Je donnerai maintenant la description du séchoir
(a) Ces données sont celles qui sont indiquées dans l’insîructicm sur la fabrication de la poudre par Renaud.
uo
POliDRE
qui esl aujourd'hui en usage en France , et pour lequel l’air est chauffé extérieurement à l'aide de la vapeur d’eau.
La vapeur, produite dans une chaudière placée à oO m du séchoir, y arrive par un tuyau eu cuivre qui la distribue à quatre gros cylindres creux placés horizontalement un peu au-dessus du sol. Leur longueur est de 1 “ ,315 , et leur diamètre de 0 m ,32. Chacun de ces cylindres renferme dans son intérieur dix-neuf tuyaux de 0,0S m de diamètre qui sont soudés dans les fonds extrêmes du cylindre , et le traversent dans toute sa longueur.
Les deux extrémités de chaque tuyau sont ouvertes , et on chasse à travers eux, à l’aide d’un ventilateur, l’air extérieur qui s’échauffe par le calorique que la condensation de la vapeur rend libre. Tout cet appareil est placé dans une cage en bois dont l’ouverture en haut est fermée par une toile inclinée sur laquelle on répand la poudre en une couche de 10 à 12 millimètres d’épaisseur. L’air chauffé et chassé des cylindres par le nouvel air froid que fournit le ventilateur est obligé de s’échapper à travers la couche de poudre , et lui enlève dans ce passage l’eau qu’elle contient.
Il suffit en général de quatre heures pour sécher 400 k. de poudre.
200. La description de ce séchoir par le capitaine Meyer est un peu différente de celle du général Cotty : suivant le premier la cage de bois est divisée en 6 comparlimens , et elle est recouverte d’un réseau en fil métallique sur lequel on a tendu une étamine de laine : c’est sur celte dernière que la poudre est mise en uue couche de 40 centimètres d’épaisseur ; l’air saturé s’échappe par des issues qui lui ont ôté ménagées. M. Meyer ne dit pas si l’air traverse plusieurs couches ou une seule.
La température de l’air chaud qui n’est pas indiquée par Cotty esl estimée par Meyer à o6°.
201. Appliquons maintenant le calcul pour déterminer la quantité d’air qu’il faut chasser à travers les tuyaux , et la chaleur nécessaire pour chauffer cet air au point convenable. Supposons qu’on veuille sécher 400 kgs. de poudre contenant 6 ; 0 ou 24 kgs. d’eau, que la température de l’air extérieur soit
A CANON
de 0“ , celle de l’air chauffé 56°, celle enfin de l’air plus ou moins saturé qui s’échappe 36°.
Soit x le nombre do kilog. d’air qu’il faut chasser à travers les tuyaux, l’abaissement de sa température de 5(! u à 36“ rendra libre le calorique nécessaire à la vaporisation de 24 kgs. d’eau ou 24 X 650 = 15600 calories , d’où comme précédemment : i X { X 20 = 15600
x — 3120 kilogrammes.
Mais pour chauffer 3120 kgs. d’air de 0° à 58“ il faut :
3120 X { X 86 = 43680 calories.
Et commela condensation de 1 kilog. de vapeur rend 550 calories libres il faudra engendrer 80 kgs. de vapeur.
En doublant ce nombre pour compenser les pertes de calorique , l’on trouve qu’il faudra engendrer 160 kgs. de vapeur en 4 heures qui exigeront 28 kgs. de houille ou 56 k . de bois.
202. En parlant des données incomplètes de Colty , on arrive à peu près au même résultat ; en effet d’après ces données l’on Iroave la surface des tuyaux que traverse l’air pour se chauffer 76 x &,14 X 0,05 X 1,36 = 10,11™.
En comptant sur une condensation de 1 kilog. de vapeur par heure et par mètre carré de surface il faudrait en 4 heures 64,44 kgs. de vapeur, et en supposant une condensation de 1,8 kgs. de vapeur par heure et par mètre carré il faudrait engendrer en 4 heures 96,66 kgs. de vapeur ; comme l’air saturé est ici promptement enlevé nous admettrons le dernier nombre.
La condensation de 90,66 kgs. ( de vapeur fournira 550 x 96,60 = 53163 calories. Pour élever la température do l’air de 0 à 56° , il faut chasser à travers les tuyaux un nombre do
kilogrammes d’air égal à
= 3800 kgs.
Le calorique rendu libre par l’abaissement de la température de cet air doit suffire pour vaporiser les 24 kgs. d’eau contenues dans 400 kgs. de poudre , et comme 1 kg. d’air par l’abaissement d’un degré de température fournit | de calorie , on en trouvera l’abaissement x par l’équation :
1ÎH
POUDRE
Ainsi l’air saturé s’échapperait dans ce cas à une température d’cuviron 40°.
Admettons qu’il faille engendrer ISO kgs. de vapeur , ceux-ci exigeront 26 kgs. de houille.
203. Les dimensions de la chaudière sont faciles à trouver en comptant qu’un mètre carré de chauffe fournit 30 kgs de vapeur par heure ; il faut pour en produire 38 kgs. par heure que la surface de chauffe soit de l m , 30, et parlant la surface totale 2 m ,60.
En faisant la chaudière cylindrique , et en lui donnant une longueur égale à 3 fois son diamètre l'on trouve :
Longueur de la chaudière = 1„,,S6
Diamètre =0 ,82
Pour brûler 6 kgs. de houille par heure , il fant 9 décimètres de surface de grille; ainsi pour en brûler 6, S kgs. par heure , il faudra que la grille ait 12 décimètres de surface.
204. Le séchage de la poudre opéré par son contact immédiat avec des surfaces métalliques chauffées est encore employé en Angleterre ; les surfaces métalliques y sont en cuivre et forment les couvercles de caisses en bois ou de petites enceintes maçonnées qu’on entoure d’une matière peu conductrice de la chaleur ; les couvercles de ces enceintes sont chauffés par la vapeur d’eau qui y est conduite par des tuyaux de cuivre et qui se condense dans l’intérieur de l’enceinte.
Pendant qu’on sèche , on remue constamment la poudre pour empêcher l’agglomération des grains. Ce mode de séchage a l’inconvénient de nuire beaucoup à la solidité du grain et de le dêlustrer.
Il est du reste le plus économique de tous les procédés parce que la chaleur rendue libre est ici immédiatement employée à vaporiser l’eau que la poudre contient , tandis que dans les autres procédés la chaleur sert à éléverla température do l’air , et c’est celui-ci qui en cède une partie seulement à la poudre que l’on veut sécher.
203. J’arrive enfin au séchage par l’air desséché artificiellement mais non chauffé.
A CANON. 11
Le séchoir a deux issues : l’une pour donner entrée à l’air desséché , l’autre pour laisser échapper l’air saturé.
Pour dessécher l’air avant son entrée dans le séchoir , ou peut lui faire traverser plusieurs couches de chaux vive.
L’appareil que Peclet propose pour cet objet , ( Traité do la chaleur, tome II , pag. 8-43 , fig. 182 ) est un espace construit eu planches ou en maçonnerie , divisé en trois parties par des cloisons. Bans l’intérieur de chaque compartiment sont disposées plusieurs étagères à claire voie sur lesquelles on place des blocs de chaux vive-. L’air extérieur entre dans l’appareil dessiccatoire par une ouverture pratiquée dans le haut de l'un de ses bouts , il traverse toutes les couches de chaux vive du premier compartiment , et entre dans le second par une ouverture percée dans la cloison de séparation ; il traverse les couches de chaux du second compartiment , entre dans le troisième , où il se dessèche de la même manière , et sort enfin de l’appareil dessiccatoire pour entrer dans le séchoir.
Chaque compartiment a une porte qui reste ordinairement fermée, et qui sert à renouveler la chaux des étagères lorsqu’elle est hydratée.
Le séchoir pourrait être une continuation de l’appareil que je viens de décrire , et sa construction pourrait être en tout la même , à l’exception que la poudre serait disposée sur des toiles tendues dans des cadres qu’on placerait dans les compartiments. 11 ne suffit pas que l'air soit desséché avant de venir en contact avec la poudre , il faut encore une ventilation continue afin d’enlever promptement l’air saturé et de le remplacer par de 1 air neuf; on obtient celle ventilation soit en chauffant l’air artificiellement à sa sortie du séchoir , soit en lançant à l’aide d’un ventilateur semblable à celui que j’ai déjà décrit , continuellement de l’air neuf à travers l’appareil qui est destiné à dessécher la poudre.
Ce dernier moyen , convenable surtout pour le cas qui nous occupe, est aussi celui qui offre le plus d'économie.
Dans des localités où il est facile de se défaire de la chaux hydratée , qui a même valeur que la chaux vive , les frais
qu'cntrainc le inode île séchage qui nous occupe sont peu considérables , cl se réduisent R ceux qui sont occasionnés par le moteur et par le transport de la chaux. Supposons qu’on veuille sécher en 6 heures de temps 2,400 kgs. de poudre contenant 0 oj« ou 144 kgs. d’eau , et admettons que l’air intérieur soit à une température de 5° et complètement saturé d’eau.
L’air en se desséchant sur la chaux s'échauffe un peu , mais comme il cédera une partie de sa chaleur en se saturant d’eau , nous admettrons qu’il se dégage du séchoir à la température do l’air extérieur.
Un mètre cube d’air à 8° saturé de vapeur d’eau en contient 7,2 grammes. Ainsi la quantité d’eau qui devra passer à travers le séchoir en 6 heures sera 20000 mètres cubes.
Un seul homme dans six heures de travail peut évacuer 70000 mc . d’air , d’où il suit qu’un seul ouvrier est plus que suffisant. La chaux nécessaire par kilogramme d’eau sera an moins de 2 kgs. , ainsi pour les 24 kgs. environ 80 kilogr.
206. Pour apprécier maintenant les différents procédés de séchage, que je viens de décrire, j’admettrai d’abord le principe qu’il est avantageux que le séchage de la poudre ait lieu à une température peu élevée ; en effet dans ce cas la vapeur d’eau qui se forme aura peu de tension , se dégagera de l’intérieur du grain sans exercer de grands efforts , et ne nuira par conséquent à la solidité de ce dernier que le moins possible.
En second lieu la porosité du grain n’ayant pas beaucoup augmenté , la poudre absorbera moins facilement l’eau dans les magasins et se conservera mieux.
Lorsque le séchage de la poudre doit avoir lieu sous l’influence d’une haute température , il est alors avantageux de ne pas élever celle-ci de prime abord au point qu’on veut atteindre ; en effet si le commencement de la dessiccation a lieu à une température peu élevée , la vapeur d’eau se dégagera d’abord sans grand effort , et comme les parois des passages qu’elle se fraie se durcissent ù mesure que le dessiccation avance , elles pourront plu3 tard résister , sans céder , à un effort plus considérable.
k CANO*. 121
La dessiccation doit être autant que possible égale partout.
Enfin il faut écarter tout procédé qui offre des dangers réels , et l’on doit préférer celui qui offre le plus de sécurité.
Ces principes admis , il nous sera facile de classer les divers procédés de séchage dans l’ordre de leur utilité pour l’objet qui nous occupe.
207. Le séchage à l’air non chauffé mais desséché artificiellement satisfait à toutes les conditions que nous venons de poser , et il nous semble de beaucoup préférable à tous les autres procédés chaque fois qu’on pourra se défaire sans trop de perte de la chaux hydratée.
Le séchage à l’air libre, dans des enceintes closes ou non , a l’inconvénient de donner des résultats très-variables suivant l’état hygrométrique de l’air , et il n’est du reste possible que lorsque l’air n’est point saturé. Enfin il est lent lorsque la capacité de saturation de l’air est peu considérable.
Le séchage de la poudre en exposant celle-ci soit dans l’intérieur d'une enceinte , soit à l’extérieur à l’influence des rayons solaires , donne de très-bons résultats , surtout lorsqu’on évite une trop haute température dès le commencement de l’opération. Ce mode est de beaucoup préférable à ceux qui suivent, du moins lorsque ceux-ci sont exécutés de la manière habituelle.
Parmi les séchoirs à air chaud , ceux qui reçoivent l’air chauffé extérieurement méritent la préférence sur ceux dont on chauffe l’air à l'intérieur ; en effet dans les premiers la température est plus égale partout que dans les derniers , et cet avantage ne nous semble pas balancé par la légère économie de combustible qu’offre le dernier procédé.
Il est préférable de chauffer l’air par la vapeur d’eau que par de l’air chauffé directement au foyer.
Le second moyen offre beaucoup plus de sécurité, et en l’employant on a la certitude de ne pouvoir dépasser à l’intérieur du séchoir la température de 100»; en évitant une température trop élevée surtout dès le principe on obtient aussi par ce
POUDRE
procédé de très-bons résultats. Le procédé enfin dans lequel on chaufTe l’air intérieur du séchoir à l’aide d’un poêle , et celui dans lequel on sèche la poudre par le contact immédiat avec des surfaces de cuivre nous semblent devoir être entièrement rejetés.
