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" Procédé pour le chauffage des gaz et vapeurs".
L'invention a pour but un procédé destiné à per- mettre le chauffage des gaz et en particulier le surchauf- fage de la vapeur dans les meilleures conditions de sé- curité et d'économie,
Dans les surchauffeurs ordinaires,la chaleur de la source chaude est transmise au fluide à échauffer à travers une paroi, Dans les récupérateurs une masse inerte est chauffée pendant un certain temps puis refroidie par le passage du fluide à échauffer qui prend les ca- lories emmagasinées par la masse et cette masse est en- suite réchauffée et ainsi de suite.-
Suivant le procédé objet de l'invention, l'on opère également par inversions successives mais ici la masse inerte est remplacée par une masse combustible
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calculée d'une façon analogue à ceite des empliages des récupérateurs;
la période de chauffage correspond à l'insufflation dans la masse d'air comburant à des ni- veaux différents en quantitë dosée de façon à obtenir en chaque point de la masse la température voulue, la combustion se faisant avec ou sans production d'oxyde de carbone, suivant que l'on veut ou non utiliser les gaz de combustion et que l'on désire une température plus ou moins élevée. lorsque cette température est obtenue, on ferme les arrivées d'air et on fait passer le fluide à échauffer à travers la masse.
Le cycle recommence en- suite par une nouvelle insufflation d'air.-
On comprend que le système présente ainsi l'a- vantage d'assurer le chauffage direct du fluide sans in- termédiaire quelconque, le fluide à chauffer se trouvant au contact immédiat du combustible même produisant les calories qui doivent lui être cédées, de telle sorte que le rendement calorifique obtenu sera maximum en raison ce l'échange direct de calories sans perte par transmis- sion au moyen d'une masse intermédiaire comme dans tous les systèmes antérieurs.-
Le présent système est particulièrement appli- cable de façon avantageuse à la surchauffe du courant ga- zeux de distillation dans les appareils pour la distil- lation des matières solides ou liquides dans un circuit gazeux ouvert ou fermé.
Dans cette application, le com- bustible en ignition sur lequel passe le.courant gazeux en vue de son surchauffage direct est placé dans une capacité mobile que l'on peut enlever du. circuit pour la remplacer par une autre identique, lorsque sa température baisse au-dessous d'une certaine limite. On assure ainsi
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avec une régularité suffisante et dans des conditions particulièrement économiques, la surchauffe voulue du courant gazeux de la distillation. La charge de combus- tible refroidi sortie du circuit est ensuite ramenée à la température uonvenable, soit par combustion libre à l'air, soit par soufflage sous sa grille, de sorte qu'ainsi la même charge peut être utilisée successivement un grand nombre de fois.
Le temps de la manoeuvre du récipient mobile contenant le combustible étant minime, la tempé- rature du circuit ne subit pas de variations sensibles et le rendement est ainsi accru, En outre, le prix de revient de l'appareillage est ainsi réduit dans de très fortes proportions...
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples, divers modes de réalisation de l'invention dans des ap- plications diverses.
La fig. 1 montre en coupe verticale un disposi- tif applicable en général à la surchauffe de tous fluides.
La fig. 2 montre schématiquement en coupe ver- ticale la disposition d'ensemble d'un appareillage pour la distillation en circuit gazeux fermé avec injection d'eau, perfectionné suivant l'invention.
Les fig.3 et 4 montrent semblablement deux pha- ses de fonctionnement d'un appareillage ne comportant pas d'injection d'eau.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 1, dans le cas général, la masse du combustible c destiné à effectuer la surchauffe, est disposée dans un corps vertical a, cylindrique ou conique, à parois calorifugées, pour- vu d'une grille b.- à sa partie inférieure, et d'un
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couverele c à sa partie supérieure; ce corps surmonte une chambre inférieure d, de plus grand diamètre, munie d'une porte e pour l'extraction des cendres qui passent au travers de la grille b. A l'intérieur du corps a sont disposés des écrans coniques f, analogues à des trémies tangents à la paroi à leur partie supérieure de plus grand diamètre et déterminant des espaces libres destinés à l'entrée des fluides par des conduits appropriés pour l'air et h pour le fluide à chauffer.
Une tubulure ! disposée à la partie supérieure et munie d'un registre il permet la sortie des fumées. -
Dans la paroi de la chambre inférieure d sont prévus deux conduits internes distincts et communi- quant avec l'intérieur de cette chambre par deux séries d'ouvertures respectives 1 et m, Sur le conduit .1 est branchée une tubulure n pour la sortie du fluide chaud, tandis que le conduit k reçoit une conduite o d'entrée d'air. Des robinets sont prévus sur la conduite géné- rale et sur les conduites partielles d'air de combustion.
La marche du dispositif s'établit de la façon suivante: On fait arriver de l'air dans le combustible allumé par les conduits ± et , les conduits h et n étant fermés. Quand la température voulue est atteinte par le combustible, on ferme les robinets p et le registre il et on fait arriver la vapeur ou le gaz par le conduit h.
Le fluide à échauffer envoyé sous pression, traverse la masse du combustible en s'emparant des calories disponi- bles et sa température augmente, tandis que celle de la masse diminue; la fluide, à la température désirée, sort par le conduit d'évacuation n. On remarquera que le
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fluide se détend dans la chambre inférieure de grand diamètre ce qui évite l'entraînement des cendres.
Pa- reillement, l'air que l'on fera arriver par les ouver- tures m ne pourra provoquer de tourbillonnement ni d'en- traînement des cendres, susceptibles d'obstruer les conduit s,
Si le fluide en s'échauffant amène la masse du combustible à une température trop basse pour le ralla- mage on pourra assurer quand même celui-ci en maintenant hors du circuit du fluide une petite quantité de com- bustible qui restera en ignition et qui rallumera la masse entière lorsque l'on ressoufflera le comburant.
Dans le cas d'application de l'invention à un appareillage pour la distillation en circuit gazeux fer- mé, avec injection d'eau, le corps principal A, de l'ap- pareil, reçoit à sa partie inférieure, la benne B conte- nant la matière à traiter et, au-dessus d'elle, une autre benne C contenant le combustible de chauffage à la tem- pérature requise- cette température ayant été obtenue à l'air libre hors de l'appareil. Le couvercle D étant fermé et le ventilateur E mis en route, le circuit ga- zeux se ferme et les gaz et vapeurs traversent les pro- duits contenus en B et passent en F dans un refroidisseur injection d'eau, - par exemple sur des empilages Raschig- dans lequel l'eau admise produit da la vapeur et amène, suivant les cas,
la condensation des goudrons ou huiles qui sont recueillis en G.
L'ensemble gazeux est repris parie ventilateur qui le renvoie au-dessus de la benne C ou. se fait le ré- chauffage par contact direct et ainsi de suite.
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L'excès de vapeur et les gaz incondensés peuvent s'échapper par une conduite H branchée sur le refoulement et sont conduits vers un condenseur ordinaire.
On peut changer plusieurs fois la benne C pour une seule charge de la banne B si la température requise n'a pas été atteinte. On prépare les bennes de rechange en Cl à proximité à l'air libre et on les introduit le plus ra - pidement possible dans l'appareil quand elles ont atteint la température voulue,
Lorsque la cuisson est terminée et si l'on veut refroidir les produits cuits avant leur défournement il suffit après avoir enlevé la source de chauffage C de re- fermer le couvercle et de remettre le ventilateur en mar- che Les produits sont alors baignés de gaz constamment refroidis par l'injection d'eau en F et se refroidissent eux-mêmes.
La fige 3 montre un appareillage réalisé aux mêmes fins que le précédent mais dans lequel le circuit fermé ne comporte pas d'injection d'eau. Cette disposition peut être employée particulièrement dans le cas où l'on ne craint pas de faire repasser les produits de la distilla- tion sur le combustible chaud et où l'on utilise un ven- tilateur spécial pour hautes températures dont l'arbre et les roulements sont refroidis par un courant d'eau par exemple*-
Tout se passe comme dans le cas précédent mais comme il n'y a pas de refroidisseur on peut accélérer l'allure du ventilateur et mettre très rapidement et éco- nomiquement les contenus de C et de B en équilibre de température avec un excellent rendement thermique.
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Pour le refroidissement des produits cuits, l'on peut ici remplacer simplement la benne C par une benne
B1 de produit à traiter (fig*4) qui devient ainsi la source froide et qui récupère les calories emmagasinnées en B jusque ce que l'équilibre soit établi. La benne B1 ainsi réchauffée viendra ensuite en B où elle finira de cuire par chauffage au moyen d'une nouvelle benne de combustible chaud, et ainsi de suite, Une dérivation R1 branchée sur la conduite de refoulement amène au con- dense les produits gazeux de la cuisson s'il y a lieu.