchage. Afin de contrôler la valeur d'humidité relative du flux de gaz dans l'enceinte (110) de séchage, au cours de la mise en oeuvre du procédé de séchage, le dispositif (100) comprend, dans l'un de ses modes de réalisation préférée, une pluralité de moyens de commande, respectivement : - au moins un moyen de commande de fonctionnement (i) du moyen (147) d'entrée de gaz externe vers l'intérieur de l'enceinte (110) ou (ii) du moyen (148) de sortie de gaz vers l'extérieur de l'enceinte (110) ; - au moins un moyen de commande de fonctionnement du générateur (140) d'un flux de gaz ; L'isolement thermique de l'enceinte (110) de séchage vis-à-vis de l'environnement extérieur, peut être réalisé grâce à tout type de matériau d'isolation thermique connu. A titre illustratif d'un mode de réalisation particulier de la structure externe de l'enceinte (110) de séchage, ladite enceinte (110) de séchage comprend : - un sol constitué d'une chape de béton, au-dessus de laquelle est disposée une couche de revêtement de verre cellulaire, par exemple d'une épaisseur de 200 mm, puis, sur le revêtement de verre cellulaire est disposé un revêtement d'acier inoxydable, par exemple d'une épaisseur de 0,5 mm ; - quatre parois externes latérales et une paroi externe supérieure, toutes constituées dans le sens de l'extérieur vers l'intérieur de l'enceinte, respectivement de : - un revêtement extérieur constitué d'une plaque d'acier ; - un revêtement de matériau isolant léger, du type laine de verre, par exemple d'une épaisseur de 200 mm ; - un revêtement de matériau isolant lourd, du type verre cellulaire, par 30 exemple d'une épaisseur de 200 mm ; - un revêtement en acier inoxydable, en contact direct avec l'atmosphère interne de l'enceinte (110), par exemple d'une épaisseur de 0,5 mm. Dans certains modes de réalisation, le dispositif (100), de séchage selon l'invention ne comprend aucun dispositif d'apport d'eau, que ce soit un dispositif d'atomisation ou de vaporisation d'eau, ou encore un dispositif d'apport de vapeur d'eau. En effet, comme cela a été décrit précédemment, grâce au dispositif de séchage selon l'invention, la saturation du flux de gaz en vapeur d'eau est rapidement atteinte à l'intérieur de l'enceinte (110) lors du chauffage progressif du flux de gaz, à l'étape a) du procédé de séchage selon l'invention, et sans affecter la qualité finale du bois séché obtenu en tant que produit final du procédé. Dans d'autres modes de réalisation du dispositif (100) de l'invention, ledit io dispositif ne comprend aucun dispositif muni d'une source de chaleur , telle que par exemple une résistance. Toutefois, dans d'autres modes de réalisation du dispositif (100) de séchage selon l'invention, ledit dispositif comprend de plus un dispositif muni d'une source de chaleur, par exemple une résistance, en particulier dans les 15 modes de réalisation dans lesquels le dispositif (100) est utilisé pour le traitement thermique du bois séché. Dans ce mode de réalisation, le dispositif muni d'une source de chaleur additionnelle est utilisé pour apporter une source d'énergie complémentaire à l'énergie apportée par le flux de gaz par dissipation visqueuse, afin d'atteindre 20 rapidement les températures requises pour le traitement thermique subséquent, qui peuvent varier de 160 C à 250 C. Dans encore d'autres modes de réalisation, le dispositif selon l'invention peut comprendre un moyen de récupération de la chaleur des vapeurs de séchage. 25 La présente invention a également pour objet un système pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois, caractérisé en ce qu'il comprend : - un dispositif de séchage tel que défini ci-dessus ; et - au moins un moyen centralisé de contrôle et de commande relié à la fois (i) aux moyens de mesure de température et de mesure de l'humidité relative 30 du gaz et (ii) au générateur (140) et aux moyens de commande d'entrée et/ou de sortie de gaz. Dans la pratique, lorsque le générateur (140) de flux de gaz est en fonctionnement, le gaz ambiant contenu dans l'enceinte se réchauffe par dissipation visqueuse à la surface des pièces de bois à sécher contenues dans 35 le volume (C ). Les pièces de bois chauffées libèrent leur eau qui se vaporise à la surface du bois et saturent le gaz en vapeur d'eau. L'isolement thermique et l'étanchéité aux fluides de l'enceinte (110) permet, surtout à l'étape a) et lors de la première phase de l'étape (b) du procédé, de maintenir le gaz contenu dans l'enceinte (110) à une valeur d'humidité relative proche de la saturation, malgré l'augmentation progressive de la température dudit gaz. Grâce à ces caractéristiques spécifiques du procédé de séchage et du dispositif (100) de séchage de l'invention, les pièces de bois à sécher peuvent ainsi monter progressivement en température, sans différence notable de température entre le coeur et la surface des pièces de bois, mais aussi sans io différence notable de température entre le bord d'attaque des pièces de bois localisées sur la face amont du volume (C ) et le bord de fuite desdites pièces de bois localisées sur la face aval du volume (C ). Au début de l'étape b) du procédé, lorsque la température de consigne du gaz est atteinte, on commande de façon contrôlée l'ouverture et la fermeture 15 des moyens d'admission (147) et de sortie (148) de gaz afin de réguler l'humidité relative aux valeurs de consigne successives prédéterminées. La combinaison des phénomènes de vaporisation de l'eau contenue dans les pièces de bois dans le flux de gaz circulant et l'élimination de la vapeur d'eau, du fait de l'actionnement des moyens d'admission (147) et de sortie 20 (148) de gaz de l'enceinte (110) entraîne le séchage proprement dit des pièces de bois. Préférentiellement, après la réalisation de l'étape b) de séchage du procédé selon l'invention, on met en oeuvre l'étape c) de refroidissement La vitesse du flux de gaz est réduite. Un apport contrôlé d'air extérieur permet en 25 conséquence de faire baisser la température et l'humidité relative aux valeurs de consignes. A l'issue du cycle complet de séchage, et le cas échéant de refroidissement, l'humidité des pièces de bois possèdera la valeur de consigne désirée, par exemple entre 8 et 25% d'humidité, plus classiquement entre 8 et 30 12% d'humidité. L'homme du métier adaptera la valeur de consigne d'humidité qui doit être atteinte à la fin du procédé de séchage, en fonction de l'essence du bois à traiter et de la destination du bois sec. Par exemple, pour des grandes pièces de bois destinées à la construction de charpentes, la valeur de consigne de 35 l'humidité, à la fin du procédé de séchage peut être fixée à 25%.

A titre également illustratif, pour des pièces de bois destinées à être utilisées sous forme déshydratée, la valeur de consigne d'humidité à la fin du procédé de séchage peut être inférieure à 5%. On a montré selon l'invention que, comparativement à un procédé de séchage de l'art antérieur par chauffage convectif classique, le procédé de l'invention permet de réduire la durée de l'étape de séchage d'environ 30% ou plus, pour une qualité finale du bois sec comparable ou supérieure au produit final obtenu avec les procédés antérieurs. Il résulte de ce qui précède que, avec le procédé de séchage et le dispositif de séchage selon l'invention, le séchage du bois peut être réalisé en mettant en oeuvre une consommation énergétique inférieure à celle nécessaire à la réalisation des procédés traditionnels par convection. La présente invention est en outre illustrée par les figures et les exemples suivants.

FIGURE : La figure 1 représente un schéma d'une coupe transversale d'un dispositif (100) de séchage. La figure 2 illustre l'évolution des températures d'attaque ( Ts à l'attaque ) et de fuite ( Ts en sortie ) du flux d'air, et l'évolution de l'humidité relative ( HR ) du flux d'air, au cours d'un procédé de séchage de bois de chêne. En ordonnées : température ( C) et humidité relative (%). En abscisse : temps, exprimé en jours. Sur la figure 2, on observe que les valeurs de températures d'attaque (- - -) et les valeurs de températures de fuite (x x x) sont superposées. Les valeurs d'humidité relative décroissent avec le temps de séchage. La figure 3 illustre l'évolution de l'humidité du bois de chêne au cours du procédé de séchage, pour quatre pièces de bois témoin. En ordonnées : teneur en eau (%) ; en abscisse ; temps exprimé en jours.

La figure 4 illustre l'évolution des températures d'attaque ( Ts à l'attaque ) et de fuite (Ts en sortie ) du flux d'air, et l'évolution de l'humidité relative ( HR ) du flux d'air, au cours d'un procédé de séchage de bois de hêtre. En ordonnées : températures ( C) et humidité relative (%). En abscisse : temps, exprimé en jours. Sur la figure 4, on observe que les valeurs de températures d'attaque (- - -) et les valeurs de températures de fuite (x x x) sont superposées. Les valeurs d'humidité relative décroissent avec le temps de séchage. La figure 5 illustre l'évolution de l'humidité du bois de hêtre au cours du procédé de séchage, pour quatre pièces de bois témoin. En ordonnées : teneur en eau (%), en abscisse : temps, exprimé en jours.

EXEMPLES EXEMPLE 1 : Mise en oeuvre du procédé de séchage avec du bois de chêne. io A. Protocole L'exemple 1 a été réalisé dans une enceinte de séchage ayant un volume intérieur de 20 m3 et équipée de 3 ventilateurs de 4 kW chacun pour générer le flux d'air. La mesure des températures d'attaque et de fuite a été réalisée avec 15 des sondes RDT (Pt 100). La mesure de la teneur en eau des pièces de bois témoin a été réalisée grâce à des sondes résistives Le volume de bois à sécher était d'environ 6 m3. Il s'agissait d'une pile d'avivés de chêne de 35 mm d'épaisseur. 20 La vitesse du flux d'air généré à l'intérieur de l'enceinte de séchage était de 10 m/s.

B. RESULTATS : Les résultats sont illustrés dans les figures 2 et 3. 25 La consommation moyenne d'énergie, durant la totalité de la durée du procédé a été de 1,43 kWh/kg d'eau évaporée. La durée totale du séchage a été de 24 jours pour amener les pièces de bois d'une valeur initiale d'humidité de 32% jusqu'à une valeur finale d'humidité de 8,5%. 30 Sur la figure 2, on observe que les températures du flux d'air mesurées respectivement en amont et en aval de l'ensemble de pièces de bois à sécher, dans le sens de circulation du flux d'air, sont quasi identiques. Au début du procédé, l'humidité relative du flux d'air est rapidement montée jusqu'à 100%, c'est-à-dire la valeur de saturation.

A la fin du procédé, le flux d'air possédait une humidité relative de 50% Les résultats de la figure 3 illustrent, à l'aide de mesures réalisées sur quatre planches témoin, que la progression du séchage des pièces de bois est très homogène, sur la totalité du volume de l'ensemble des pièces de bois à sécher.

EXEMPLE 2 ù Mise en oeuvre du procédé de séchage avec du bois de hêtre.

io A- Protocole Le procédé de l'exemple 2 a été réalisé avec l'enceinte décrite à l'exemple 1. Le volume de bois à sécher était d'environ 6 m3. Il s'agissait d'une pile d'avivés de hêtre de 35 mm d'épaisseur. 15 La vitesse du flux d'air généré à l'intérieur de l'enceinte de séchage était de l'ordre de 10 m/s.

B - Résultats Les résultats sont illustrés dans les figures 4 et 5.

20 La consommation moyenne d'énergie, durant la totalité de la durée du procédé a été de 1,26 kWh/kg d'eau évaporée. La durée totale du séchage a été de 14 jours pour amener les pièces de bois d'une valeur initiale d'humidité de 42% jusqu'à une valeur finale d'humidité de 6,5%.

25 Sur la figure 4, on observe que les températures du flux d'air mesurées respectivement en amont et en aval de l'ensemble de pièces de bois, dans le sens de circulation du flux d'air, sont quasi-identiques. Au début du procédé, l'humidité relative du flux d'air est rapidement montée jusqu'à 100%, c'est-à-dire la valeur de saturation.

30 A la fin du procédé, le flux d'air possédait une humidité relative de 45%. Les résultats de la figure 5 illustrent, à l'aide de mesures réalisées sur quatre planches témoin, que la progression du séchage des pièces de bois est très homogène, sur la totalité du volume de l'ensemble des pièces de bois à sécher.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois placé dans une enceinte, les pièces de bois, ou des sous-ensembles de pièces de bois, étant séparés les uns des autres par des espaces dans lesquels circule un gaz, ladite enceinte étant à la fois étanche aux fluides et thermiquement isolée de l'environnement extérieur, et ladite enceinte comprenant : - au moins un moyen générateur d'un flux de gaz circulant dans les espaces séparant les pièces de bois, ou les sous-ensembles de pièces de bois, - au moins un moyen d'entrée de gaz vers l'intérieur de l'enceinte, dont le débit, l'ouverture et la fermeture sont contrôlables, - au moins un moyen contrôlable de sortie du gaz vers l'extérieur de l'enceinte, dont l'ouverture et la fermeture sont contrôlables, - au moins un moyen de mesure de la température du gaz à l'intérieur l'enceinte, - au moins un moyen de mesure de l'humidité relative du gaz à l'intérieur de l'enceinte, - au moins un moyen de mesure de l'humidité du bois à l'intérieur de l'enceinte, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) charger en vapeur d'eau le gaz contenu dans l'enceinte par évaporation d'une partie de l'eau contenue dans lesdites pièces de bois, en générant la circulation forcée d'un flux dudit gaz dans les espaces séparant les pièces de bois, ou les sous-ensembles de pièces de bois, le chauffage dudit gaz étant réalisé exclusivement par l'énergie générée par dissipation visqueuse provoquée par l'écoulement dudit gaz, jusqu'à l'obtention des valeurs de température et d'humidité relative désirées pour ledit gaz ; b) sécher lesdites pièces de bois, exclusivement par chauffage dudit gaz par dissipation visqueuse, en fixant, à chaque intervalle de temps d'une pluralité d'intervalles de temps constituant la durée totale de l'étape de séchage, la température et l'humidité relative dudit gaz à des valeurs désirées, - la valeur de température dudit gaz étant contrôlée en faisant varier la vitesse du flux de gaz généré ; et - la valeur d'humidité relative dudit gaz étant contrôlée par l'évacuation contrôlée d'un volume dudit gaz vers l'extérieur de ladite enceinte et/ou 15par l'admission contrôlée d'un volume de gaz externe vers l'intérieur de ladite enceinte.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans ladite s enceinte, les pièces de bois sont ordonnées en une pluralité de rangées de piles adjacentes disposées horizontalement, deux rangées successives de piles étant séparées l'une de l'autre par un espace dans lequel circule ledit flux de gaz. io

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite enceinte ne comprend aucun dispositif muni d'une source de chaleur.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite enceinte ne comprend aucun dispositif d'apport de vapeur d'eau

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit générateur d'un flux de gaz consiste en un ventilateur ou en une pluralité de ventilateurs. 20

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit gaz est choisi parmi l'air de l'atmosphère et de l'azote.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'étape b) est suivie d'une étape c) de refroidissement. 25

8. Procédé de traitement de pièces de bois comprenant les étapes suivantes : a) sécher lesdites pièces de bois en mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 à 6 ; b) traiter thermiquement les pièces de bois séchées obtenues à la fin de 30 l'étape a), dans la même enceinte que celle utilisée à l'étape a), à une température variant de 160 C à 250 C. 35

9. Dispositif (100) pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte (110) étanche aux fluides et thermiquement isolée de l'environnement extérieur, ladite enceinte comprenant : - au moins un générateur (140) d'un flux de gaz dans l'enceinte (110) ; - au moins un moyen (147) d'entrée de gaz vers l'intérieur de l'enceinte, dont l'ouverture et la fermeture sont contrôlables - au moins un moyen (148) de sortie de gaz vers l'extérieur de l'enceinte, dont l'ouverture et la fermeture sont contrôlables, io - au moins un moyen (Ti, T2) de mesure de la température du gaz à l'intérieur l'enceinte, - au moins un moyen (T3) de mesure de l'humidité relative du gaz à l'intérieur de l'enceinte, - au moins un moyen (T4) de mesure de l'humidité du bois à l'intérieur de 15 l'enceinte, ladite enceinte comprenant au moins trois volumes (A), (B) et (C) qui se succèdent dans le sens de circulation dudit flux de gaz lorsque ledit générateur (140) de flux de gaz est en état de fonctionnement, chacun des volumes (A), (B) et (C) comprenant respectivement une face amont et une face aval qui se 20 succèdent dans le sens de circulation dudit flux de gaz, respectivement : - un volume (C) comprenant l'ensemble de pièces de bois à sécher, localisé en amont dudit volume (A) et en aval dudit volume (B), dans le sens de circulation dudit flux de gaz, et (i) ledit volume (C) comprenant une face aval en communication fluidique 25 directe avec ledit volume (A) ; et (ii) ledit volume (C) comprenant une face amont en communication fluidique directe avec ledit volume (B) ; - un volume (A) localisé en amont du générateur (140) de flux de gaz et en aval du volume (C), dans le sens de circulation dudit flux de gaz, ledit volume 30 (A) étant (i) par sa face amont, en communication fluidique directe avec la face aval dudit volume (C) et (ii) par sa face aval, en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec ledit volume (B) ; - un volume (B) localisé en aval du générateur (140) de flux de gaz et en amont du volume (C), dans le sens de circulation dudit flux de gaz, ledit 35 volume (B) étant (i) par sa face aval, en communication fluidique directe avecla face amont dudit volume (C) et (ii) par sa face amont, en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec ledit volume (A).

10. Dispositif (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen mobile qui sépare ledit volume (C) avec, respectivement : - (i) la face aval dudit volume (A) qui est en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec la face amont dudit volume (B) ; et io - (ii) la face amont dudit volume (B) qui est en communication fluidique indirecte, par l'intermédiaire du générateur (140), avec la face aval dudit volume (A).

11. Dispositif (100) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit moyen 15 mobile consiste en une cloison (136) mobile disposée dans le plan horizontal de l'enceinte (110) dont la face inférieure est en contact permanent avec la face supérieure de l'ensemble des pièces de bois à sécher, pendant la durée totale du procédé. 20

12. Dispositif (100) selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que - ledit volume (A) est délimité : - sur sa face inférieure, par la paroi interne inférieure de l'enceinte (110) ; - sur trois des faces latérales, par les parois latérales de l'enceinte (110) ; 25 - sur la quatrième face latérale, par l'une des faces latérales du volume (C) - sur sa face supérieure, par la paroi supérieure de l'enceinte (110) et par une cloison (136) séparant la face supérieure du volume (C) des volumes (A) et (B) ; 30 - ledit volume (B) est délimité : - sur sa face inférieure, par la paroi interne inférieure de l'enceinte (110) ; - sur trois des faces latérales, par les parois latérales de l'enceinte (110) ; - sur la quatrième face latérale, par l'une des faces latérales du volume (C);- sur sa face supérieure, par la paroi supérieure de l'enceinte (110) et par une cloison (136) séparant la face supérieure du volume (C) des volumes (A) et (B) ; - ledit volume (C) est délimité par la surface extérieure de l'ensemble de pièces de bois à sécher qui est posé sur la paroi inférieure de l'enceinte (110), la face supérieure dudit volume (C) étant en contact avec une cloison (136) sensiblement étanche aux gaz, ladite cloison (136) séparant ledit volume (C) à la fois (i) de la partie dudit volume (A) situé immédiatement en amont du générateur (140) de flux de gaz et (ii) de la partie dudit volume (B) situé immédiatement en aval du générateur (140) de flux de gaz.

13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le générateur (140) d'un flux de gaz consiste en un ventilateur ou une pluralité de ventilateurs.

14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend deux moyens de mesure de la température du gaz à l'intérieur de l'enceinte, respectivement : - un premier moyen (Ti) de mesure de la température localisé dans le volume (A) ; et - un second moyen (T2) de mesure de la température localisée dans le volume (B).

15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il 25 comprend deux moyens de mesure de l'humidité relative du flux de gaz, respectivement : - un premier moyen (T3) de mesure de l'humidité relative du flux de gaz localisé dans le volume (B) ; et - un second moyen (T5) de mesure de l'humidité relative du flux de gaz 30 localisé dans le volume (A).

16 Dispositif selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de mesure de l'humidité du bois.17. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de moyens de commande, respectivement : - au moins un moyen de commande de fonctionnement (i) du moyen (147) d'entrée de gaz externe vers l'intérieur de l'enceinte (110) ou (ii) du moyen (148) de sortie de gaz vers l'extérieur de l'enceinte (110) ; - au moins un moyen de commande de fonctionnement du générateur (140) d'un flux de gaz ; 18. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 17, caractérisé en ce qu'il ne 10 comprend aucun dispositif d'apport de vapeur d'eau. 19. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisé en ce qu'il ne comprend aucun dispositif muni d'une source de chaleur. 15 20. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un dispositif muni d'une source de chaleur. 21. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de récupération de la chaleur des vapeurs de séchage. 20 22. Système pour le séchage d'un ensemble de pièces de bois, caractérisé en ce qu'il comprend : - un dispositif selon l'une des revendications 9 à 21; et - au moins un moyen centralisé de contrôle et de commande relié à la fois (i) 25 aux moyens de mesure de température et de mesure de l'humidité relative du gaz et (ii) au générateur (140) et aux moyens de commande d'entrée et/ou de sortie de gaz.