FR3003767A1 - DRYING DEVICE FOR THERMAL ENERGY STORAGE - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de séchage comporte : • une enceinte (20) et une pompe configurée pour placer l'intérieur de l'enceinte (20) à une pression inférieure à la pression atmosphérique, • d'une entrée en matériau hydraté dans l'enceinte (20) connectée à un conduit d'alimentation (24), • d'une sortie (26) du matériau déshydraté sous forme de poudre hors de l'enceinte (20), • d'une sortie d'eau sous forme vapeur (25) hors de l'enceinte (20), • un récipient disposé dans l'enceinte (20) et destiné à recevoir le matériau hydraté, le récipient comportant une zone de séchage chauffée par une source de chaleur. Il comporte un agitateur monté mobile par rapport à la zone de séchage et configuré pour pulvériser le matériau sur la zone de séchage.A drying device comprises: an enclosure (20) and a pump configured to place the inside of the enclosure (20) at a pressure lower than the atmospheric pressure, • an inlet of hydrated material in the enclosure ( 20) connected to a supply duct (24), • an outlet (26) of the dewatered material in powder form out of the enclosure (20), • a water outlet in vapor form (25). ) outside the enclosure (20), • a container disposed in the enclosure (20) and for receiving the hydrated material, the container having a drying zone heated by a heat source. It comprises an agitator mounted movable with respect to the drying zone and configured to spray the material on the drying zone.
Description
Dispositif de séchage pour le stockage d'énergie thermique. Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif de séchage pour transformer un matériau liquide en une poudre. État de la technique Le stockage de l'énergie thermique peut classiquement utiliser des matériaux dits à changement de phase.Drying device for storing thermal energy. Technical Field of the Invention The invention relates to a drying device for converting a liquid material into a powder. STATE OF THE ART Storage of thermal energy can conventionally use so-called phase change materials.
Ces matériaux peuvent stocker ou céder de l'énergie lors d'un changement d'état. L'article de Carlsson « Phase change behaviour of some latent heat storage media based on calcium chloride hexahydrate (Solar Energy 2009, 83, 485-500) décrit ainsi un procédé de stockage basé sur le changement de phase du chlorure de calcium hexa hydraté.These materials can store or give energy during a change of state. Carlsson's article "Phase change behavior of some latent heat storage media on calcium chloride hexahydrate" (Solar Energy 2009, 83, 485-500) thus describes a storage method based on the phase change of hexa hydrated calcium chloride.
Un autre principe de stockage est le stockage thermochimique : les documents EP 0 063 348 et US 4 303 121 décrivent par exemple l'usage thermochimique des sels de calcium tels que CaCl2, 6H20 ou CaSO4, 2H20.Another storage principle is thermochemical storage: documents EP 0 063 348 and US 4 303 121 describe, for example, the thermochemical use of calcium salts such as CaCl 2, 6H 2 O or CaSO 4, 2H 2 O.
L'énergie thermique est stockée et restituée par le biais de deux réactions : une réaction endothermique et une réaction exothermique respectivement. La réaction endothermique se produit quand le matériau passe de phase liquide en phase solide par déshydratation. La réaction exothermique a lieu quand le matériau passe de phase solide en phase liquide par hydratation.The thermal energy is stored and restored through two reactions: an endothermic reaction and an exothermic reaction respectively. The endothermic reaction occurs when the material passes from liquid phase to solid phase by dehydration. The exothermic reaction occurs when the material passes from solid phase to liquid phase by hydration.
Par la suite de tels matériaux seront appelés matériaux thermochimiques.Subsequently such materials will be called thermochemical materials.
L'énergie thermique, obtenue par ces matériaux thermochimiques, doit pouvoir être stockée et restituée le moment voulu et à l'endroit voulu. Pour cela, les matériaux peuvent être déshydratés par chauffage, par exemple, comme décrit dans le document EP 2 163 520, en utilisant la chaleur industrielle générée par des usines ou en utilisant l'énergie solaire. Ces matériaux peuvent ensuite être transportés sous leur forme déshydratée et être réhydratés pour chauffer par exemple des bâtiments ou des habitations. lo Cependant, un des principaux inconvénients de cette technique est la faible efficacité de la transformation entre la phase solide et la phase liquide obtenue au bout de quelques cycles. L'utilisation du matériau est limitée en terme de durée de vie car il n'est plus assez efficace pour générer de la chaleur. 15 Finalement, même si le principe général de l'utilisation de tels matériaux est bien connu, un des principaux enjeux du stockage d'énergie thermique, utilisant de tels matériaux à changement de phase, est d'élaborer un dispositif de séchage pouvant déshydrater le matériau arrivant sous forme liquide et de former un matériau plus efficace lors de la phase d'hydratation. 20 Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur et, en 25 particulier, de proposer un dispositif de séchage, simple, facile à mettre en oeuvre et peu coûteux. On tend à atteindre cet objet par un dispositif de séchage comprenant : - une enceinte et une pompe configurée pour placer l'intérieur de l'enceinte à une pression inférieure à la pression atmosphérique, 30 - d'une entrée en matériau hydraté dans l'enceinte connectée à un conduit d'alimentation, - d'une sortie du matériau déshydraté sous forme de poudre hors de l'enceinte, - d'une sortie d'eau sous forme vapeur hors de l'enceinte, - un récipient disposé dans l'enceinte et destiné à recevoir le matériau hydraté, le récipient comportant une zone de séchage chauffée par une source de chaleur, - un agitateur monté mobile par rapport à la zone de séchage et configuré pour pulvériser le matériau sur la zone de séchage Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention 15 donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique et en coupe, un dispositif de séchage d'un matériau thermochimique, selon un mode de réalisation particulier, 20 - la figure 2 représente, de manière schématique et en coupe, un autre mode de réalisation d'un dispositif de séchage réalisant le séchage d'un matériau thermochimique, - la figure 3 représente, de manière schématique et en vue de dessus, une partie du dispositif de séchage réalisant le séchage d'un matériau 25 thermochimique, selon les figures 1 et 2, - la figure 4 représente, de manière schématique, une installation réalisant le séchage d'un matériau thermochimique, selon un mode de réalisation particulier. 30 Description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de séchage comporte un récipient également appelé plateau 1 et destiné à contenir du matériau à déshydrater, par exemple un matériau thermochimique. La forme concave du plateau 1 permet, avantageusement, de contenir le matériau thermochimique tout en présentant une grande surface de séchage. De manière avantageuse, l'angle d'inclinaison du plateau est inférieur à 100 de manière à avoir une surface d'évaporation importante, plus avantageusement inférieur à 5°.The thermal energy obtained by these thermochemical materials must be able to be stored and returned at the desired time and at the desired location. For this, the materials can be dehydrated by heating, for example as described in EP 2 163 520, using industrial heat generated by factories or using solar energy. These materials can then be transported in their dehydrated form and rehydrated to heat, for example, buildings or dwellings. However, one of the main disadvantages of this technique is the low efficiency of the transformation between the solid phase and the liquid phase obtained after a few cycles. The use of the material is limited in terms of life because it is not efficient enough to generate heat. Finally, even though the general principle of the use of such materials is well known, one of the main stakes of thermal energy storage, using such phase-change materials, is to develop a drying device that can dehydrate the material. material arriving in liquid form and form a more efficient material during the hydration phase. OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art and, in particular, to propose a drying device that is simple, easy to implement and inexpensive. This object is attained by means of a drying device comprising: an enclosure and a pump configured to place the interior of the enclosure at a pressure below atmospheric pressure; an inlet of hydrated material in the chamber; enclosure connected to a supply duct, - an outlet of the dewatered material in the form of a powder from the enclosure, - a vapor outlet of water outside the enclosure, - a container disposed in the enclosure for receiving the hydrated material, the container having a drying zone heated by a heat source, - an agitator mounted movable with respect to the drying zone and configured to spray the material on the drying zone. Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of non-limiting examples and represent In the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows schematically and in section, a device for drying a thermochemical material, according to a particular embodiment, - Figure 2 shows, schematically and in FIG. another embodiment of a drying device for drying a thermochemical material; FIG. 3 is a schematic view in plan view of a part of the drying device which carries out the drying of a material; According to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 schematically represents a plant that performs the drying of a thermochemical material, according to a particular embodiment. DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION As shown in FIG. 1, the drying device comprises a container also called plate 1 and intended to contain material to be dehydrated, for example a thermochemical material. The concave shape of the plate 1 advantageously makes it possible to contain the thermochemical material while having a large drying surface. Advantageously, the angle of inclination of the plate is less than 100 so as to have a large evaporation surface, more preferably less than 5 °.
Le plateau 1 est configuré pour former une récipient ou un réservoir ouvert qui retient le matériau à déshydrater dans une zone de séchage lors de la déshydratation du matériau. Au cours du séchage, le matériau thermochimique se dépose sur la surface concave du plateau 1.The tray 1 is configured to form an open container or reservoir which holds the material to be dehydrated in a drying zone during dewatering of the material. During drying, the thermochemical material is deposited on the concave surface of the tray 1.
Un système de chauffage est connecté au plateau 1 et configuré pour chauffer au moins la zone de séchage. L'échange de chaleur entre la paroi du plateau 1 et le matériau thermochimique permet de déshydrater au moins en partie le matériau thermochimique. La fine couche de matériau solide se dépose sur le récipient et forme ensuite une poudre. Dans un exemple particulier de réalisation, le plateau 1 comporte un fond, des parois latérales et une face principale inclinée pour former la zone de séchage. Dans une variante de réalisation, le plateau 1 est creux et il est traversé par un fluide caloporteur qui chauffe une partie ou la totalité du plateau 1. De cette manière, la zone de séchage 1 est formée par une élément creux et la source de chaleur est configurée pour faire circuler un fluide caloporteur dans l'élément creux.A heating system is connected to the tray 1 and configured to heat at least the drying zone. The heat exchange between the wall of the plate 1 and the thermochemical material makes it possible to dehydrate at least part of the thermochemical material. The thin layer of solid material is deposited on the container and then forms a powder. In a particular embodiment, the plate 1 comprises a bottom, side walls and a main face inclined to form the drying zone. In an alternative embodiment, the plate 1 is hollow and is traversed by a heat transfer fluid which heats a part or the whole of the plate 1. In this way, the drying zone 1 is formed by a hollow element and the heat source is configured to circulate a heat transfer fluid in the hollow element.
Le plateau 1 peut être réalisé par une pluralité d'éléments qui sont formés, par exemple, par emboutissage. Une première partie formant le couvercle du plateau est assemblée avec une seconde partie formant le fond du plateau. Le couvercle est, par exemple, de forme conique concave de grand diamètre et de faible hauteur. Le fond est avantageusement plat. Ces deux parties peuvent être assemblées par soudure. De manière avantageuse, le diamètre du plateau est inférieur à 5 mètres et préférentiellement inférieur à 2 mètres. Dans une telle configuration, la différence de hauteur entre la partie haute du plateau et la partie basse de plateau est comprise entre 5 et 10cm pour assurer la bonne déshydratation du liquide.The plate 1 can be made by a plurality of elements which are formed, for example, by stamping. A first portion forming the lid of the tray is assembled with a second portion forming the bottom of the tray. The lid is, for example, concave conical shape of large diameter and low height. The bottom is advantageously flat. These two parts can be assembled by welding. Advantageously, the diameter of the plate is less than 5 meters and preferably less than 2 meters. In such a configuration, the difference in height between the upper part of the plate and the lower part of the plate is between 5 and 10 cm to ensure good dehydration of the liquid.
Le plateau est avantageusement réalisé dans un bon conducteur thermique, par exemple un matériau métallique. Préférentiellement, le plateau 1 est en acier inoxydable. Le matériau sous forme hydratée est introduit au moyen d'une entrée d'alimentation connectée à un conduit d'alimentation. Le récipient est avantageusement configuré pour retenir un matériau sous forme liquide. Une fois déshydraté ou partiellement déshydraté, le matériau sous forme solide est retiré du plateau 1.The plate is advantageously made of a good thermal conductor, for example a metallic material. Preferably, the plate 1 is made of stainless steel. The hydrated form material is introduced by means of a feed inlet connected to a feed conduit. The container is advantageously configured to retain a material in liquid form. Once dehydrated or partially dehydrated, the material in solid form is removed from the tray 1.
Dans un mode de réalisation particulier, le plateau 1 est posé sur un disque 2. Le dispositif de séchage comporte également un agitateur du matériau à déshydrater. L'agitateur est monté mobile par rapport à la zone de séchage et il est configuré pour pulvériser le matériau sur la zone de séchage. De cette manière, le matériau introduit sous forme liquide est séché sous la forme d'une poudre. De manière avantageuse, l'agitateur 31 est configuré pour déplacer le matériau hydraté introduit depuis le conduit d'alimentation ce qui permet d'homogénéiser le taux d'humidité.In a particular embodiment, the plate 1 is placed on a disk 2. The drying device also comprises an agitator of the material to be dewatered. The agitator is movably mounted relative to the drying zone and is configured to spray the material onto the drying zone. In this way, the material introduced in liquid form is dried in the form of a powder. Advantageously, the stirrer 31 is configured to move the hydrated material introduced from the feed duct, which makes it possible to homogenize the moisture content.
L'agitateur est configuré pour former un concasseur du matériau à déshydrater. Le concasseur réalise le broyage du matériau sous forme solide. Cependant, l'agitateur peut être configuré pour agir sur le matériau encore sous forme liquide. Si le matériau est complètement, liquide l'agitateur permet d'homogénéiser le matériau à déshydrater. Au fur et à mesure du séchage, l'agitateur concasse le matériau déjà solidifié et il homogénéise la quantité en liquide à évaporer. De cette manière, lors de la déshydratation, le matériau est broyé ce qui permet l'obtention d'une poudre ayant avantageusement une faible quantité d'eau résiduelle. Différentes techniques sont utilisables pour broyer le matériau à déshydrater, par exemple, il est possible d'utiliser des ultrasons. De manière avantageuse, l'agitateur est configuré pour se déplacer sur le plateau ce qui permet d'homogénéiser les caractéristique de la poudre obtenue. De manière avantageuse, l'agitateur est monté à rotation par rapport à la surface de séchage. L'agitateur peut comporter une contre-plaque par exemple un bras, ou un disque qui tourne au dessus du plateau et qui applique une pression sur le plateau pour broyer le matériau en phase solide. Dans un mode de réalisation particulier, la contre-plaque est une cuvette, c'est-à-dire un élément peu profond, creux et de forme cylindrique. L'utilisation d'une cuvette creuse permet de former simultanément une structure de faible poids tout en ayant une résistance élevée aux efforts mécaniques. Dans un mode de réalisation particulier, le concasseur comporte des billes qui se déplacent à la surface du plateau. Les billes sont déplacées au moyen de la contre-plaque qui tourne au dessus du plateau 1. Les billes permettent, avantageusement, de broyer le matériau déshydraté ou en cours de déshydratation et de régler la granulométrie de la poudre de matériau ainsi formée.The agitator is configured to form a crusher of the material to be dewatered. The crusher grinds the material in solid form. However, the agitator can be configured to act on the material still in liquid form. If the material is completely liquid, the agitator makes it possible to homogenize the material to be dehydrated. As the drying progresses, the agitator crushes the already solidified material and homogenizes the quantity of liquid to be evaporated. In this way, during dehydration, the material is milled, which makes it possible to obtain a powder advantageously having a small amount of residual water. Different techniques can be used to grind the material to be dehydrated, for example, it is possible to use ultrasound. Advantageously, the stirrer is configured to move on the plate which makes it possible to homogenize the characteristics of the powder obtained. Advantageously, the agitator is rotatably mounted relative to the drying surface. The agitator may comprise a counter plate, for example an arm, or a disc which rotates above the plate and which applies a pressure on the plate to grind the solid phase material. In a particular embodiment, the counter plate is a bowl, that is to say a shallow, hollow and cylindrical. The use of a hollow bowl makes it possible simultaneously to form a structure of low weight while having a high resistance to mechanical forces. In a particular embodiment, the crusher comprises balls that move on the surface of the tray. The balls are moved by means of the counter plate which rotates above the plate 1. The beads advantageously make it possible to grind the dehydrated or dehydrating material and to adjust the particle size of the material powder thus formed.
Dans un mode de réalisation particulier, le concasseur comporte un élément ajouré, par exemple une barre muni de trous. Cette configuration du concasseur force le matériau en cours de déshydratation à passer au travers des trous et ainsi casser le matériau solide ou en cours de solidification. Dans un mode de réalisation, le concasseur est également configuré pour former un racleur qui vient retirer la couche de matériau présent à la surface du plateau et casser les amas de matériau. On peut utiliser par exemple un couteau muni de trous à l'intérieur desquels le matériau à déshydrater se déplace. Dans une variante de réalisation, il est également envisageable d'avoir un plateau mobile et une contre-plaque 6 fixe. Il est encore possible d'avoir un plateau mobile et une contre-plaque 6 mobile. Il est important d'avoir un déplacement relatif entre le plateau 1 et la contre-plaque 6. Dans un mode de réalisation particulier, le couteau à trous est fixé sur la contre-plaque 6 montée mobile en rotation.In a particular embodiment, the crusher comprises a perforated element, for example a bar provided with holes. This configuration of the crusher forces the material being dewatered to pass through the holes and thereby break the solid material or being solidified. In one embodiment, the crusher is also configured to form a scraper that removes the layer of material from the surface of the tray and breaks the clumps of material. For example, it is possible to use a knife provided with holes inside which the material to be dehydrated moves. In an alternative embodiment, it is also conceivable to have a movable plate and a fixed counter plate 6. It is still possible to have a movable platen and a movable counterplate 6. It is important to have a relative displacement between the plate 1 and the counter-plate 6. In a particular embodiment, the perforated knife is fixed on the counter plate 6 mounted to rotate.
L'extraction du matériau en phase solide hors du plateau 1 est avantageusement réalisée au moyen d'un racleur 11 qui est configuré pour frotter la surface du plateau et extraire le matériau séché. De manière avantageuse, le racleur 11 est configuré pour être mobile par rapport à la zone de séchage du plateau 1. Dans un mode de réalisation préférentiel, le racleur 11 présente deux états. Dans un état de repos, le racleur 11 ne touche pas la surface de séchage. Dans un état actif, le racleur retire le matériau présent sur le plateau. De manière avantageuse, lors de la phase de séchage, le racleur 11 est à l'état 25 de repos ce qui permet de ne pas modifier les conditions de séchage. Une fois le séchage effectué, le racleur passe dans un état actif. Le racleur vient racler la surface de séchage et décolle le matériau séché. Dans un mode de réalisation particulier, le racleur est avantageusement monté 30 mobile verticalement afin de se rapprocher ou s'éloigner de la surface de séchage. Le racleur peut être monté entre le plateau et la contre-plaque 6. Cette configuration est simple car elle limite le mouvement du racleur 11. Le racleur 11 peut être mis en position haute ou en position basse. Par position haute, on entend que lorsque le plateau 1 contient le matériau thermochimique hydraté, le racleur 11 n'est pas en contact avec la surface de séchage du plateau. Une fois le matériau thermochimique déshydraté, le racleur 11 est mis en position basse. Par position basse, on entend que le racleur 11 est en contact avec le matériau thermochimique pour le décoller.The extraction of the solid phase material from the plate 1 is advantageously carried out by means of a scraper 11 which is configured to rub the surface of the plate and extract the dried material. Advantageously, the scraper 11 is configured to be movable with respect to the drying zone of the plate 1. In a preferred embodiment, the scraper 11 has two states. In a state of rest, the scraper 11 does not touch the drying surface. In an active state, the scraper removes the material present on the tray. Advantageously, during the drying phase, the scraper 11 is in the rest state, which makes it possible not to modify the drying conditions. Once drying is complete, the wiper goes into an active state. The scraper scrapes the drying surface and lifts the dried material. In a particular embodiment, the scraper is advantageously mounted vertically movable to move toward or away from the drying surface. The scraper can be mounted between the plate and the counter plate 6. This configuration is simple because it limits the movement of the scraper 11. The scraper 11 can be placed in the up position or in the low position. By high position is meant that when the tray 1 contains the hydrated thermochemical material, the scraper 11 is not in contact with the tray drying surface. Once the thermochemical material dehydrated, the scraper 11 is placed in the low position. By low position, it is meant that the scraper 11 is in contact with the thermochemical material to detach it.
Dans une variante de réalisation, il est également possible de prévoir que le racleur fait face au plateau lors de la phase d'extraction et qu'il est retiré de cette position lors de la phase de séchage. Le mouvement du racleur 11 est alors principalement horizontal tout en suivant l'inclinaison de la surface de rétention. Le racleur 11 peut être réalisé par toute technique adaptée, par exemple au moyen d'une ou plusieurs brosses ou au moyen d'un ou plusieurs socs. Avantageusement, le racleur 11 est un élément passif c'est-à-dire un élément 20 ne consommant pas d'énergie sauf pour son déplacement. Dans un mode de réalisation avantageux, le racleur 11 est également monté mobile de manière à se déplacer sur la surface de rétention pour décoller le matériau séché. De cette manière, un racleur 11 de dimension limitée peut 25 retirer le matériau séché sur une surface importante du plateau. Dans une configuration avantageuse, le racleur est courbe et il est configuré pour s'étendre sur plus d'un rayon de sorte que le racleur enroule au moins partiellement l'axe de rotation du plateau 1 ou du racleur 11. Dans un mode de réalisation particulier, le racleur 11 coupe deux fois un diamètre d'un plateau 1 30 circulaire. Un tel agencement permet de faciliter l'extraction du matériau séché collé sur la surface de séchage du plateau 1.In an alternative embodiment, it is also possible to provide that the scraper faces the plate during the extraction phase and that it is removed from this position during the drying phase. The movement of the scraper 11 is then mainly horizontal while following the inclination of the retention surface. The scraper 11 may be made by any suitable technique, for example by means of one or more brushes or by means of one or more coulters. Advantageously, the scraper 11 is a passive element that is to say an element 20 not consuming energy except for its displacement. In an advantageous embodiment, the scraper 11 is also movably mounted to move on the retention surface to loosen the dried material. In this way, a scraper 11 of limited size can remove the dried material on a large surface of the tray. In an advantageous configuration, the scraper is curved and is configured to extend over more than one radius so that the scraper at least partially winds the axis of rotation of the plate 1 or scraper 11. In one embodiment In particular, the scraper 11 cuts twice a diameter of a circular plate 1. Such an arrangement makes it easier to extract the dried material adhered to the drying surface of the tray 1.
De manière préférentielle, le racleur 11 est monté mobile en rotation par rapport au plateau 6. De manière encore plus préférentielle, le racleur 11 est monté solidaire de la contre-plaque. Ainsi, le mouvement de rotation appliqué pour broyer le matériau séché est également appliqué pour extraire le matériau broyé. Cette configuration est particulièrement avantageuse car elle limite la complexité du dispositif de séchage. A titre d'exemple, le racleur 11 est monté mobile verticalement au moyen d'un axe de rotation fixé à la contre-plaque.Preferably, the scraper 11 is rotatably mounted relative to the plate 6. Even more preferably, the scraper 11 is mounted integral with the counterplate. Thus, the rotational motion applied to grind the dried material is also applied to extract the milled material. This configuration is particularly advantageous because it limits the complexity of the drying device. For example, the wiper 11 is mounted vertically movable by means of an axis of rotation fixed to the plate against.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la contre-plaque 6 est agencée pour présenter une surface d'appuie sur le plateau 1 qui forme l'agitateur et une surface d'extraction qui contient le racleur 11. Dans un agencement particulier qui peut être combiné avec les modes de réalisation précédents, le racleur 11 est configuré pour déplacer le matériau séché vers l'extérieur du plateau où le matériau séché tombe par gravité jusqu'au bas de l'enceinte 20 et/ou dans un réservoir de stockage où il peut être évacué par une vanne 26.In a particularly advantageous embodiment, the counterplate 6 is arranged to present a pressing surface on the plate 1 which forms the stirrer and an extraction surface which contains the scraper 11. In a particular arrangement which can be combined with the previous embodiments, the scraper 11 is configured to move the dried material to the outside of the tray where the dried material falls by gravity to the bottom of the enclosure 20 and / or in a storage tank where it can be evacuated by a valve 26.
Dans un mode de réalisation qui peut être combiné avec les modes de réalisation précédents, le dispositif de séchage comporte une enceinte 20 à l'intérieur de laquelle, est disposé le plateau 1. L'utilisation d'une enceinte permet d'augmenter la chaleur de l'atmosphère en contact avec le matériau à déshydraté et donc d'améliorer l'efficacité du dispositif de séchage.In one embodiment that can be combined with the previous embodiments, the drying device comprises an enclosure 20 inside which the tray 1 is arranged. The use of an enclosure makes it possible to increase the heat. of the atmosphere in contact with the dehydrated material and thus to improve the efficiency of the drying device.
Dans un mode de réalisation avantageux, le disque 2 supportant le plateau 1 est fixé à l'enceinte. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de séchage comporte alors une 30 enceinte 20 connectée à un système de chauffage de l'enceinte. Le système de chauffage comporte avantageusement des moyens de circulation d'un fluide caloporteur. Un fluide caloporteur permet d'apporter la chaleur dans l'enceinte 20. Le système de chauffage est configuré pour alimenter le plateau 1. Le fluide caloporteur est évacué par la sortie 21 qui se trouve avantageusement dans le fond de l'enceinte. Le fluide caloporteur est introduit dans l'enceinte 20 par l'arrivée de chaleur 22 qui peut se trouver dans la partie supérieure de l'enceinte ou dans le fond de l'enceinte. L'enceinte 20 est munie : d'un fond et d'une paroi latérale, d'une entrée en matériau hydraté connectée à un conduit d'entrée 24, d'une sortie 26 du matériau sous forme déshydratée, d'une sortie d'eau sous forme vapeur 25, une arrivée de chaleur 22 destinée à être connectée à une source de chaleur et configurée pour chauffer l'atmosphère présente dans l'enceinte 20. La sortie 26 du matériau sous forme déshydratée se trouve avantageusement dans la partie inférieure de l'enceinte et préférentiellement dans le fond de l'enceinte 20 afin de faciliter l'extraction du matériau déshydraté. La sortie d'eau sous forme vapeur 25 se trouve avantageusement dans la partie supérieure de l'enceinte 20 et préférentiellement dans le sommet de l'enceinte 20 afin de faciliter l'extraction de la vapeur. Comme représenté sur les figures 1 à 3, le dispositif de séchage comporte avantageusement un axe central fixe 4. Le centre de l'axe fixe 4 correspond à l'axe AA' sur la figure 1. L'axe fixe 4 est avantageusement situé au centre de l'enceinte 20. Préférentiellement, l'axe fixe 4 est soudé à l'enceinte 20.In an advantageous embodiment, the disk 2 supporting the plate 1 is fixed to the enclosure. As shown in FIG. 1, the drying device then comprises an enclosure 20 connected to a heating system of the enclosure. The heating system advantageously comprises means for circulating a heat transfer fluid. A heat transfer fluid makes it possible to bring the heat into the chamber 20. The heating system is configured to feed the plate 1. The heat transfer fluid is discharged through the outlet 21 which is advantageously in the bottom of the enclosure. The coolant is introduced into the chamber 20 by the heat input 22 which can be in the upper part of the enclosure or in the bottom of the enclosure. The enclosure 20 is provided with: a bottom and a side wall, an inlet of hydrated material connected to an inlet duct 24, an outlet 26 of the material in dehydrated form, an outlet of water in vapor form 25, a heat inlet 22 intended to be connected to a heat source and configured to heat the atmosphere present in the enclosure 20. The outlet 26 of the material in dehydrated form is advantageously in the lower part of the enclosure and preferably in the bottom of the enclosure 20 to facilitate the extraction of the dehydrated material. The water vapor outlet 25 is advantageously in the upper part of the enclosure 20 and preferably in the top of the enclosure 20 to facilitate the extraction of steam. As represented in FIGS. 1 to 3, the drying device advantageously comprises a fixed central axis 4. The center of the fixed axis 4 corresponds to the axis AA 'in FIG. 1. The fixed axis 4 is advantageously located at center of the enclosure 20. Preferably, the fixed axis 4 is welded to the enclosure 20.
Préférentiellement, la section de l'enceinte 20 et la section du plateau 1 sont circulaires. Le diamètre du plateau 1 est avantageusement légèrement inférieur à celui de l'enceinte 20.Preferably, the section of the chamber 20 and the section of the plate 1 are circular. The diameter of the plate 1 is advantageously slightly smaller than that of the chamber 20.
Avantageusement, le plateau 1 est positionné perpendiculairement à l'axe fixe 4 et à la paroi de l'enceinte 20. Le plateau 1 est fixé à l'axe fixe 4. Le plateau 1 peut être fixé par soudure par exemple. Avantageusement, le disque 2 est fixé perpendiculairement à la paroi. Il est fixé à la paroi par un système de fixation 32. Il peut s'agir de pions par exemple. Le disque est ajouré afin de permettre l'évacuation du matériau séché dans le réservoir disposé sous le disque 2. Les trous d'évacuation 27 permettent la sortie du matériau séché jusqu'au fond de l'enceinte 20 ou dans le réservoir. Le plateau 1 est connecté à l'entrée 22 et à la sortie 21 de fluide caloporteur, permettant la circulation de fluide à l'intérieur du plateau 1. Dans un mode de réalisation avantageux, le plateau 1 est alimenté en matériau thermochimique par un collecteur 24 disposé dans l'axe fixe central 4. Le collecteur 24 alimente l'entrée d'alimentation du plateau 1.Advantageously, the plate 1 is positioned perpendicularly to the fixed axis 4 and to the wall of the enclosure 20. The plate 1 is fixed to the fixed axis 4. The plate 1 can be fixed by welding for example. Advantageously, the disk 2 is fixed perpendicularly to the wall. It is fixed to the wall by a fastening system 32. It may be pions for example. The disc is perforated to allow the evacuation of the dried material in the reservoir disposed under the disk 2. The discharge holes 27 allow the output of the dried material to the bottom of the enclosure 20 or in the tank. The plate 1 is connected to the inlet 22 and the heat transfer fluid outlet 21, allowing the circulation of fluid inside the plate 1. In an advantageous embodiment, the plate 1 is supplied with thermochemical material by a collector 24 disposed in the central fixed axis 4. The manifold 24 feeds the supply inlet of the tray 1.
Dans un mode de réalisation particulier qui peut être combiné avec les modes précédents, un premier dispositif de déplacement est configuré pour faire tourner la contre-plaque 6 autour de l'axe central fixe 4. Le mouvement de rotation de la contre-plaque 6 autour de l'axe fixe 4 permet de déplacer le concasseur sur le plateau 1. Le mouvement du concasseur sur le plateau 1 permet de broyer et de déplacer le matériau thermochimique. Selon un mode de réalisation particulier, le premier dispositif de déplacement comporte un pignon motorisé 9 et un engrenage à denture 8. L'engrenage à denture 8 est solidarisé avec la partie supérieure de la contre-plaque 6, par exemple, par un dispositif de fixation. Il peut s'agir de vis.In a particular embodiment that can be combined with the foregoing modes, a first moving device is configured to rotate the counterplate 6 about the fixed central axis 4. The rotational movement of the counterplate 6 around fixed axis 4 moves the crusher on the plate 1. The movement of the crusher on the plate 1 can grind and move the thermochemical material. According to a particular embodiment, the first displacement device comprises a motorized pinion 9 and a spur gear 8. The spur gear 8 is secured to the upper part of the counter-plate 6, for example, by means of a spider. fixation. It can be screws.
Préférentiellement, le pignon motorisé est actionné au moyen d'un moteur 23. De manière particulièrement avantageuse, une réduction de la vitesse de rotation du moteur par rapport à la vitesse de rotation du concasseur et/ou du racleur par rapport au plateau 1 est réalisée. La réduction de vitesse permet de faciliter le concassage et/ou l'extraction même dans les cas où il y a une quantité importante de matériau solide ou en cours de solidification. La forte démultiplication permet de maintenir un couple important pour le concassage ou le raclage.Preferably, the motorized gear is actuated by means of a motor 23. In a particularly advantageous manner, a reduction in the speed of rotation of the motor relative to the speed of rotation of the crusher and / or the scraper with respect to the plate 1 is achieved . Speed reduction facilitates crushing and / or extraction even in cases where there is a significant amount of solid or solidifying material. The high gear ratio makes it possible to maintain a high torque for crushing or scraping.
Le pignon motorisé 9 entraine l'engrenage 8, ce qui permet de faire tourner la contre-plaque 6. La contre-plaque 6 est, avantageusement, équipée d'un moyeu 28 mobile coopérant avec un palier-butée 29 en matériau antifriction, autour de l'axe fixe 4. Le palier-butée 29 est monté par frettage sur l'axe fixe 4 avec le moyeu mobile 28. Avantageusement, plusieurs bras 10 solidarisent la contre-plaque 6 au moyeu 28. Ceci permet d'éviter de désaxer la contre-plaque 6 de son axe de rotation, i.e. l'axe fixe 4.The motorized gear 9 drives the gear 8, which makes it possible to turn the counter plate 6. The counterplate 6 is advantageously equipped with a movable hub 28 cooperating with a bearing-abutment 29 made of antifriction material, around of the fixed axis 4. The thrust bearing 29 is mounted by hooping on the fixed axis 4 with the movable hub 28. Advantageously, several arms 10 secure the counterplate 6 to the hub 28. This makes it possible to avoid misalignment. the counter-plate 6 of its axis of rotation, ie the fixed axis 4.
Selon un mode de réalisation particulier, le pignon motorisé 9 est un pignon actionné par un moteur 23 positionné hors de l'enceinte 20. De manière avantageuse, à l'intérieur de l'enceinte, l'actionnement du racleur 11 entre ses positions haute et basse est réalisé par un dispositif de déplacement qui comporte une boîte à ressort 36 permettant, par le biais d'une biellette 38 et d'un axe 35, de déplacer le racleur 11 entre les deux positions précitées.According to a particular embodiment, the motorized gear 9 is a pinion actuated by a motor 23 positioned outside the enclosure 20. Advantageously, inside the enclosure, the actuation of the scraper 11 between its high positions and low is realized by a displacement device which comprises a spring box 36 allowing, by means of a rod 38 and an axis 35, to move the scraper 11 between the two aforementioned positions.
Dans un mode de réalisation particulier, plusieurs plateaux sont disposés les uns au dessus des autres à l'intérieur de l'enceinte 20. Dans ce cas de figure, il est avantageux d'agencer fixe les plateaux 1 par rapport à l'enceinte 20.In a particular embodiment, several trays are placed one above the other inside the enclosure 20. In this case, it is advantageous to arrange the trays 1 relatively to the enclosure 20 .
De manière avantageuse, les plateaux 1 sont identiques ainsi que la contre- plaque 6, le concasseur et éventuellement le racleur 11. Les contre-plaques 6 sont montées mobile au moyen du même moteur 23 dont l'axe de transmission est disposé entre la périphérie du plateau 6 et la paroi latérale de l'enceinte 1. L'axe de transmission passe au travers des disques 2 qui supportent les différents plateaux 6. Les différents racleurs 11 sont avantageusement actionnés au moyen du même vérin 41. La tige du vérin 41 est connectée mécaniquement à des colonnes 40 qui se déplacent verticalement pour actionner, par exemple, les boites à ressort 36 associées aux différents plateaux. Les colonnes 40 sont disposées entre les plateaux 1 et la paroi latérale de l'enceinte 20. De manière avantageuse, au moins trois colonnes sont utilisées, préférentiellement au moins quatre colonnes sont utilisées.Advantageously, the plates 1 are identical as well as the counterplate 6, the crusher and possibly the scraper 11. The counterplates 6 are movably mounted by means of the same motor 23 whose transmission axis is disposed between the periphery of the plate 6 and the side wall of the chamber 1. The transmission axis passes through the discs 2 which support the different plates 6. The various scrapers 11 are advantageously actuated by means of the same cylinder 41. The rod of the cylinder 41 is mechanically connected to columns 40 which move vertically to actuate, for example, spring boxes 36 associated with different trays. The columns 40 are disposed between the plates 1 and the side wall of the chamber 20. Advantageously, at least three columns are used, preferably at least four columns are used.
De cette manière, un déplacement des colonnes se traduit par un actionnement de tous les racleurs 11 connectés mécaniquement aux colonnes 40 et donc au vérin 41.In this way, a displacement of the columns results in an actuation of all the scrapers 11 mechanically connected to the columns 40 and therefore to the jack 41.
Avantageusement, une barre 42 permet de relier mécaniquement deux colonnes 40 entre elles, lesdites colonnes étant préférentiellement diamétralement opposées par rapport à un cercle ayant l'axe fixe 4 pour centre. Par exemple, la barre 42 peut être fixée aux colonnes par soudure.Advantageously, a bar 42 makes it possible to mechanically connect two columns 40 to each other, said columns being preferably diametrically opposed with respect to a circle having the fixed axis 4 for center. For example, the bar 42 may be attached to the columns by welding.
De cette manière, la barre 42 est solidaire du vérin 41 qui est disposé par exemple au sommet de l'enceinte 20.In this way, the bar 42 is integral with the jack 41 which is arranged for example at the top of the enclosure 20.
Des barres additionnelles également appelées cintres 39 sont fixées sur les colonnes pour actionnées les racleurs 11. Avantageusement, un cintre 39 relie les colonnes et actionne un racleur 11. Dans cette configuration, un cintre 39 est disposé entre deux plateaux ce qui permet de limiter l'encombrement du dispositif entre les pièces mobiles en translation et les pièces mobiles en rotation. La barre et le cintre peuvent être un élément plat ou légèrement courbé. Il peut s'agir d'une barre légèrement courbée ou d'un plateau légèrement courbé depuis le centre vers la périphérie. La forme particulière du cintre permet de limiter sa déformation lorsque ce dernier actionne le racleur tout en limitant le poids du cintre. Préférentiellement, le cintre est légèrement incurvé vers le bas depuis le centre vers la périphérie.Additional bars also called hangers 39 are fixed on the columns to actuate the scrapers 11. Advantageously, a hanger 39 connects the columns and actuates a scraper 11. In this configuration, a hanger 39 is disposed between two plates which limits congestion of the device between the moving parts in translation and the moving parts in rotation. The bar and the hanger can be a flat or slightly curved element. It may be a slightly curved bar or a slightly curved plate from the center to the periphery. The particular shape of the hanger limits its deformation when it operates the scraper while limiting the weight of the hanger. Preferably, the hanger is slightly curved downwards from the center to the periphery.
Dans un mode de réalisation particulier, le racleur 11 est connecté mécaniquement au cintre 39 au moyen d'un galet 37 fixé à une biellette 38 connectant la boite à ressort 36. Avantageusement, le cintre présente une zone plane où circule le galet. L'utilisation d'une zone plane permet d'appliquer une force constante sur le racleur et donc une force de raclage constante. Dans le mode de réalisation illustré, le vérin 41 est configuré pour appuyer sur la barre 42. Lorsque le vérin appuie sur la barre 42, les colonnes 40 sont déplacées vers le bas de l'enceinte 20. Le mouvement de déplacement des 25 colonnes 40 correspond à un mouvement de translation parallèle à l'axe AA'. Le mouvement desdites colonnes engendre un mouvement du cintre 39, qui est solidaire des colonnes 40, ce qui entraine un mouvement vers le bas du racleur 11. Le racleur 11 est alors placé en position basse. 30 Le placement du racleur 11 en position basse permet d'éjecter le matériau thermochimique déshydraté hors du plateau 1. Le matériau est évacué par les ouvertures d'évacuation 27 disposées en périphérie du plateau 1.In a particular embodiment, the scraper 11 is mechanically connected to the hanger 39 by means of a roller 37 fixed to a link 38 connecting the spring box 36. Advantageously, the hanger has a flat area where the roller circulates. The use of a flat area makes it possible to apply a constant force on the scraper and thus a constant scraping force. In the illustrated embodiment, the jack 41 is configured to press the bar 42. When the jack presses the bar 42, the columns 40 are moved down the enclosure 20. The movement of the columns 40 corresponds to a translation movement parallel to the axis AA '. The movement of said columns causes a movement of the hanger 39, which is integral with the columns 40, which causes a downward movement of the wiper 11. The wiper 11 is then placed in the lower position. The placement of the scraper 11 in the low position allows the dehydrated thermochemical material to be ejected from the plate 1. The material is discharged through the discharge openings 27 disposed at the periphery of the plate 1.
Selon un mode de réalisation particulier, le matériau thermochimique déshydraté est évacué sous atmosphère neutre. Avantageusement, il ne sera pas en contact avec l'humidité de l'air. Comme représenté sur la figure 4, lorsque le dispositif de séchage comporte une enceinte 20, il est avantageux de prévoir un orifice de sortie d'un des constituants de la saumure produite pendant la déshydratation du matériau thermochimique. Cet orifice de sortie est avantageusement connecté à un bouilleur 40 qui récupère la chaleur de la vapeur pour chauffer le matériau à déshydrater avant son introduction sur le plateau 1. Dans un mode de réalisation, l'orifice et l'enceinte 20 sont configurés pour travailler avec de la vapeur d'eau. Selon un mode de réalisation particulier, l'enceinte 20 comporte une sortie de gaz chaud 25 agencée pour réchauffer le matériau hydraté, avant l'entrée dans l'enceinte 20, et récupérer l'eau du matériau après la déshydratation, ladite sortie de gaz chaud 25 étant disposée entre une cuve de matériau hydraté 50 et l'entrée de l'enceinte 20. Le gaz chaud est, avantageusement, de l'eau sous forme vapeur issue de la déshydratation du matériau thermochimique.According to a particular embodiment, the dehydrated thermochemical material is discharged under a neutral atmosphere. Advantageously, it will not be in contact with the humidity of the air. As shown in FIG. 4, when the drying device comprises an enclosure 20, it is advantageous to provide an outlet orifice for one of the constituents of the brine produced during the dehydration of the thermochemical material. This outlet orifice is advantageously connected to a boiler 40 which recovers the heat of the steam to heat the material to be dehydrated before its introduction on the plate 1. In one embodiment, the orifice and the enclosure 20 are configured to work. with water vapor. According to a particular embodiment, the enclosure 20 comprises a hot gas outlet 25 arranged to heat the hydrated material, before entering the enclosure 20, and recover the water of the material after dehydration, said gas outlet wherein the hot gas is disposed between a tank of hydrated material 50 and the inlet of the enclosure 20. The hot gas is, advantageously, water in vapor form resulting from the dehydration of the thermochemical material.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte une pompe configurée pour placer l'intérieur de l'enceinte 20 à une pression inférieure à la pression atmosphérique afin d'améliorer l'évaporation du liquide contenu dans le matériau thermochimique. L'utilisation d'une pression inférieure à la pression atmosphérique permet l'utilisation d'un fluide caloporteur à plus basse température et ainsi un gain énergétique car il facilite l'évaporation de l'eau.According to a particular embodiment, the device comprises a pump configured to place the inside of the enclosure 20 at a pressure lower than the atmospheric pressure in order to improve the evaporation of the liquid contained in the thermochemical material. The use of a pressure lower than the atmospheric pressure allows the use of a coolant at lower temperature and thus an energy gain because it facilitates the evaporation of water.
Selon un mode de réalisation particulier, l'enceinte 20 comporte une paroi interne définissant le volume interne de l'enceinte V et une paroi externe et caractérisé en ce que l'arrivée de chaleur est associée à un fluide circulant entre les parois interne et externe. Les différents mode de réalisation peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. Les dispositifs de fixation ou de déplacement ne sont pas limités à ceux décrits ci-dessus et l'homme du métier pourra utiliser tout dispositif adapté.According to a particular embodiment, the enclosure 20 has an inner wall defining the internal volume of the enclosure V and an outer wall and characterized in that the heat supply is associated with a fluid flowing between the inner and outer walls. . The different embodiments can be used alone or in combination. Fixing devices or displacement devices are not limited to those described above and the skilled person can use any suitable device.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1300747A FR3003767A1 (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | DRYING DEVICE FOR THERMAL ENERGY STORAGE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1300747A FR3003767A1 (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | DRYING DEVICE FOR THERMAL ENERGY STORAGE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3003767A1 true FR3003767A1 (en) | 2014-10-03 |
Family
ID=48741260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1300747A Withdrawn FR3003767A1 (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | DRYING DEVICE FOR THERMAL ENERGY STORAGE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3003767A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3346078C1 (en) * | 1983-12-21 | 1985-06-20 | Hakolb GmbH Anlagenbau, 2400 Lübeck | Apparatus for the continuous production of preserves or jams |
| FR2687079A1 (en) * | 1992-02-12 | 1993-08-13 | Sirven | Process, machine and plant for extracting solid residues from a fluid substance by evaporation |
-
2013
- 2013-03-29 FR FR1300747A patent/FR3003767A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3346078C1 (en) * | 1983-12-21 | 1985-06-20 | Hakolb GmbH Anlagenbau, 2400 Lübeck | Apparatus for the continuous production of preserves or jams |
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| ST | Notification of lapse |
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