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if PERJ1f.E10TIONNEMENTS AUX RECUPERATEURS DES FOURS DE
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FUSION, UTILISES NOTAMMENT EN VERRERIE "
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oh sait que les fours de fusion,'.'gr'm'de production, que l'on rencontre dans les înot,-.1lttionc modernes de verrerie, sont caraotdrisda par la production dansa des ga,zoèea' de oombuctiblec gazeux, r6oult,=t de ¯, 1 distillation de combuotibléo solides, et par lrutilioa- tion de la chaleur que possèdent les gaz brùiôo en vue du J' chauffage méthodique dea z combustibles et de l'air de oombuotion.
On rappelle, en effet, que les ga brà]¯ôi$ ¯1 sortant de la chambre du four, aont à une température . , z très dlev6o ( 130Ô - 14006 environ) et dissiperaient d4a . , 1 "atmosphère une quantité de chaleur considérable 131 it'bn ..¯1 '/ ne disposait pas de rdoupdrateurs permettant de leur cnle-. ver la plus grande partie de cette chaleur, en leur .3.a:.i' toutefois la température ndoooo,.ire au tirage de la atem.ndt
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Ces récupérateurs sont constitués actuellement, comme il est connu, pr un système de chambres placées soue le four et dans lesquelles sont disposées des piles de briques servit alternativement, soit au''passage des gaz brûles, venant du four, soit au passage des gaz combustibles et de l'air combu- rant.
Ces empilages s'échauffent quand ils sont travers6o par les gaz brûlas; ils cèdent ensuite une partie de leur cha-
1 eur aux gaz combustibles et à l'air.
Ces récupérateurs comportent, au moins dans leur for- me orignale ( Siemens) .deux séries de chambres, et le mouve- ment alternatif des fumées, d'une part, des gaz et de l'nir d'autre part, est pro.oqu6 par des valves de direction et de réglage, établies sur les conduits réunissant les récupéra- teurs au gazogène ( cooling-tub) et à la cheminée.
Les gaz et l'air ainsi chauffes dans l'une des séries de chambres récupératrices, se mélangent intimement à l'ex- trémité do brûleurs, la combustion a lieu dans la chambre (Le chauffe du four et les gaz brûlés viennent échauffer les empilages de l'autre chambre, avant de sortir par la cheminée.
La disposition des briques réfractaires dans les em- pilages, doit répondre à une triple condition; dans un espace demie, il doit y avoir le plus grand nombre possible de bri- ques, la surface de contact pour les échanges de chaleur doit trc maximum, enfin la section d'écoulement des courants gazeux doit être suffis nte pour permettre une bonne réparti- t.ion de ces courants et un bon tirage.
Pratiquement, la constitution de ces empilages est guiée, encore à. l'heure actuelle, par un certain empirisme
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ot leur rendement reste médiocre, les fumdon quittant la che- minée à une température qui peut être estimée voisine do 600 C laquelle est très supérieure à oollo que nécessite le tirage de la cheminée ( oc tirage est maximum pour la température
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de 3000 environ Il, base de la cheminée). La quantité do . chaleur perdue demeure très importarto.
La présente invention a pour objet un dispositif dfcmpix,age qui satisfait ..ux oonditions do bon rondement for- mulées oî-acoeus et qui permet d'atteindre une h..ute r6onpd- ration, les 60hanges calorifiques oc trouvant intensifies, et 1 masse de ltcp3.lage pouvant 6tro 0 ['.mende rapidement à sat* - r"1ton, en oc sans quo les g z quittent Io r6oupdr,-.tour à une température égale à la température d'entrée. L'économie do
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combustible ainsi réalisée est do l'ordre do '.5 , 30%.
Les empilages de four conformes à l'invention sont c
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raotvris6a essentiellement par les points suivais, ou par leur combinai sont a) la disposition de l'empilage, dans chaque chambre, est telle quo la vitesse de circulation des courants gazeux
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se trouve maintenue sensiblement constante, depuis ltontr6e des courants dens'le récupérateur, jucqu'à leur sortie de ..' celui-ci ( et cola aussi bien pendant la période de chauf- fange du r60up6rllt.cur que pendant la période de chauffage des' gas combustibles et do l'air ).
Ce résultat ost obtenu en donnnxit une valeur progrce- a1'ttomènt décroissante à. Il,-tire de .la oo4tion"à'àooulomcnt of-- bzz forte aux aour^.uto' g.zoux, depuis la chambre de chauffe 3uaqu' au point d'cntréc ( ou de sortie ) ; b) dans chacune clos sections transversales successives '
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du récupérateur, l'alternance clos briques, ou des gaines cn poterie, est telle que los courent s gazeux sont contraints de circuler suivant un chemin sinueux, soit que l'on considère la direction normale de propagation,
soit aussi que l'on con- sidère les courants dérives cheminant dans des plans perpen- diculaires à cette direction normale.
Dans le but de fixer les idées on a représenta sur la dessin annexe des vues schématiques d'un récupérateur cens- truit salon los prinoipes de l'invention.
La fig.l est un plan schématique montrant l'organid- sation générale d'un four de fusion à récupérateurs.
Le fig.2 montre un récupérateur selon l'invention, on coupe logitudinale par la plan vertical projeté en x-x sur la fig.l.
Les figs. 3 et 4 sont des coupes transversales selon les plans y-y et z-z de la fig.2 ; elles montrent 1'alternance des briques dans doux sections verticales voisines dans le massif d'empilage.
La fig. 5 est une coupe horizontale selon le plan u-u do la fig.2.
On a représentée pour mémoire, sur la fig.l le four de fusion, F, les groupes de chambres de récupération A1 G1 et A2,G2 les valves do réglage et de direction de l'air, Ra D2, et des gaz RS,DS , le carncau de la cheminée c.
Dans l'exemple dos figs. 1 et 2, on 1, supposé que la position des valves conrespond à une période d'admission de l'air et du mélange dos gaz combustibles dans les chambres A1,G1 ( sens des flèches f1 les chambres A2 G2 étant en péri@de de chauffage par les fumées ( flèches f2).
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Les ç aatve chambres r6cupér:;.trious sont identiques à, colle qui est représentée sur 1 fig.2.
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Chaque chambre est divisée int6riouromont par des cloisons on chicane 1,2,3 qui forcent les courants gazeux à suivre, on s'élevant ( ou on descendant) un long cheminement (flèches f3)à travers l'empilage, depuis l'entrée H jusqu'
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aux brilleurs ,B.
La section 9.1 bdos aompartimcnts E1,E,E' , ainsi crôôo, augmente, do Il B y acion une loi telle que li vites- se des courants gazeux demeure constante tout 1 long de do cheminement. Lr;, détermination do cette loi s'obtient en remf' quant que, pratiquement, 1 volume est proportionnel à 1 tomp6r.J.tura, selon 1 relation v, a vo ( 1 t ) En supposant que, qund lt6quii.bre des tcmp6x tuxes est rÓlis6 dans tout llc:ppilcgo, los températures drna chaque section n. b sont proportionnelles à 1,:
dist.'moc d -de 1 section considérée au point d'entrée ( ou de sortie ) H, on voit que les oloisons 1,2,3 doivent ::voir une forme telle que l'aire s des sections a b. soit elle-même pro-
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portionnello à 1,-. distance d, pour quo la vitesse d'cooule- ment dos gaz puisse 8tr0 constante Une forme th6oriquo des parois limitant les compartiments Fil E2 E3, serait celle
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d'un parabnloidc de révolution. Pratiquement, on donnera ces surfaces une forme conique.
Dans la construction des empilages ( fige. 3 et 4) leo briques sont disposées; comme connu, de manière à avoir moitié pleins et moitié vides, mais l'empilage conforme
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l'inventi.on se distingue p,.r une disposition en double quin- conco. ( fig2 2 à 5. ) .
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Dans chaque section y-y, ou z-z , les briques sont
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quinconc6ce verticalement, m1s les ple,ina d'une section se présentent en face des vides de 1% section précédente-et de la section suivante.
On voit , par exemple, qu'en arrière de 1'. brique bl
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( fin.3) se présente un vide v1 de 1.'. section suivante (fig.4).
Ainsi, les cheminements possibles offerts aux gaz à. travers le massif ont une forme brisée, sinusoïdale, aussi
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bien vcrticalemeht ( flèche a àù la fig.2) que horizontalement ( flèches de la fig.5).
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Cette disposition systématique des briques r6fr,-;.ôtC.i- res est très propice @ux échanges de chaleur et elle consti-
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tue, pour an ..1Xt, un objet essentiel do l'invention.
Enfin, pour répondre à la condition relative à la
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constn.nce de vitese des courais gazeux, on peut disppscr les ohioanea 1,2,3 selon les plans horizontaux, la compensa- tion 6t:...nt 8.1ors obtenue en augmentant, drns oh!\que seotion, l'aire totale doo vides 616mont.,.ires entre, briques, u fur et à mesure que l'on sc rapproche des brûleurs, en s'élevant
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dans la. oh..r,1bre de récupération.
Il Vf1. de soi que cette const-moo do vitesse peut aussi etrj respect6e, dans une mesure suffis^ante, ^.ux abords des brûleurs, moyennant quelques aménagements de l'assise supérieure de l'empilage, en vue de compenser l'absorption
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brutale d'une partie des courants gazeux 1.U p8.8S,:..gC devant chacun des brûleurs.