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Brevet d'invention.
EMI1.1
installation de chauffage de fours de fusion de verrerie. La. présente invention est relative à une installation de chauffage au gaz de gazogène, de fours de fusion de verrerie, notamment de fours à bassin, comportant des récupérateurs parcourus alternativement par les gaz brûlés et par l'air de combustion.
Elle consiste essentiellement en une installation de chauffage de fours de fusion, dans laquelle un même groupe de gazogènes sert au chauffage de deux fours de fusion de verrerie, par exemple des fours à bassin, dont l'un éventuellement plus petit, desquels fours les gaz brûlés s'échappent et auxquels l'air de combustion parvient, en traversant alternativement deux récupérateurs communs aux deux fours.
Suivant une forme de réalisation particulière de l'installation selon l'invention, les deux récupérateurs et le groupe de gazogènes sont réunis avec le four le plus grand dans un même massif et les deux récupérateurs communiquent chacun par des
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conduits séparés avec deux brûleurs s'ouvrant respectivement dans l'un et l'autre four, tandis qu'une voûte collectrice des gaz des gazogènes est reliée aux deux brûleurs de chacun des fours par des conduits munis de fac.on connue de registres d'obturation.
Les avantages résultant de cette disposition selon l'invention sont évidents. Le petit four peut être mis en activité, en même temps que le grand, par exemple aux périodes de grande activité, pour absorber le supplément de travail, cette fabrication d'appoint se faisant à rendement particulièrement avantageux, vu les charges relativement faibles pesant sur le petit four, dont le coût de construction est peu élevé, car il ne possède en propre ni gazogènes, ni récupérateurs et comprend uniquement le four proprement dit, un prolongement de la voûte collectrice des gaz des gazogènes et une masse de magonnerie interposée entre les deux parties susdites et renfermant les divers conduits de passage.
De plus, si pour une raison quelconque l'activité du grand four doit être provisoirement suspendue, le petit four peut le remplacer durant ce temps, et, dans ce cas, la masse du grand four ne se refroidit pourtant pas complètement, car les conduits ramenant les gaz brûlés du petit four dans les récupérateurs la maintiennent au contraire à une température telle que la remise en marche du four se trouvera considérablement activée.
L'installation de chauffage de fours de fusion, selon l'invention, apparaît spécialement avantageuse dans son application dans une verrerie fabriquant en dehors des verres de grande consommation, diverses catégories de verres spéciaux, demandées chacune en très minimes quantités. Le rendement industriel de fabrication de ces verres spéciaux est toujours très mauvais, car leur fabrication nécessite des interruptions assez fréquen- ces du travail de l'un ou l'autre four normalement utilisé la fabrication des verres de consommation courante. De plus en raison de la faible quantité à mettre en fusion de ces verres
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spéciaux dans ces fours de dimensions relativement grandes, le pourcentage de perte en matières est élevé.
On a cherché à atténuer ces inconvénients inhérents à la fabrication des verres spéciaux de diverses espèces, en les fabriquant successivement, en série, au cours d'une même interruption du travail normal des fours. C'est ainsi qu'actuellement les verres de divers coloris sont fabriqués en mettant en fusion dans le bassin d'un. four, jusque hauteur habituelle, une masse de verre d'un coloris déterminé dont on retire une certaine quantité pour le fa- gonnage.. tandis que la partie restante sert de base à l'obtention des verres d'autres coloris par addition successive dans un ordre bien déterminé d'adjuvants également bien déterminés, une partie de chaque coloris obtenu étant cueillie pour fagonnage.
Cette méthode de travail, d'un certain intérêt au point de vue industriel, est commercialement désavantageuse, car elle conduit à la fabrication de quantités importantes de chacune des diverses catégories de verre, qui restent longtemps immobilisées en magasin en raison de leur écoulement très lent. On remédie parfois à ces inconvénients divers en utilisant pour ce genre de travail des fours spéciaux de faibles dimensions, dans lesquels la fabrication d'une catégorie déterminée de verre peut être entreprise indépendamment d'autres catégories, car ces petits fours peuvent être mis en marche en un temps assez court et à assez peu de frais.
Néanmoins la construction de ces petits fours qui doivent comporter un gazogène ou un groupe de gazogènes et de préférence des récupérateurs est fort coûteuse et est d'autant moins intéressante que ces fours sont très irrégulièrement en travail.
Le second ou petit four de l'installation selon l'invention, tout en réalisant les avantages de ces fours de faibles dimensions, obvie à leur inconvénient du coût de construction élevé, car lui-même est de construction peut coûteuse, comme indiqué plus haut.
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D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront dans la description ci-après d'une forme de réalisation particulière de l'invention, appliquée à des fours à bassin et représentée â titre d'exemple aux dessins annexés.
Figl est une coupe horizontale à travers les deux bassins disposés selon l'invention, la coupe étant pratiquée suivant la ligne 1-1 de la Fig.3.
Fig.2 est une coupe verticale avec enlèvement partiel, suivant la ligne II-II de la Fig.l.
Fig.3 est une coupe verticale suivant la ligne Ill-III de la Fig.l.
Fig.4 est une coupe horizontale suivant la ligne IV-IV de la Fig.3.
Fig.5 est une coupe verticale suivant la ligne V-V de la, Fig.4.
Fig.6 est une coupe verticale suivant la ligne VI-VI de la Fig.l.
Le bassin 1 pourvu de la porte de chargement la et des portes de cueillage lb, le groupe de gazogènes 2 et les deux récupérateurs 3a et 3b remplis d'empilages sont réunis dans un même massif. Les récupérateurs s'allongent sous le bassin 1 et sous une masse de maçonnerie 4 de section verticale en U, comme le montre la Fig.5, contenant les divers conduits de passage en relation avec ledit bassin.
Ces conduits sont d'abord doux désignés par 5a et 5b, communiquant respectivement d'une part avec les récupérateurs 3a et 3b, à l'extrémité de ceux-ci voisine des gazogènes, et d'autre part avec les brûleurs 6a et 6b d'ouvrant dans la même face du bassin 1; ce sont ensuite les conduits 7a et 7b reliant la voûte 8 collectrice des gaz des gazogènes aux brûleurs 6a et 6b, en passant successivement par la base et les branches de l'U formé par la masse de magonnerie 4.
Un second bassin 9 de dimensions plus petites, avec porte de chargement 9a et porte de cueillage 9b est chauffé aux dépens
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du groupe de gazogènes 2 et des récupérateurs 3a et 3b. D'un prolongement 8a de la voûte collectrice 8 des gaz des gazogènes 2 s'étendant jusqu'en face du bassin 9, partent deux conduits 10a et 10b en relation respectivement avec deux brûleurs 11a et 11b s'ouvrant dans la même face du dit bassin, ces conduits étant contenus dans une masse de maçonnerie 12, interposée entre le bassin 9 et ledit prolongement 8a de la voûte collectrice des gaz des gazogènes. D'autres conduits 13a et 13b établissent la communication entre lesdits brûleurs lla et 11b d'une part et respectivement les récupérateurs 3a et 3b d'autre part.
Ils s'ouvrent à la partie supérieure des récupérateurs sous la masse de maçonnerie 4 et s'étendent horizontalement sous cette masse vers l'autre masse de maçonnerie 12 dans laquelle ils pénètrent pour déboucher finalement dans les brûleurs lla et 11b.
Les deux bassins 1 et 9 peuvent être utilisés ensemble ou séparément selon les nécessités. Dans la première Hypothèse de fonctionnement simultané des deux fours, le registre 14 placé en travers de la voûte collectrice des gaz des gazogènes est levé de manière à permettre également le passage des gaz vers le petit bassin 9. L'admission d'air frais de combustion se fait dans l'un des récupérateurs, par exemple dans le récupérateur 3a, le registre 15a étant ouvert, tandis que le registre 15b de l'autre récupérateur est fermé. Le registre 16a commandant la communication du récupérateur 3a avec la cheminée 17 est de plus fermé, tandis que le registre 16b équivalent de l'autre récupérateur est ouvert.
Sous l'effet du tirage créé dans les deux fours par les positions respectives de ces registres 15a, 15b, 16a et 16b, l'air frais passant au travers de la base du récupérateur 3a constituée de voussettes espacées, et traversant les empilages établis sur ces voussettes, se dirige à travers les conduits 5a et 13a respectivement vers les brûleurs 6a et lla des deux bassins, dans lesquels brûleurs parviennent en mê-
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me temps les gaz de gazogènes à travers les conduits 7a et 10a laissés libres respectivement par des registres 18a et 19a amenés en position d'ouverture, tandis que les registres 18b et 19b des conduits 7b et 10b sont maintenus fermés, ces quatre registres 18a, 18b, 19a et 19b étant insérés dans la partie des conduits 7a, 7h, 10a et 10b,
s'élevant verticalement de la voûte collectrice des gaz des gazogènes. Le mélange gaz et air se formant ainsi dans les brûleurs 6a et 11a pénètre dans les bassins 1 et 9 où il brûle. Des regards tels que 20 permettent de s'assurer de l'intensité de la combustion. Les gaz brûlés aspirée par les brûleurs 6b et 11b s'écoulent à travers les conduits 5b et 13b dans le récupérateur 3b dont ils réchauffent les empilages et s'échappent finalement par la cheminée 17. Après un certain temps de fonctionnement des fours selon la façon décrite, on inverse le tirage : on ouvre les registres 15b et 16a et l'on ferme les registres 15a et 16b des récupérateurs, tandis que l'on ouvre les registres 18b et 19b et qu'on ferme les registres 18a et 19a, les gaz suivant alors un parcours exactement inverse à celui décrit ci-dessus.
L'air de combustion se réchauffe en traversant les empilages du récupérateur 3b, tandis que les gaz brûlé réchauffent à leur tour les empilages refroidis du récupérateur 3a. L'inversion se fait à intervalles réguliers, par exemple de vingt minutes en vingt minutes. Dans les conduits 5a et 5b sont insérés des registres 21a et 21b qui permettent de régler l'arrivée d'air ou le retour des gaz brûlés aux chambres de récupération, sans modifier la position des registres 16a et 16b.
Ces registres 21a et 21b ont en quelque sorte pour fonction d'éviter que le tirage soit prédominant dans le grand four et d'assurer au contraire sa répartition dans la mesure appropriée, dans les deux fours, de façon que tous deux reçoivent la quantité d'air nécessaire pour l'entretien de l'intensité de combustion désirée des az. Les gaz brûlés passant par les conduits verticaux 5a et 5b du grand bassin, se débarrassent, avant de pénétrer dans les récupérateurs, des diverses matières solides et liquides qu'ils
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contiennent en suspension et qui risqueraient de vite encrasser les empilages. Ces matières tombent par leur propre poids, à travers l'orifice inférieur des conduits susdits dans des bacs saletés 22a et 22b disposés , l'avant de abaque récupérateur.
Si seul le grand bassin 1 doit fonctionnera on ferme alors le registre 14. Néanmoins il pourra être jugé intéressant de ne pas laisser refroidir complètement le petit four et d'entretenir dans son bassin 9 une combustion plus ou moins faible, en prévision d'une remise en marche de ce four. On laissera alors le registre légèrement soulevé de manière à permettre la passage d'une certaine quantité de gaz suffisante pour le but envisagé.
Si c'est le petit bassin 9 qui doit fonctionner seul momentanément, le registre 14 sera soulevé complètement, tandis que les registres des conduits 7a et 7b seront fermés. Les gaz brûlés évacués à travers les récupérateurs maintiendront le massif du grand four à une température telle que la remise en marche de ce four pourra se faire plus rapidement.
Dans ces deux cas de fonctionnement isolé de l'un et l'autre four, l'inversion du tirage se fait conformément à la maniére décrite dans le cas de leur fonctionnement simultané,
Il va de soi que l'installation selon l'invention est susceptible de nombreuses formes de réalisation; il pourrait éventuellement être prévu un gazogène ou groupe de gazogènes desservant particulièrement le petit bassin; un récupérateur pourrait être placé sous chacun des deux bassins ; le nombre des récupérateurs pourrait aussi être augmenté; enfin, l'invention reste indépendante des parcours suivis par les différents conduits renfermés dans les masses de maçonnerie, ces dernières variant naturellement de forme suivant ces parcours.
R é s u m é .
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