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Four pour le traitement du verre et notamment pour la fabrication des glaces.
Les fours actuellement connus pour la fabrica- tion des glaces fonctionnent de façon discontinue et pré- sentent le cycle complet d'opérations suivant :
1 fonte et affinage du verre Ni préparation du verre à couler
3 coulée
4 réchauffage cette dernière opération est rendue nécessaire du fait que la coulée du verre, qui nécessite l'ouverture prolongée du four, entraîne toujours un refroidissement important de ce four.
Il en résulte une perte de calories et une perte de temps, l'opération de réchauffage devant évidemment être
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¯¯ ¯ lors d'autant plus longue que le refroidissement de la coulée a été plus important.
De plus les fours de glaceries connus, qui af- fectent une forme allongée, à peu près rectangulaire en plan, ne présentent pas une température régulière dans leur chambre intérieure. On ne peut remédier à cet inconvénient que par des tours de main consistant notamment à disposer les pots à verre en rangées successives comportant des charges différentes en nature et en quantité suivant que ces rangées sont dans des zones de températures plus ou moins élevées.
De plus, les fours de glaceries connus, compor- tent des piliers disposés de part et d'autre des ouvreaux réunis les uns aux autres par des arcades. Cette construc- tion est compliquée, fragile et nécessite des réparations.
Les portes des fours nécessitent un entretien journalier; vu leur épaisseur relativement faible, elles provoquent une perte de calories sensible par rayonnement de leur grande surface. Elles sont aussi difficilement hermétiques; il se produit par suite soit des rentrées d'air si le four est en dépression, suit des refoulements de gaz si le four est en pression, ce qui provoque toujours des combustions irrégulières et des températures irréguliè- res dane le laboratoire du four.
Les installations de récupération à inversion pour l'air et le gaz, qui sont combinées aux fours connus des glaceries ont divers inconvénients: d'abord les'valves à air et les valves à gaz de ces installations nécessitent beaucoup d'entretien et de surveillance. Les inversions de gaz et d'air provoquent toujours une période de combus- tion incomplète et entrainent à chaque opération une perte de gaz à la cheminée.
Enfin la grande vitesse des gaz du laboratoire et le travail en pots ouverts donnent lieu à des entraîne- ments de particules d'alcalis dent le dépôt gêne ensuite
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le fonctionnement des récupérateurs.
La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients'précédents. Elle concerne d'abord un four pour le traitement du verre et notamment pour la fabrica- tion des glaces, caractérisé par une couronne circulaire rotative, placée à l'intérieur du four et supportant les pots à verre, cette disposition permettant de défourner et d'enfourner les pots par deux petites portes seulement, ménagées dans l'enveloppe du four, cette disposition ré- duisant ainsi au minimum les pertes de calories lors de la coulée et par rayonnement des portes. Elle permet en outre simultanément l'enfournement et le détournement de deux pots et réduit ainsi au minimum le temps d'enfournement et de défournement.
Suivant une forme de réalisation de l'invention la couronne r.otative portant les pots est annulaire et dis- posée entre deux murs, l'un formant un massif central où brûle un mélange d'air et de gaz, l'autre périphérique et dans lequel sont ménagés les carneaux de départ de fumées, de telle sorte que les gaz enflammés sortant du brûleur central, sont obligés de lécher la couronne annulaire ro- tative et ses pots avant de s'échapper par les carneaux de fumée.
Suivant une variante de l'invention le four est combiné à des récupérateurs reliés à la chambre de combus- tion et à la cheminée par les carneaux disposés de telle sorte que, pendant les périodes inactives du four, l'on puisse amener dans ces récupérateurs les gaz enflammés, ce qui assure la chauffe de ces récupérateurs et permet, dès le d.ébut d'un cycle d'opération, d'admettre aux brûleurs un air secondaire fortement réchauffé, ce qui réduit notam- ment la période de réchauffage préalable du four.
L'invention s'étend aussi à d'autres caractéris- tiques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons:
Un four pour le traitement du verre conforme à
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l'invention est représentés8 titre d'exemple sur les des- sins ci-joints dans lesquels :
Les fig. 1 et 2 sont respectivement une coupe horizontale et une coupe verticale du four ;
La fig. 3 est une coupe verticale à plus grande échelle d'un détail de récupérateur :
La fig. 4 est une coupe verticale d'une varian- te de ce récupérateur.
Le four est constitué par une enveloppe exté- rieure 1, en-briques réfractaires, (le forme générale cir- culaire à axe x y et fermés n sa partie supérieure par une calotte sphérique 2, qui vient reposer en 3 sur l'enve- loppe extérieure 1.
Une couronne annulaire 4 de même axe x y que l'enveloppe 1 est disposée dans le laboratoire intérieur du four. Cette couronne supporte les pots 5 au nombre de 16 par exemple et dans lesquels se fait la fusion du verre. Ces pots présentent une forme générale allongée, dans le but exposé ci-après.
La couronne annulaire 4 est montée dans une armature 6 qui repose sur des galets de guidage 7 et est actionn6e par des galets moteurs 8. Cette armature présente d'autre part deux gorges 91 92 contenant du sa- ble dans lequel sont engagées les ailes de deux cornières 101 102, ce qui assure un joint suffisamment étanche en- tre le laboratoire 11 et la chambre annulaire 12 conte- nant les galets 7,8, et leur mécanisme.
La couronne annulaire 4 est disposée entre un massif central 13 portant les brûleurs et un mur périphé- rique 14 dans lequel sont ménagés les carneaux de sortie de fumée.
Le massif central 13 présente un puits central 15 disposé dans l'axe x y du four et qui communique à sa partie inférieure avec l'arrivée de gaz 16 branchée sur le'
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gazogène. Ce puits central 15 communique par des car- neaux 17 avec une chambre de combustion 18. Cette cham- bre reçoit par un canal 19 l'air primaire 21 et par un canal 20 l'air secondaire 22 que le carneau 30 amène du récupérateur 23.
Chaque récupérateur 23 est constitué par des tuyaux 25 dont les éléments à brides 26 sont enserrés entre des cloisons horizontales superposées 34 disposées en chicanes les unes par rapport aux autres.
L'espace libre ménagé entre les tuyaux 25 com- munique avec l'extérieur par les canaux 27, de telle sorte que l'air secondaire 22 puisse circuler en zigzags dans cet espace libre en contournant les cloisons 34, lécher la surface extérieure des tuyaux 25, s'y réchauffer et gagner par les carneaux 30 et 20 la chambre de combustion 18.
Les tuyaux 25 sont chauffés par des courants de gaz brûlés 32 dont la circulation est la suivante :
Les gaz enflammés sortent des brûleurs 17 et du puits 15, léchant les pots 5 sur toute leurs surfa- ces latérales très allongées et développées, ce qui assure une excellente transmission de chaleur entre ce courant de , gaz enflammés et ces pots.
Ces gaz brûlés passent ensuite à la partie su- périeure du récupérateur 23 par des carneaux verticaux
40 ménagés dans le mur annulaire 14 et qui débouchent en 41 dans le laboratoire 11 du four.
Ces gaz brûlés circulent alors dans les tuyaux
25, se rassemblent dans le collecteur inférieur 35 et gagnent la cheminée par les carneaux 37 à registre 38.
Pendant les périodes d'inaction du four, on peut assurer le réchauffage des récupérateurs de la manière suivante : On ferme le registre 38, ce qui interrompt l'aspiration des gaz beûlés par 41,40 et 25, On ouvre d'autre part le registre 45 qui commande le carneau 46
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branché lui aussi sur la cheminée de telle sorte que l'air. primaire, admis en 19 se mélange en 18 au gaz admis en 16 et 17 et assure la combustion de ce gaz; les gaz brûlés circulent alors en sens inverse de 22 dans le carneau 30, traversent l'espace libre ménagé entre les tuyaux 25, lèchent la surface extérieure de ces tuyaux pour sortir enfin par 46 vers la cheminée.
On assure ainsi un réchauffage préalable des tuyaux 25 du récupé- rateur, ce qui permet dès le début de l'opération suivante de réchauffer efficacement l'air secondaire et par suite de réduire sensiblement la durée du réchauffage préalable du four.
Les cameaux de fumée 40 peuvent être termi- nés à leur partie inférieure par un cul de sac 55 (fig. 4) dans lequel se rassemblent les particules de sulfate et de carbonate de soude entraînées par les gaz brûlés. On évite ainsi que ces particules ne pénètrent dans les tuyaux 25 du récupérateur et les encombrent.
Le four dont le Fonctionnement est exposé ci- dessus, présente de nombreux avantages : d'abord en fai- sant tourner la couronne annulaire 4 autour de l'axe x y du four, on peut amener successivement chaque partie de cette couronne en face de deux portes 50, 51 et enfourner ou défourner successivement tous les pots 5 par ces por- tes à raison de deux simultanément.
En résumé,'toute la manoeuvre du four (enfour- nement et coulée) est assurée par deux portes épaisses seulement, ces portes pouvant présenter des dimensions juste suffisantes pour le passage d'un pot 5. On réduit donc au minimum possible les pertes de calories par rayonnement par les portes. De ce fait, on obtient un laboratoire de four à température à peu prè régulière, de telle sorte que tous les pots 5, soumis au même chauffage, peuvent conte- nir des charges de même composition.
Cette régularité de chauffage des pots est
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d'ailleurs assurée par le mode de chauffage des pots. En effet, lorsque l'enfournement est terminé, tous les pots occupant par exemple la position indiquée sur la fig. 1, on fait tourner la couronne annulaire 4 d'un angle'tel. que chaque pot 5 se trouve en face du carneau de fumées correspondant 40. Par suite, les gaz enflammés sortant du puits central 15, viennent lécher les surfaces latérales du pot 5, avant d'atteindre le carneau 40 et de s'y échapper. On réalise ainsi un chauffage très régulier du pot, d'autant plus que ce pot présente une forme générale très allongée, ce qui accroît ses surfaces latérales de contact avec les gaz brûlés.
L'arrivée centrale des gazbrûlés dans le puits 15 assure d'ailleurs une répartition très régulière de ces gaz entre tous les pots 5.
La déperdition de chaleur au moment de la coulée est faible, cette opération étant effectuée par deux sortes de dimensions faibles, on peut notablement réduire la pé- riode du réchauffage du four après coulée ; il en résulte une économie de temps et de combustible.
La forme circulaire donnée au four permet aussi de réduire au minimum la surface de rayonnement du four et par suite les pertes extérieures de calories tout en aug- . mentant la surface de chauffe.
Le mode de construction du four est très simple puisqu'il comporte seulement un mur cylindrique circulaire fermé par une calotte sphérique 2 qui repose en 3 sur ce mur. Ce mur ne présente donc pas les piliers, ouvreaux et arcades des fours antérieurement connus : on évite ain- si ces éléments de construction toujours fragiles et su- jets à réparation.
Enfin surtout, le dispositif de récupération qui fonctionne au chauffage par le gaz pendant les pério- des inactives du four, permet de réchauffer fortement les récupérateurs ; par suite au début de la période suivante,
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l'air secondaire peut être rapidement réchauffé, ce qui permet de réduire au minimum cette opération de réchauffa-' ge.
Les carneaux 40, 55 (fig. 4) permettent d'ar- rêter les poussières de sulfate de foude entraînées : On évite ainsi que ces poussières n'encombrent les récupéra- teurs dont les éléments sont d'ailleurs disposés verticale- ment.
-: R REVENDICATIONS:-
L'invention s'étend spécialement aux caracté- ristiques ci-après et à leurs diverses combinaisons :
1 Four pour le traitement du verre et notam- ment pour la fabrication des glaces, caractérisé par une couronne circulaire rotetive (4) placée à l'intérieur du four et supportant les pots à verre (5), cette disposition permettant d'enfourner les pots (5) et de défourner les pots par deux petites portes seulement (50, 51) ménagées dans l'envelopne du four, cette disposition réduisant ain- su au minimum les nertes de calories lors de la coulée et par rayonnement des portes et réduit au minimum l'entre- tien de ces portes.
2 Une forme de réalisation caractérisée par ce que la couronne rotative (4) portant les pots (5) est annulaire et disposée entre les deux murs, l'un formant un massif central (13) on brûle un mélange d'air et de gaz, l'autre périphérique (14) et dans lequel sont ménagés les carneaux de départ de furée (40), de telle sorte que les gaz enflammés sortant du brûleur central (15) sont obligés de lécher la couronne annulaire rotative (4) et ses pots (5) avant de s'échapper nar les carneaux de fumée (40).
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Furnace for the treatment of glass and in particular for the manufacture of ice cream.
The ovens currently known for the manufacture of ice cream operate discontinuously and have the following complete cycle of operations:
1 melting and refining of the glass Nor preparation of the glass to be poured
3 casting
4 reheating this last operation is made necessary because the casting of the glass, which requires the prolonged opening of the furnace, always causes a significant cooling of this furnace.
This results in a loss of calories and a waste of time, the reheating operation obviously having to be
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¯¯ ¯ then the longer the greater the cooling of the casting.
In addition, the known ice cream ovens, which have an elongated shape, which is approximately rectangular in plan, do not have a regular temperature in their interior chamber. This drawback can only be remedied by tricks consisting in particular of arranging the glass jars in successive rows comprising different loads in nature and in quantity depending on whether these rows are in zones of more or less high temperatures.
In addition, known ice cream ovens have pillars arranged on either side of the openings joined to one another by arches. This construction is complicated, fragile and requires repairs.
The oven doors require daily maintenance; given their relatively small thickness, they cause a significant loss of calories by radiation of their large surface. They are also hardly hermetic; as a result, there are either re-entries of air if the furnace is in depression, following gas discharges if the furnace is under pressure, which always causes irregular combustion and irregular temperatures in the furnace laboratory.
Reversing recovery plants for air and gas, which are combined with the ovens known from ice cream parlors, have various drawbacks: firstly, the air valves and gas valves of these plants require a lot of maintenance and supervision. . Gas and air inversions always cause an incomplete combustion period and lead to a loss of gas in the chimney with each operation.
Finally, the high speed of the gases in the laboratory and the work in open pots give rise to entrainment of alkali particles.
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the operation of recuperators.
The object of the present invention is to avoid the previous drawbacks. It relates firstly to an oven for treating glass and in particular for making ice cream, characterized by a rotating circular crown, placed inside the oven and supporting the glass jars, this arrangement making it possible to unload and dump the glass. 'insert the pots through only two small doors, provided in the casing of the oven, this arrangement thus reducing to a minimum the loss of calories during casting and by radiation from the doors. It also allows two pots to be loaded and diverted simultaneously, thus reducing the time for loading and unloading to a minimum.
According to one embodiment of the invention, the rotating crown carrying the pots is annular and disposed between two walls, one forming a central mass where a mixture of air and gas burns, the other peripheral and in which the smoke outlet flues are arranged, so that the ignited gases leaving the central burner are forced to lick the rotating annular crown and its pots before escaping through the smoke flues.
According to a variant of the invention, the furnace is combined with recuperators connected to the combustion chamber and to the chimney by the flues arranged so that, during the inactive periods of the furnace, it is possible to bring into these recuperators ignited gases, which ensures the heating of these recuperators and allows, from the start of an operating cycle, to admit to the burners a strongly heated secondary air, which in particular reduces the preheating period from the oven.
The invention also extends to other characteristics described below and to their various combinations:
A furnace for the treatment of glass in accordance with
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the invention is shown by way of example on the accompanying drawings in which:
Figs. 1 and 2 are respectively a horizontal section and a vertical section of the furnace;
Fig. 3 is a vertical section on a larger scale of a recuperator detail:
Fig. 4 is a vertical section of a variant of this recuperator.
The furnace consists of an outer casing 1, made of refractory bricks, (the general shape is circular with an xy axis and closed in its upper part by a spherical cap 2, which comes to rest at 3 on the casing. outdoor 1.
An annular ring 4 with the same x y axis as the casing 1 is placed in the interior laboratory of the furnace. This crown supports the pots 5, 16 for example, in which the glass is melted. These pots have a generally elongated shape, for the purpose explained below.
The annular ring 4 is mounted in a frame 6 which rests on guide rollers 7 and is actuated by drive rollers 8. This frame also has two grooves 91 92 containing sand in which the wings of the roller are engaged. two angles 101 102, which ensures a sufficiently tight seal between the laboratory 11 and the annular chamber 12 containing the rollers 7, 8, and their mechanism.
The annular ring 4 is placed between a central block 13 carrying the burners and a peripheral wall 14 in which the smoke outlet flues are formed.
The central block 13 has a central well 15 arranged in the x y axis of the furnace and which communicates at its lower part with the gas inlet 16 connected to the '
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gasifier. This central well 15 communicates through flues 17 with a combustion chamber 18. This chamber receives through a channel 19 the primary air 21 and through a channel 20 the secondary air 22 which the flue 30 brings from the recuperator 23. .
Each recuperator 23 is formed by pipes 25, the flanged elements 26 of which are clamped between superimposed horizontal partitions 34 arranged in baffles with respect to each other.
The free space between the pipes 25 communicates with the outside through the channels 27, so that the secondary air 22 can flow in zigzags in this free space bypassing the partitions 34, licking the outer surface of the pipes. 25, heat it up and reach the combustion chamber 18 through the flues 30 and 20.
The pipes 25 are heated by flue gas streams 32, the circulation of which is as follows:
The ignited gases exit from the burners 17 and from the well 15, licking the pots 5 over all their very elongated and developed side surfaces, which ensures excellent heat transmission between this stream of the ignited gases and these pots.
These burnt gases then pass to the upper part of the recuperator 23 via vertical flues.
40 formed in the annular wall 14 and which open out at 41 in the laboratory 11 of the furnace.
These burnt gases then circulate in the pipes
25, gather in the lower collector 35 and reach the chimney through the flues 37 with register 38.
During periods of inaction of the furnace, the recuperators can be reheated in the following way: The register 38 is closed, which interrupts the suction of the gases burned by 41, 40 and 25, On the other hand, the register 45 which controls the flue 46
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also plugged into the fireplace so that the air. primary, admitted in 19 mixes in 18 with the gas admitted in 16 and 17 and ensures the combustion of this gas; the burnt gases then circulate in the opposite direction of 22 in the flue 30, pass through the free space formed between the pipes 25, lick the outer surface of these pipes to finally exit through 46 towards the chimney.
Preheating of the pipes 25 of the recuperator is thus ensured, which makes it possible from the start of the next operation to heat the secondary air effectively and consequently to considerably reduce the duration of the preheating of the furnace.
The smoke cams 40 can be terminated at their lower part by a cul-de-sac 55 (FIG. 4) in which the particles of sulphate and sodium carbonate entrained by the burnt gases collect. This prevents these particles from entering the pipes 25 of the recuperator and obstructing them.
The furnace, the operation of which is explained above, has many advantages: first, by rotating the annular ring 4 around the xy axis of the furnace, each part of this ring can be brought successively in front of two doors 50, 51 and successively insert or remove all the pots 5 through these doors at the rate of two simultaneously.
In summary, all the operation of the furnace (charging and casting) is ensured by only two thick doors, these doors being able to have dimensions just sufficient for the passage of a pot 5. The losses of heat are therefore reduced to the minimum possible. calories radiated through the doors. As a result, an oven laboratory is obtained at a more or less regular temperature, so that all the pots 5, subjected to the same heating, can contain charges of the same composition.
This regularity of heating the pots is
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moreover ensured by the method of heating the pots. Indeed, when the charging is finished, all the pots occupying for example the position indicated in FIG. 1, the annular ring 4 is rotated by an angle'tel. that each pot 5 is located opposite the corresponding flue 40. As a result, the ignited gases leaving the central well 15, lick the side surfaces of the pot 5, before reaching the flue 40 and escaping therefrom. Very regular heating of the pot is thus achieved, especially since this pot has a very elongated general shape, which increases its lateral contact surfaces with the burnt gases.
The central arrival of the burnt gases in the well 15 also ensures a very regular distribution of these gases between all the pots 5.
The heat loss at the time of casting is low, this operation being carried out by two kinds of small dimensions, it is possible to considerably reduce the period of reheating of the furnace after casting; this results in a saving of time and fuel.
The circular shape given to the furnace also makes it possible to reduce to a minimum the radiating surface of the furnace and consequently the external losses of calories while increasing. lying the heating surface.
The method of construction of the furnace is very simple since it only comprises a circular cylindrical wall closed by a spherical cap 2 which rests at 3 on this wall. This wall therefore does not have the pillars, openings and arches of previously known ovens: these construction elements, which are always fragile and subject to repair, are thus avoided.
Finally, above all, the recovery device, which operates by gas heating during the inactive periods of the furnace, makes it possible to greatly heat the recoverers; as a result at the start of the following period,
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the secondary air can be quickly reheated, thus reducing this reheating operation to a minimum.
The flues 40, 55 (fig. 4) make it possible to stop the entrained sulphate dust: This prevents this dust from cluttering the collectors, the elements of which are moreover arranged vertically.
-: R CLAIMS: -
The invention extends especially to the following characteristics and to their various combinations:
1 Furnace for the treatment of glass and in particular for the manufacture of ice cream, characterized by a rotating circular crown (4) placed inside the furnace and supporting the glass jars (5), this arrangement allowing the pots (5) and unload the pots through only two small doors (50, 51) provided in the casing of the furnace, this arrangement thus reducing to a minimum the energy losses during casting and by radiation from the doors and reducing at least the maintenance of these doors.
2 An embodiment characterized in that the rotary crown (4) carrying the pots (5) is annular and disposed between the two walls, one forming a central mass (13), a mixture of air and gas is burned , the other peripheral (14) and in which the fury start flues (40) are formed, so that the ignited gases leaving the central burner (15) are forced to lick the rotating annular ring (4) and its pots (5) before escaping through the smoke flues (40).
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