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BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 LA GÉOTHERMIE ET LE SÉCHAGE < Principes généraux et appiication au sécliage du maïs par P. SCHERR Département géothermie B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 80 SGN 904 GTH Mars1981 Réalisation : DépartementdesArtsGraphiques BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 LA GÉOTHERMIE ET LE SÉCHAGE < Principes généraux et appiication au sécliage du maïs par P. SCHERR Département géothermie B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 80 SGN 904 GTH Mars1981 Réalisation : DépartementdesArtsGraphiques SOM MA IRE I - INTRODUCTION 1 II - GENERALITES 2 2.1 - Définition du séchage 2 2.2 - Intérêt du séchage artificiel 2 2.3 - Produits agricoles soumis au séchage et géothermie 2 III - PRINCIPE DU SECHAGE 4 3.1 - définition du séchage 4 3.2 - Comportement du produit au cours du séchage 4 3.2.1 - définition 4 3.2.1.1 - teneur en eau 4 3.2.1.2 - point d'humidité 5 3.2.2 - Calcul des pertes d'eau au séchage 5 3.2.3 - capacité du séchoir 5 3.2.4 - pouvoirs d'évaporation d'un séchoir 5 3.3 - Comportement de l'air au cours du séchage 5 3.3.1 - définition de l'air humide 6 3.3.2 - diagramme de l'air humide ou diagraimne de Mullier 6 3.3.3 - Caractéristiques de l'air humide 6 3.3.3.1 - teneur en eau 6 3.3.3.2 - enthalpie 7 3.3.3.3 - humidité relative 7 3.3.3.4 - température sèche 7 3.3.3.5 - terrpérature humide 8 3.3.3.B - volume spécifique de l'air, ou volume massique - B 3.3.3.7 - tension de vapeur d'eau 8 3.3.4 - Détermination des caractéristiques de l'air 8 3.3.5 - Dynamique du séchage 8 3.3.6 - Calculs pratiques à partir du diagramme de l'air humide 9 IV - LE SECHAGE DU MATS 11 4.1 - Remarque préliminaire 11 4.2 - Les principales méthodes de séchage 11 4.2.1 - le aèchage en cribs 11 4.2.2 - le séchage par convection 12 4.2.2.1 - principaux types de séchoirs à grains industrielsl2 4.2.2.1 - principales méthodes de séchage par convection - 12 .../ SOM MA IRE I - INTRODUCTION 1 II - GENERALITES 2 2.1 - Définition du séchage 2 2.2 - Intérêt du séchage artificiel 2 2.3 - Produits agricoles soumis au séchage et géothermie 2 III - PRINCIPE DU SECHAGE 4 3.1 - définition du séchage 4 3.2 - Comportement du produit au cours du séchage 4 3.2.1 - définition 4 3.2.1.1 - teneur en eau 4 3.2.1.2 - point d'humidité 5 3.2.2 - Calcul des pertes d'eau au séchage 5 3.2.3 - capacité du séchoir 5 3.2.4 - pouvoirs d'évaporation d'un séchoir 5 3.3 - Comportement de l'air au cours du séchage 5 3.3.1 - définition de l'air humide 6 3.3.2 - diagramme de l'air humide ou diagraimne de Mullier 6 3.3.3 - Caractéristiques de l'air humide 6 3.3.3.1 - teneur en eau 6 3.3.3.2 - enthalpie 7 3.3.3.3 - humidité relative 7 3.3.3.4 - température sèche 7 3.3.3.5 - terrpérature humide 8 3.3.3.B - volume spécifique de l'air, ou volume massique - B 3.3.3.7 - tension de vapeur d'eau 8 3.3.4 - Détermination des caractéristiques de l'air 8 3.3.5 - Dynamique du séchage 8 3.3.6 - Calculs pratiques à partir du diagramme de l'air humide 9 IV - LE SECHAGE DU MATS 11 4.1 - Remarque préliminaire 11 4.2 - Les principales méthodes de séchage 11 4.2.1 - le aèchage en cribs 11 4.2.2 - le séchage par convection 12 4.2.2.1 - principaux types de séchoirs à grains industrielsl2 4.2.2.1 - principales méthodes de séchage par convection - 12 .../ 4.3 - Consommation d'énergie et performances des séchoirs 13 4.3.1 - besoins énergétiques d'un séchoir à maïs 13 4.3.2 - bilan thermique d'un séchoir 14 V - POSSIBILITES D'APPLICATION DE LA GEOTHERMIE AU SECHAGE DU WIS 18 5.1 - Production française de maTs et répartition régionale 18 5.2 - Couverture des besoins par la géothermie 19 5.3 - Aspect technico-économique 21 VI - CONCLUSION - PERSPECTIVES 25 4.3 - Consommation d'énergie et performances des séchoirs 13 4.3.1 - besoins énergétiques d'un séchoir à maïs 13 4.3.2 - bilan thermique d'un séchoir 14 V - POSSIBILITES D'APPLICATION DE LA GEOTHERMIE AU SECHAGE DU WIS 18 5.1 - Production française de maTs et répartition régionale 18 5.2 - Couverture des besoins par la géothermie 19 5.3 - Aspect technico-économique 21 VI - CONCLUSION - PERSPECTIVES 25 - 1 - I r I.N.T.R.O.D.U.C T. I. O La présente étude a pour triple objectif d'informer le lecteur des bases de la théorie du séchage, du vocabulaire qui s'y attache et de l'état actuel de la technologie du séchage ; de donner au département "Géothermie" un outil de travail lui permettant de porter un regard critique sur les études relatives au séchage qu'il pourrait être amené à confier à des bureaux d ' études ; d'analyser les possibilités d'application de la géothermie au séchage du maïs en France, en mettant en é'vidence les contraintes qui s'y rattachent ainsi que les perspectives de développement. - 1 - I r I.N.T.R.O.D.U.C T. I. O La présente étude a pour triple objectif d'informer le lecteur des bases de la théorie du séchage, du vocabulaire qui s'y attache et de l'état actuel de la technologie du séchage ; de donner au département "Géothermie" un outil de travail lui permettant de porter un regard critique sur les études relatives au séchage qu'il pourrait être amené à confier à des bureaux d ' études ; d'analyser les possibilités d'application de la géothermie au séchage du maïs en France, en mettant en é'vidence les contraintes qui s'y rattachent ainsi que les perspectives de développement. - 2 - II. - GENERALITES 2.1- Définition du séchage La finalité du séchage est d'assurer une séparation partielle entre un liquide (généralement de l'eau) et une matière solide. Dans le cas des produits agricoles, cette matière solide est une substance alimentaire renfermant en proportions variables les constituants biochimiques suivants : glucides, lipides, protides et sels minéraux. Selon que l'air utilisé pour sécher le produit est de l'air ambiant extérieur ou de l'air artificiellement mis en mouvement, réchauffé ou non, on est amené à distinguer : * î;Ê_^ê£ÎîËSË_S§£iiEÊl ' obtenu par e3q)osition de la matière humide au soleil ou par un séjour dans une ambiance atmosphérique relativement sèche et permettant au produit de céder à l'air une partie de l'eau en excès qu'il contient (exemples : fruits, légumes, fenaison des fourrages, etc...). î;Ê_£ê£ÎiâSÊ_êE£^^^'^i^l> obtenu en soumettant le produit humide, dans un séchoir, à l'action d'un courant d'air généralement chaud obtenu grâce à une source d'éner¬ gie calorifique. 2.2 - Intérêt du sëcha§e artificiel Le séchage artificiel est un procédé coûteux. En effet, la vaporisation des parti¬ cules d'eau est un phénomène endothermi que, c'est-à-dire un phénomène absorbant de l'énergie, auquel s'ajoute parfois une dépense supplémentaire due â la désorption, c'est-à-dire à la vaporisation de l'eau fixée avec la substance par des liaisons physico-chimiques. Malgré cela, le séchage artificiel prévaut", -souvent au séchage naturel, essen¬ tiellement pour des raisons de productivité agricole et de disponibilité de la main-d'oeuvre en milieu rural. 2.3 - Produits agricoles soumis au séchage et géothermie Il y a lieu de faire une distinction entre : . les produits fortement hydratés naturellement, comme par exemple les fourrages (luzerne, les pulpes de betteraves, les fruits, les légumes verts, le lait, etc.,-,)pour lesquels le titre en eau est supérieur à 70%. - 2 - II. - GENERALITES 2.1- Définition du séchage La finalité du séchage est d'assurer une séparation partielle entre un liquide (généralement de l'eau) et une matière solide. Dans le cas des produits agricoles, cette matière solide est une substance alimentaire renfermant en proportions variables les constituants biochimiques suivants : glucides, lipides, protides et sels minéraux. Selon que l'air utilisé pour sécher le produit est de l'air ambiant extérieur ou de l'air artificiellement mis en mouvement, réchauffé ou non, on est amené à distinguer : * î;Ê_^ê£ÎîËSË_S§£iiEÊl ' obtenu par e3q)osition de la matière humide au soleil ou par un séjour dans une ambiance atmosphérique relativement sèche et permettant au produit de céder à l'air une partie de l'eau en excès qu'il contient (exemples : fruits, légumes, fenaison des fourrages, etc...). î;Ê_£ê£ÎiâSÊ_êE£^^^'^i^l> obtenu en soumettant le produit humide, dans un séchoir, à l'action d'un courant d'air généralement chaud obtenu grâce à une source d'éner¬ gie calorifique. 2.2 - Intérêt du sëcha§e artificiel Le séchage artificiel est un procédé coûteux. En effet, la vaporisation des parti¬ cules d'eau est un phénomène endothermi que, c'est-à-dire un phénomène absorbant de l'énergie, auquel s'ajoute parfois une dépense supplémentaire due â la désorption, c'est-à-dire à la vaporisation de l'eau fixée avec la substance par des liaisons physico-chimiques. Malgré cela, le séchage artificiel prévaut", -souvent au séchage naturel, essen¬ tiellement pour des raisons de productivité agricole et de disponibilité de la main-d'oeuvre en milieu rural. 2.3 - Produits agricoles soumis au séchage et géothermie Il y a uploads/Geographie/ secheur-3 1 .pdf