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"Procédé et appareil pour la production continuelle d'air ou de gaz chauds pour le séchage et pour d'autres applications quelconques" .
Pour l'exécution des travaux et opérations les plus divers , l'industrie , les exploitations rurales, les entreprises de constructions et nombre d'autres branohes ont besoin de grandes quantités d'air chaud, dont la production sans grands frais est de la plus grande importance .
On a ,par exemple , proposé d'effectuer le séchage de mar- ohandises au lieu d'entrepôt en dirigeant un courant d'air venant d'une conduite dans des canaux à travers la marchandise ou en faisant passer des gaz à travers les produits à sécher. Pour de nombreuses applications, ces installations connues ne conviennent pas parce que des étincelles sont transmises avec l'air chaud et les gaz et qu'il y a grand danger d'incendie . Pour des marchandises sensibles, comme le bois, les matériaux de construction, etc., ces dispositifs ne conviennent pas non plus , parce que les gaz chauds, s'ils sèchent rapidement les surfaces , ne pro-
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duisent pas un séchage réparti Uniformément, de sorte qu'il se forme des crevasses, éclatements ou fissures intérieures.
La présente invention vise avant tout la production de grandes quantités d'air chaud pour effectuer par exemple le sécha - -ge sur place à l'aide d'enveloppes volantes ou matériel analogue, les gaz chauds et l'air chaud étant conduits au lieu d'utilisation à l'aide d'un dispositif transportable . Lorsque des hommes ou des animaux se tiennent à l'intérieur des espaces clos, les gaz sont traités de façon qu'ils ne nuisent plus à la santé .
La marchandise à sécher est couverte à l'aide d'enveloppes volantes, telles que prélarts, bâches, coffrages en bois, etc., ou avec du sable , de la terre ou une matière analogue . Il ne s'agit donc pas d'enveloppes protectrices contre les intempéries ou la pluie. Les enveloppes servent ici à guider les gaz chauds ou de séchage , qui peuvent être produits dans le voisinage dans un dispositif transportable qui sera décrit plus loin. Après que les étincelles et autres éléments nuisibles ont été arrêtés, les gaz peuvent être dirigés par un ventilateur sous la couverture ou l'enveloppe volante . Lorsque l'air est excessivement sec, ce qu'il faut éviter par exemple dans le séchage de bois, pour empêcher le fendillement ou la formationde crevasses dans l'intérieur, on peut conduire de la vapeur d'eau selon des prescriptions données aux gaz de combustion.
Dans le cas d'un séchage progressif ou par exemple pour de la tourbe , l'addition de @a - peur d'eau peut être supprimée . Les gaz peuvent être produits par combustion de charbon, de poussier, d'huile , de bois ou d'autres combustibles quelconques.
Des substances destinées à la désinfection ou à l'imprégna- tion, sous une forme dissoute ou solide , peuvent être additionnées aux gaz de combustion dans une chambre de filtrage. Ces substances exercent leur action en particulier pour la raison que la marchandise à traiter est chauffée .
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Les dispositifs connus ne peuvent pas ou ne peuvent qu'incomplètement satisfaire le plus souvent aux conditions nécessai- res , parce que la combustion de combustible de qualité supérieure est nécessaire , de sorte que les frais sont trop élevés, puisque par exemple l'air chaud devient inéoonomique ou que la combustion n'est qu'incomplète et qu'il se produit une mauvaise utilisation du combustible aveo un encrassement simultané de la marchandise .
Ces inconvénients doivent être supprimés par le dispositif utilisé , qui peut être stationnaire , mais qui est avantageusement ambulant. Il se produit un chauffage rapide de l'air et la quantité d'air nécessaire peut être réglée selon les nécessités locales dans une grande mesure quant à la température et aux quantités.
Divers exemples de réalisation de dispositifs utilisables pour la mise en oeuvre du nouveau procédé sont illustrés dans les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement une installation pour le séchage de tourbe ou de bois.
Les figures 2 et 3 représentent un four de chauffage parti- pulièrement utilisable lorsqu'il y a lieu de sécher du bois ou des produits se fendant facilement.
La figure 4 représente en coupe longitudinale une machine ambulante pour la production continue de quantités quelconques d'air chaud.
La figure 5 est, dans sa moitié gauche , une coupe transver sale du foyer et, dans sa moitié droite , une élévation partielle de la machine selon la figure 4.
Dans la figure 1, a désigne un tas de tourbe ou de matériaux de construction à sécher qui est enfermé ou couvert par une bâche ou un prélart b qui l'entoure , ou par une enveloppe analogue.
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Des gaz de combustion venant d'un four ou d'un foyer c sont insufflés sous cette enveloppe par exemple par une tubulure cl à l'aide d'un ventilateur e. Un filtre par lequel les gaz de combustion doivent passer, est rationnellement disposé en amont ou en aval du ventilateur. De cette façon, toutes les étincelles provenant du foyer sont arrêtées et ne risquent pas de parvenir sous l'enveloppe . La tubulure à peut se terminer à l'intérieur de l'enveloppe ou de l'espace clos par une buse distributrice g, qui peut être munie de plaques de choc, de chicanes ou aubes directrices intérieures , capables de faire dévier les gaz uniformément de tous côtés.
Les gaz lèchent toute la marchandise à sécher en passant le long de l'enveloppe et ils peuvent traverser cette marchandise pour être aspirés à l'extrémité opposée par l'ouvertureou les ouvertures h.
Si on le désire , un second conduit branché sur le ventilateur (et indiqué en pointillé ) peut amener du gaz et l'introdui -re de bas en haut à travers la marchandise. Dans ce cas, on peut enterrer, isoler ou oalorifuger ce conduit, afin que les gaz ne s'y refroidissent pas trop rapidement.
Dans le four de chauffage représenté dans les figures 2 et 3 , est montée une chaudière à vapeur k , fournissant de la vapeur d'eau à un conduit n. Les gaz de fumée sortent par la chambre 1 et passent par le filtre f pour gagner le ventilateur e. La cendre volante tombe sur un cendrier amovible m. L'air frais peut entrer par la porte i , pour parvenir, réchauffé, en franchissant le papillon il avec les gaz dans la tubulure d.
Si on le désire , on peut disposer un accumulateur de chaleur à parois céramiques dans la chambre 1, afin de pouvoir continuer à sécher encore pendant quelque temps aveo de l'air réchauffé lorsque le feu baisse ou s'éteint.
L'air chaud est soufflé dans la chambre à chauffer ou sous
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l'enveloppe volante .
Les gaz chauds doivent être débarrassés des étincelles et, pour autant qu'ils sont conduits dans des locaux où se tiennent des hommes ou des animaux, ils doivent être débarrassés de tous produits toxiques. C'est pourquoi , en dehors de l'air frais, on peut aussi amener des désinfectants ou produits analogues sous l'action desquels il se fait une épuration et une élimina- tion des constituants toxiques.
Les gaz introduits sous l'enveloppe dans les figures 1 et 2 lèchent le tas de marchandises se trouvant à l'intérieur de l'enveloppe . En prévoyant des pièces intérieures assurant la distribution des gaz, on peut les conduire de façon tout à fait satisfaisante .
Dans la tubulure d'admission d peuvent être montés une vanne de réglage o, ainsi qu'un tiroir de distribution ou organe analogue , pour régler et surveiller le passage des gaz.
Dans le cas de matières humides, comme la tourbe , il y a lieu de prévoir une évacuation de l'eau . Il est rationnel de ne fournir tout d'abord au ventilateur que peu d'air réchauffé et de travailler progressivement avec des gaz plus fortement chauffes, afin qu'il ne se forme pas trop de vapeur au commen- cement du traitement de déshydratation. Les papillons à air il permettent ici de faire varier le traitement dans une mesure étendue , de même que l'accumulateur thermique disposé dans la chambre! pour intervenir à la fin du séchage .
Le séchage peut donc s'effectuer sur place : - Par exem- ple ,pour le séohage de bois, on se sert pour alimenter le foyer des chutes de bois dont on dispose en quantité abondante.
Les changements de position à l'intérieur de la masse de ma- tière à sécher sont supprimés. Enfin, on réalise des économies sur les frais d'entrepôt ou de magasinage, sur les salaires
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et également sur les frais de transport en raison de la réduction de poids des produits sèches.
La machine ambulante est particulièrement appropriée, selon la forme de réalisation que montrent les figures 4 et 5, pour produire de l'air chaud réglable d'une façon continue .
Cette machine comporte un châssis de roulement et un bâti porteur p. Une chambre de foyer 9. dans laquelle l'air primaire est chauffé s'étend au-dessus de la moitié postérieure de ce bâti. Le foyer peut être constitué par une chaudière horizontale en fonte , à combustion sur grille . La paroi s de la boite à feu est étudiée en. vue d'un refroidissement par l'air.
A cet effet, des plaques t, de préférence en fonte , sont disposées à une certaine distance des parois s de la boîte à feu, ainsi que du carneau . Ces plaques 1 ménagent des vides, de sorte qu'une circulation peut s'établir entre elles et les parois s. La boite à feu est entourée extérieurement par une enveloppe u écartée d'elle à une distance telle qu'une chemise est ménagée pour l'air libre . De l'air primaire peut entrer par des clapets v disposés par exemple sur le devant de la machine ; cet air balade la paroi extérieure s de la boite à feu et entre , réchauffé , sous la grille r, puis passe à travers celle-ci dans la boite à feu q ; au sortir de cette boite à feu , l'air peut parvenir avec les gaz de fumée par le carneau dans une chambre x de combustion subséquente .
Cette chambre est remplie de pierres concassées ou matériaux analogues. Sa sole est rationnellement recouverte d'un système ou treillis de briques x1 entre lesquelles des canaux sont ménagés pour laisser passer l'air arrivant du carneau w qui lèche ces briques pour être réparti sur toute la surface en se dirigeant vers le haut à travers le remplissage .
Le carneau w est également renfermé par des parois extérieures, et l'air secondaire , qui est nécessaire à la combus-
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tion subséquente , peut arriver par des clapets réglables vl dans la chambre de combustion subséquente , comme indiqué par une flèche dans la figure 4. Cette chambre subséquente x est revêtue d'une enveloppe extérieure y. Ces éléments aussi peuvent être en fonte ou autre matière appropriée . L'intervalle ménagé entre la chambre x et l'enveloppe y sert au réchauffage de l'air tertiaire qui y pénètre à l'extrémité inférieure de la chambre x par un clapet rêglable v2 et qui est rationnellement guidé vers le haut autour de la ohambre de combustion subséquente, en hélioe .
L'air secondaire réchauffé au contact du carneau passe par la chambre de combustion et à travers son remplissage de pierres concassées; il est aspiré par le ventilateur e et évaoué par la tubulure de sortie d.
La commande du ventilateur peut être assurée à l'aide d'un moteur éleotrique m1, si la machine n'est pas combinée avec une machine motrice , par exemple avec une petite machine à vapeur.
Les clapets à air v , v1 et surtout v2 constituent aussi un dispositif de réglage pour les divers courants d'air.
Une première combustion s'effectue sur la grille r; la combustion subséquente se fait dans la seconde chambre . Le ventilateur e aspire les gaz résultant de la combustion et l'air traversant les deux chambres de combustion , puis les refoule par la tubulure de sortie d.
Le fonctionnement est le suivant :
L'air de combustion primaire lèche la paroi extérieure de la boite à feu et arrive réchauffé sous la grille . L'air se- aondaire se chauffe contre les parois extérieures du carneau w et parvient dans la ohambre de combustion subséquente x. L'air tertiaire , qui sert à régler la quantité et la température de l'air chaud à produire , est réchauffé par les parois extérieu res de la chambre de combustion entre la chambre x et l'enve- loppe , puis il se mélange avant d'arriver au ventilateur
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avec les gaz de combustion. L'air est donc conduit d'une façon entièrement nouvelle .
La combustion subséquente s'effectue selon le principe de l'accroissement des surfaces, c'est-à-dire que le courant de gaz qui est aspiré du foyer par un ventilateur à travers la chambre de combustion subséquente est décomposé dans celle- ci (grâce au remplissage qui s'y trouve et qui est constitué par exemple par de petites pierres concassées , des scories ou des matières réactives, et le cas échéant en utilisant des oatalyseurs) en de très nombreux petits courants qui se mélangent intimement avec l'air, de sorte qu'une combustion intense et complète est également assurée.
Etant donné qu'il règne une dépression dans les chambres de combustion, tandis que les espaces qui les entourent et par lesquels l'air à amener est conduit sont sous pression, une sortie des gaz ou la propagation d'étincelles hors de la boite à feu sont évitées. les gaz sont, en effet, astreints à ne passer que par la chambre de combustion subséquente .
Les conditions de pression régnant dans la chambre enveloppante et dans la boite à feu pourraient, il est vrai , être les mêmes ou être inversées, mais le travail ne se ferait pas de façon aussi rationnelle .
Dans de nombreux cas, il y a lieu de mélanger de la vapeur d'eau au courant d'air chaud, par exemple pour le séchage du bois. En pareil cas, de la vapeur d'eau peut être produite de la façon la moins coûteuse dans la chambre de ccmbustion subséquente , du fait que de l'eau distribuée aussi finement que possible à travers son remplissage est facilement vaporisée .
A cette fin, on monte par exemple à l'extrémité supérieure de la chambre de combustion subséquente , travers son enveloppe extérieure , une tubulure d'admission d'eau y1 pouvant être obturée par un robinet ou une soupape , et on dispose sous cette
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tubulure une plaque distributrice, ainsi qu'un tamis distributeur z , qui est rationnellement établi en forme de toit à double pente , de sorte que l'eau descend aussi uniformément que possible au-dessus du remplissage .
Dans cette machine , on peut brûler du combustible de toute nature , depuis la tourbe jusqu'au charbon d'excellente qualité , le bois et les chutes de bois, sans qu'il soit nécessaire de changer la grille , de l'agrandir ou de disposer un foyer de réchauffage supplémentaire . La grille peut bien au contraire être utilisée sans autre préparation pour tous combustibles en raison du retardement de la combustion impliqué par le remplissage de la chambre de combustion subséquente .
Le moteur utilisé pour la commande du ventilateur peut être monté sur la machine ou être installé séparément. On peut d'ailleurs utiliser également toute autre machine de commande : locomobile , machine tractrice ou analogue pour la commande du ventilateur.
Il y a de nouveau , en particulier, sur cette machine le refroidissement par air des parois de la boite à feu et du oarneau grâce au montage à l'intérieur de la machine des plaques, de préférence en fonte , qui sont disposées à une certaine distance des parois.
La machine est construite de préférence en fonte , mais elle peut aussi être établie en une autre matière ; c'est ainsi notamment que les enveloppes extérieures peuvent être en tôle .
La machine est ici ambulante , de sorte qu'on peut en disposer partout où l'on a besoin d'air chaud rapidement et en grandes quantités, par exemple pour le séchage de constructions en maçonnerie , pour le séchage de tas de bois, de foin, etc.
La formation d'étincelles est impossible dans la machine , de sorte qu'on obtient un séchage sur et qu'il n'y a pas à craindre le danger d'incendie comme il s'en est produit à plu-
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sieurs reprises dans ces derniers temps avec le séchage artificiel par air.
Résumé.
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