Principe et construction

Un séchoir à plateaux est l’un des équipements de séchage les plus simples et les plus utilisés dans les laboratoires et les industries pour sécher les matériaux solides, les granulés, les poudres et les produits humides. Il fonctionne selon le principe du transfert de chaleur par convection : de l’air chaud circule sur le matériau placé dans des plateaux, et l’humidité s’évapore par transfert de chaleur de l’air au matériau. L’air humide est ensuite continuellement évacué du séchoir et remplacé par de l’air frais et sec afin de maintenir la vitesse de séchage.

Les séchoirs à plateaux sont largement utilisés dans les industries pharmaceutique, chimique, alimentaire et textile en raison de leur simplicité, de leur séchage uniforme et de leur fonctionnement par lots. Ils sont idéaux pour le séchage de matériaux qui ne peuvent être fluidisés ou qui nécessitent un séchage à température contrôlée.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d’un séchoir à plateaux repose sur la circulation uniforme d’air chaud pour éliminer l’humidité par évaporation. La chaleur est transmise au matériau humide par conduction et convection grâce à l’air chaud qui circule autour de celui-ci. L’air de séchage capte l’humidité évaporée et l’évacue par un système d’évacuation.

La vitesse de séchage dépend de la température, de la vitesse de l’air, de l’humidité et de la surface du matériau. L’air est chauffé par des résistances électriques ou des serpentins de vapeur, puis mis en circulation par des ventilateurs. Le schéma de circulation de l’air (croisé ou vertical) assure un séchage uniforme sur tous les plateaux. L’air à l’intérieur de la chambre est renouvelé en continu afin de maintenir une faible humidité relative, favorisant ainsi un séchage efficace.

Construction d’un séchoir à plateaux

Un séchoir à plateaux est une chambre de séchage rectangulaire en forme de boîte, fabriquée en acier inoxydable ou en acier doux et conçue pour contenir plusieurs plateaux disposés en niveaux. Il se compose des principaux éléments suivants :

• Chambre de séchage (armoire) :
  Le corps principal du séchoir à plateaux est une chambre à isolation thermique à double paroi. La paroi intérieure est en acier inoxydable (SS 304 ou SS 316) pour une meilleure résistance à la corrosion, tandis que la paroi extérieure est en acier doux. L’espace entre les deux parois est rempli d’un matériau isolant (comme de la laine de verre ou de la laine minérale) afin d’éviter les déperditions de chaleur. La chambre est équipée de portes étanches à l’air avec joints pour minimiser les fuites d’air.
• Plateaux:
  La chambre de séchage contient plusieurs plateaux rectangulaires, généralement en acier inoxydable, qui reçoivent le matériau à sécher. Ces plateaux sont perforés ou pleins, selon le type de produit. Chaque plateau repose sur des supports ou des chariots coulissants à l’intérieur du séchoir. Le nombre de plateaux peut varier de 6 à 96, voire plus, selon la taille et la capacité du séchoir.
• Système de chauffage:
  La chaleur est fournie au séchoir soit par des serpentins de vapeur, soit par des résistances électriques, soit par des serpentins d’eau chaude situés dans la chambre ou les conduits d’air. Le fluide chauffant réchauffe l’air qui le traverse, élevant ainsi la température de l’air de séchage au niveau souhaité (généralement de 40 °C à 100 °C, selon le matériau).
• Système de circulation d’air :
  Le séchoir à plateaux est équipé de ventilateurs axiaux, montés en haut ou à l’arrière de la chambre, afin de faire circuler l’air chaud uniformément dans les plateaux. Ces ventilateurs assurent une convection forcée, améliorant ainsi le transfert de chaleur et la vitesse de séchage. La vitesse de l’air est généralement maintenue entre 2 et 5 m/s. Le flux d’air peut être horizontal, vertical ou une combinaison des deux, selon la conception.
• Système de traitement et d’évacuation de l’air:
  L’air frais pénètre par des entrées d’air, et l’air humide est évacué par des registres ou des conduits d’évacuation équipés de filtres. Les débits d’air entrant et sortant sont soigneusement équilibrés afin de maintenir un environnement de séchage stable. Certains séchoirs à plateaux comportent également des conduits de recirculation permettant de réutiliser une partie de l’air chaud, ce qui améliore l’efficacité thermique.
• Système de contrôle de la température:
  Le séchoir est équipé de thermostats ou de régulateurs de température automatiques afin de maintenir une température uniforme dans toute la chambre de séchage. Des thermocouples contrôlent la température en différents points pour garantir la sécurité du produit et un séchage homogène.
• Système de chariots (dans les grands séchoirs):
  Dans les grands séchoirs industriels à plateaux, les plateaux sont placés sur des chariots mobiles qui peuvent être déplacés à l’intérieur et à l’extérieur de la chambre de séchage. Cette conception facilite le chargement et le déchargement, réduisant ainsi le temps de manutention.
• Panneau de contrôle:
  Le séchoir à plateaux est commandé par un panneau de contrôle équipé d’interrupteurs, d’indicateurs de température, de minuteries et de dispositifs de sécurité. Dans les systèmes avancés, les commandes par automate programmable (PLC) et interface homme-machine (IHM) permettent un réglage précis de la température, de la vitesse de l’air et du temps de séchage.