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Patent Searching and Data


Title:
DRUM DRYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146662
Kind Code:
A1
Abstract:
Metal drum dryer, the side surface of which is constituted of U-shaped profiles (1), each having a bottom, each profile (1) is welded to the two neighbouring profiles (1) thereof and the bottom of each profile (1) is pierced with holes (4).

Inventors:
AYRAULT, Xavier (4 rue de la Paix, Allevard les Bains, 38580, FR)
NOELLE, Frédéric (674 Chemin du Pré de l'Achard, Saint-Nazaire Les Eymes, 38330, FR)
Application Number:
EP2016/055645
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
March 16, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ANDRITZ PERFOJET SAS (ZA Pré-Milliet, Montbonnot, 38330, FR)
International Classes:
F26B13/16; D06B23/02; D21F5/18; F26B3/06
Foreign References:
US5575080A1996-11-19
DE4239640A11993-07-01
GB1151709A1969-05-14
US5128028A1992-07-07
US20140215848A12014-08-07
DE10001535A12001-07-19
US3510955A1970-05-12
EP1563134A12005-08-17
US5128028A1992-07-07
US7040038B12006-05-09
US4542596A1985-09-24
Attorney, Agent or Firm:
EIDELSBERG, Victor Albert et al. (Cabinet Flechner, 22 avenue de Friedland, Paris, 75008, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Sécheur comprenant un caisson (11) ayant une entrée (18) d'air chaud, un tambour (15) métallique monté tournant autour de son axe (X) dans le caisson (11), une toile (17) métallique tendue autour de la surface latérale du tambour (15) et en étant solidaire en rotation et des moyens (A , B) pour faire passer une nappe (C) à sécher sur la toile (17),

caractérisé en ce que la surface latérale du tambour (15) est constituée de profilés en U ayant chacun un fond (2) percé de trous et deux branches (3) allant radialement vers l'extérieur du tambour (1), chaque profilé étant fixé à ses deux profilés voisins par ses branches (3) .

2. Sécheur suivant la revendication 1,

caractérisé en ce que la toile (17) a des ouvertures dont les dimensions vont de 0,5 mm à 3 mm et le tambour (15) a des trous (4), la plus grande dimension de chaque trou (4) allant de 40 à 150 mm.

3. Sécheur suivant la revendication 1 ou 2,

caractérisé en ce que les trous (4) sont rectangulaires. 4. Sécheur suivant l'une des revendications précédentes ,

caractérisé en ce que l'une des branches (3) de chaque profilé est plus grande que l'autre branche (3) et la toile (17) ne repose que sur la branche (3) la plus grande en étant à distance de la branche (3) la plus petite .

5. Sécheur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la hauteur des branches (3) dans la direction radiale va de 30 à 150 mm.

6. Sécheur suivant la revendication 5,

caractérisé en ce que le taux d'ouverture de la toile (17) va de 25 à 75 %.

7. Sécheur suivant la revendication 6,

caractérisé en ce que le taux d'ouverture de chaque profilé va de 15 à 70 % ou va de 10 à 60 %.

8. Sécheur suivant la revendication 7,

caractérisé en ce que la distance entre deux trous (4) voisins représente de 1,5 fois à 5 fois la dimension la plus grande des trous (4) .

9. Sécheur suivant l'une des revendications précédentes ,

caractérisé en ce qu'un ou plusieurs obturateur ( s ) (22) des trous (4) est monté coulissant sur le fond (2) de chaque profilé en U, de manière à dégager ou à obturer au moins en partie les trous (4) .

10. Sécheur suivant la revendication 9,

caractérisé en ce que l'obturateur (22) est monté sur la face intérieure du U du fond (2) du profilé en U.

11. Sécheur suivant l'une des revendications précédentes ,

caractérisé par une augmentation du taux d'ouverture du fond (2) de chaque profilé (1) en U, d'un côté frontal à 1 ' autre .

12. Sécheur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par une augmentation du taux d'ouverture du fond (2) de chaque profilé (1) en U, de chaque bord vers le centre du tambour. 13. Sécheur suivant l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le taux d'augmentation du taux d'ouverture est compris entre 3 et 6 fois le taux d'ouverture le plus petit. 14. Sécheur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il n'a qu'un caisson (11) ·

Description:
Sécheur à tambour

La présente invention se rapporte aux sécheurs destinés à sécher par du gaz chaud, notamment par de l'air chaud, une nappe, telle qu'une nappe de non-tissé ayant été consolidée par jets d'eau ou une autre nappe humide textile ou papetière.

Les tambours métalliques utilisés dans de ce genre de sécheur sont montés tournants dans une hotte ou caisson, dans laquelle de l'air chaud arrivant par l'extérieur du tambour passe dans des trous du tambour en traversant la nappe à sécher passant sur le tambour. Et l'air chaud est aspiré en continu par l'intérieur du tambour par un ou plusieurs ventilateurs.

Les tambours métalliques utilisés dans les sécheurs doivent à la fois avoir une grande surface ouverte au niveau de la nappe à sécher pour le passage de grandes quantités d'air, et une bonne rigidité structurelle pour permettre la construction de tambours de grandes largeurs et de grands diamètres. Ils sont généralement constitués d'une structure métallique éventuellement recouverte d'au moins une couche d'un tissu métallique à ouvertures de petite dimension (ou fin) en contact avec la nappe à sécher.

Lorsque la structure métallique du tambour ne présente pas assez de support pour le tissu métallique fin, ils sont alors recouverts d'une première couche d'un tissu métallique grossier et d'une seconde couche d'un tissu métallique plus fin que le premier et en contact avec les nontissés ou les nappes à sécher. Le ou les tissus sont montés sous forme de manchons tendus et fixés à chaque extrémités du tambour sur ses faces latérales ou sur les bords de sa circonférence.

Ces tissus ont pour fonction de diffuser finement l'air au niveau des nappes à sécher et de ne pas les marquer ou les déformer par leur structure fine, beaucoup plus fine que celle du tambour métallique sous-jacent.

Il a été proposé de construire ces tambours à partir d'une tôle perforée roulée. C'est une technique très économique. Mais cette technique de construction est peu performante car d'une part la surface ouverte des tôles perforées est généralement inférieure à 50% voire moins de 40%, ce qui nuit à une bonne efficacité de séchage et d'autre part l'aspiration n'est pas uniforme du fait des larges ponts métalliques entre les perforations des tôles .

Il a aussi été proposé au EP 1563 134 de construire ces tambours avec des tôles croisées sur leur chant et imbriquées les unes dans les autres à leur intersection. Cette solution technique pallie l'inconvénient de la faible surface ouverte des tôles perforées par une très grande surface ouverte. Mais ces tambours ont une faible rigidité et fléchissent en grande largeur, c'est-à-dire pour des largeurs supérieures à 3,5 m. Ils peuvent se déformer et se vriller lors des arrêts d'urgence en production .

On connaît d'autre part par le US 5 128 028A un tambour métallique ayant une surface latérale percée de trous et constitués de profilés en U ayant chacun un fond et deux branches allant radialement vers l'extérieur du tambour. Chaque profilé est fixé à ses deux profilés voisins par ses branches. Ce tambour est utilisé dans l'industrie de la pâte à papier dans des filtres-tamis pour tamiser et pour trier des fibres et est plus facile à fabriquer que les tambours antérieurs. Or nous avons trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention un sécheur palliant les inconvénients de l'art antérieur, dont le tambour a à la fois une grande surface ouverte assurant une bonne uniformité de passage de l'air chaud et ainsi un séchage homogène,, une rigidité très supérieure à celle des solutions de l'art antérieur permettant la réalisation de tambours et de fours en plus de 4 mètres de largeur, et à un coût de construction économique, moins cher que la solution du EP 1563 134, tout en permettant de simplifier le sécheur et de réguler les séchage, tout en n'ayant qu'un seul caisson .

L'invention a pour objet un sécheur comprenant un caisson ayant une entrée d'air chaud, un tambour métallique monté tournant autour de son axe dans le caisson, une toile métallique tendue autour de la surface latérale du tambour et en étant solidaire en rotation et des moyens pour faire passer une nappe à sécher sur la toile, caractérisé en ce que la surface latérale du tambour est constituée de profilés en U ayant chacun un fond percé de trous et deux branches allant radialement vers l'extérieur du tambour, chaque profilé étant fixé à ses deux profilés voisins par ses branches.

Le tambour est plus rigide que les tambours utilisés jusqu'ici, même s'il est d'une grande longueur, comme il convient pour sécher des nappes larges. Comme les trous du fond du profilé sont loin de la toile, le débit d'air est bien uniforme dans la toile. Le séchage de la nappe est uniforme.

Il est souhaitable, pour avoir un bon séchage, que le taux moyen d'ouverture de la toile soit compris entre 25 et 75 % et celui du fond de chaque profilé soit compris entre 10 et 70 % de préférence, entre 15 et 60%. Le taux d'ouverture est défini par le quotient de la surface des trous par la surface totale du fond. Lorsqu'on considère une partie du fond, ce taux d'ouverture d'une partie du fond est le quotient de la surface des trous de cette partie du fond par la surface totale de cette partie du fond. De préférence, la distance entre deux trous voisins représente de 1,5 fois à 5 fois la dimension la plus grande des trous. Dans une forme de réalisation, le tambour est monté tournant autour d'un caisson fixe ayant des perforations donnant des taux d'ouverture croissant en partant du côté auquel est connecté le ventilateur d'aspiration de l'air à l'intérieur du tambour. Ce caisson a pour but de répartir uniformément l'aspiration de l'air sur la largeur du tambour. Les profilés en U du tambour ont dans ce cas une perforation de taux d'ouverture constante et la plus importante possible sur la largeur du tambour.

Il vaut mieux alors que les trous soient rectangulaires en ayant leurs grands côtés parallèles à la direction longitudinale des profilés.

La plus grande dimension des trous est, de préférence, comprise entre 40 et 150 mm. La largeur du fond est, de préférence, comprise entre 70 et 120 mm. La toile a de préférence des ouvertures dont les dimensions vont de 0,5 à 3 mm. Dans une autre forme de réalisation préférée car encore moins onéreuse, il n'y a pas de caisson fixe de répartition de l'aspiration à l'intérieur du tambour. Dans ce cas, on peut d'autant mieux garantir l'uniformité du séchage d'une nappe large qu'on prévoit une augmentation du taux d'ouverture du fond de chaque profilé d'un côté frontal à l'autre du tambour. Cette augmentation du taux d'ouverture peut s'effectuer d'une manière continue ou échelonnée. Si on subdivise, par la pensée, le tambour en dix parties suivant sa longueur, le taux d'ouverture du fond, du côté frontal le plus proche de l'aspiration de l'air chaud à l'intérieur du tambour, est plus petit que le taux d'ouverture de la partie suivante du fond et ainsi de suite jusqu'à la partie du fond se trouvant de l'autre côté frontal. De préférence, le taux d'augmentation du taux d'ouverture est compris entre 3 et 6 fois le taux d'ouverture le plus petit du côté le plus proche de l'aspiration. L'essentiel étant de compenser, par un taux d'ouverture plus grand, le débit moindre d'aspiration de l'air chaud d'un côté à l'autre du tambour pour obtenir une répartition uniforme des vitesses d'air au travers de la nappe à sécher sur toute la largeur du tambour

Pour les grandes largeurs, il peut être avantageux d'aspirer l'air par les deux extrémités du tambour plutôt qu'une seule. Dans ce cas, le taux d'ouverture augmente, de préférence symétriquement, de chaque bord vers le centre du tambour et est maximum au centre du tambour.

Pour améliorer encore la surface ouverte du tambour au niveau de la toile métallique de recouvrement extérieure, l'une au moins des branches de chaque profilé est plus courte que l'autre de manière à ne faire reposer la toile métallique que sur le chant d'une seule branche pour deux profilés en U successifs. Une seule des deux branches touche la toile. Cette disposition est très favorable à l'uniformité du débit de l'air chaud importante près de la toile, puisque la surface de la toile perméable est aussi obérée aussi peu que possible. La longueur de la branche la plus grande est, de préférence de 1,5 à 3 fois plus grande que celle de la branche la plus petite du U . Pour améliorer encore la rigidité et la cylindricité du tambour, l'une au moins des branches de chaque profilé, et notamment une seule d'entre elles ou éventuellement chacune d'entre elles, a une encoche, dans laquelle pénètre un cerceau, qui renforce le tambour et le rend plus rigide. Pour un tambour d'un diamètre, d'un fond au fond diamétralement opposé, compris entre 1 400 et 3 000 mm, on peut prévoir avantageusement un cerceau tous les 300 à 600 mm.

Dans un perfectionnement déterminant du sécheur suivant l'invention, un obturateur des trous est monté coulissant sur le fond de chaque profilé en U, de manière à dégager ou à obturer au moins en partie les trous. De préférence l'obturateur est monté sur la face intérieure du U. On se dispense ainsi d'un caisson supplémentaire de montage des obturateurs. Le sécheur peut n'avoir qu'un seul caisson.

L'invention vise également l'utilisation de plusieurs tambours dans un même sécheur. Dans ce cas les tambours sont généralement disposés horizontalement dans un ou plusieurs caissons successifs avec, de préférence suivant l'invention, un seul caisson par tambour. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue en perspective d'un tambour utilisé dans le sécheur suivant l'invention; la figure 2 est une vue en développé d'une partie de la surface latérale d'un tambour utilisé dans le sécheur suivant l'invention ; la figure 3 est une vue partielle en coupe transversalement à l'axe du tambour de la figure 1 ; la figure 4 est une vue de détail du tambour de la figure 1 ; la figure 5 est une vue en coupe d'un sécheur suivant

1 ' invention ; la figure 6 est une vue en coupe d'une variante du sécheur ;

La figure 7 est une vue en coupe suivant un plan vertical d'un sécheur suivant l'invention,

La figure 8 est une vue en plan en développé du fond d'un profilé en U d'un tambour utilisé dans le sécheur suivant l'invention et

La figure 9 en est une vue de côté.

Le tambour en acier représenté à la figure 1 comprend une pluralité de profilés 1 en U ou longerons 1. Comme le montre la figure 2, chacun a un fond 2 troué de trous 4 et deux branches 3 allant radialement du fond 2 vers l'extérieur du tambour. Chaque profilé 1 est soudé à ses deux profilés voisins par leurs branches 3, de manière à constituer un tambour continu. Le tambour de la figure 1 comporte sept cerceaux 5 répartis uniformément sur la longueur du tambour et enfoncés dans des encoches 6 ménagées dans les branches 3 (voir la figure 4) . Comme le montre la figure 2, le nombre des trous 4 du fond augmente d'un côté frontal à l'autre du tambour. Entre l'extrémité du tambour se trouvant à gauche, à la figure 2, et le premier cerceau 5, il y a, par longeron 1, quatre trous 4 rectangulaires, tandis que, entre le premier et le deuxième cerceaux, les fonds ont trois trous 4, le nombre des trous 4 allant décroissant vers la droite. Au lieu ou en même temps qu'on augmente le nombre des trous, on peut en augmenter aussi la dimension.

La figure 3 montre les branches 3A et 3B de chaque longeron 1 de longueur inégale, la branche la plus courte d'un longeron étant soudée à la branche la plus longue du longeron 1 voisin.

Le sécheur représenté à la figure 5 comprend un caisson 11 subdivisé par une cloison 12 en un compartiment 13 de traitement et en un compartiment 14 de circulation d'air. Un tambour 15 est monté tournant autour de son axe X en étant entraîné par un entraînement non représenté dans le compartiment 13 et un ventilateur 16 est monté dans le compartiment 14. Le ventilateur envoie de l'air dans le tambour 15 et le renvoie dans le compartiment 14, puis 13. La nappe textile à traiter repose sur une toile 17 fine tendue autour de la surface latérale du tambour 15 et fixée par ses bords à celui-ci. L'air du compartiment 13 est réchauffé par un ou plusieurs brûleurs 18 dans le cas de l'utilisation du gaz, ou d' échangeurs dans le cas de l'utilisation d'autres sources d'énergie, comme la vapeur ou le fioul.

Le sécheur de la figure 6 diffère de celui de la figure 5 par la présence d'un caisson 19 interne fixe permettant par des volets de régler le débit d'air sur la longueur du sécheur.

La figure 7 représente un sécheur préféré suivant l'invention. Le sécheur comprend un tambour 15 monté tournant à l'intérieur d'un caisson 11 unique de circulation d'air chaud.

Le non-tissé humide à sécher C entre dans le sécheur par un rouleau de détour 20. Il repose sur la surface d'une toile tendue sur le tambour 15 rotatif lors de son parcours à l'intérieur du caisson 11. Le caisson 11 diffuse de l'air chaud sur le non-tissé. Cet air est chauffé par un brûleur 18 ou autre dispositif de chauffe comme des échangeurs . L'air chaud traverse le non-tissé à sécher et est aspiré à l'intérieur du tambour 15 par des moyens non représentés. Le non-tissé séché D est évacué du sécheur par un nouveau rouleau de détour 21. L'ai chaud ayant traversé le non-tissé et ayant été aspiré à l'intérieur du tambour est ensuite réchauffé par un brûleur ou un échangeur 18 considéré comme l'entrée d'air du caisson, puis est redirigé par un ventilateur non représenté vers la surface du tambour revêtue de la toile et recouverte du non-tissé à sécher.

La figure 8 représente un profilé en U ayant des trous circulaires au fond. Un obturateur 22 percé de trous de même dimension et de même disposition que les trous du fond du profilé en U coulisse par des inserts 23 dans des trous 24 oblongs sur la face interne du profilé en U (du côté extérieur du tambour) de manière à obturer partiellement les trous du fond du U. Chaque U pourra avoir plusieurs obturateurs côte à côte de manière à obtenir une ouverture ou obturation variable sur toute la longueur de chaque U et donc sur toute la largeur d'aspiration du tambour.

La figure 9 représente une vue en coupe d'un profilé 2 en U, sur lequel est fixé un obturateur 22 par des vis et des écrous ou par des inserts type rivklé WWW (rivets) .




 
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