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Procédé et appareil pour le chauffage de réchauffeurs.
Dans le fonctionnement de réchauffeurs, on en vient toujours de plus en plus à faire passer les gaz de chauffage avec une vitesse relativement élevée le long des surfaces de chauffage, pour accroître l'échange de chaleur En ou= tre, on obtient, par une vitesse accrue de passage des gaz
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de chauffage, une température uniforme à l'intérieur du réchauffeur, ce qui est d'une grande importance pour de nombreuses opérations de chauffage. Mais cet accroissement de vitesse implique un accroissement de la chute de pression du courant de gaz de chauffage, de sorte que, déjà à partir d'une vitesse relativement faible des gaz de chauffage, le tirage naturel n'est plus suffisant pour l'installation de chauffage.
On a par conséquent déjà prévu, en particulier pour des foyers de chaudière à vapeur, des installations à tirage induit, dans lesquelles les gaz de fumée chauds sont entrainés par une hélice ou un ventilateur centrifuge à travers les carneaux de chauffage de la chaudière.
La commande du dispositif d'entrainement des gaz de chauffage a lieu dans la plupart des cas par un moteur électrique, qui, en particulier dans des installations assez grandes, exige une puissance importante.
La présente invention a pour but de couvrir les besoins de puissance, pour l'accroissement mentionné de vitesse des gaz, d'une manière aussi économique que possible. Il est par suite prévu, contrairement aux installations de chauffage employées jusqu'ici, en principe une combustion motrice d'un combustible, après laquelle les gaz chauds de la combustion sont entraînés à travers le réchauffeur au moyen de l'énergie motrice ainsi obtenue et chauffent le réchauffeur.
Dans la combustion motrice, la température maximum des gaz de combustion s'élève à plus de 2.000 ; elle descend au cours de la détente à environ 1200- 1300 . Suivant les conditions du chauffage, dans
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chaque cas considéré, on fait, conformément à l'invention, arriver au réchauffeur les gaz chauds de la combustion, soit seuls, soit en mélange avec des gaz de fumée plus chauds ou plus froids. De cette manière, on peut, dans le nouveau procédé de chauffage, s'adapter dans une grande mesure à toute température de fonctionnement désirée.
Ceci est également possible, conformément à l'invention,par le fait qu'on ne réalise que partiellement la combustion motrice et qu'on envoie les gaz de combustion prématurément dans le réchauffeur avec une température plus élevée.
La manière suivant laquelle on règle la température des gaz de chauffage dans chaque cas considéré dépend des conditions de fonctionnement.
Lorsque le réchauffeur doit présenter autant que possible la même température dans toutes ses parties, on fait circuler les gaz de chauffage fréquemment avec une grande vitesse en un circuit fermé à l'intérieur du réchauffeur. On fait arriver dans le circuit fermé des gaz de chauffage, pour maintenir la température de travail, des gaz frais chauds en un ou plusieurs endroits, tandis qu'en un autre endroit on fait sortir du circuit la quantité correspondante de gaz de combustion. Avec un tel chauffage à circulation suivant un circuit fermé, le dispositif produisant la circulation des gaz de chauffage exige dans la plupart des cas une très grande puissance, de sorte que les frais de fonctionnement sont relativement élevés.
Toutefois, si l'on utilise le nouveau procédé de chauffage et si l'on commande par le moteur 1 combustion le dispositif assurant le mouvement de circulation des gaz de chauffage, les frais pour assurer la circulation des gaz
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de chauffage suivant un circuit fermé sont complètement supprimés.
Comme dans le cas d'une combustion motrice l'énergie obtenue dans un moteur à combustion interne est très importante, le dispositif produisant le mouvement des gaz de chauffage du réchauffeur ne consomme dans certaines circonstances qu'une partie de cette énergie. L'énergie en excès peut dans ce cas être utilisée pour d'autres usages.
Si les gaz de la combustion introduits dans le réchauffeur doivent être aussi chauds que possible, on ne réalise, conformément à l'invention, que partiellement la combustion motrice, en évacuant les gaz de combustion prématurément de la chambre de combustion. A cet effet, les soupapes d'échappement du moteur à combustion interne sont ouvertes plus tôt. Pour que la température des gaz de combustion puisse être modifiée dans certaines limites, la commande des soupapes d'échappement est disposée de façon à pouvoir être réglée.
Conformément à l'invention, on peut également accroître la température des gaz de chauffage en diminuant la compression préalable dans le moteur à combustion interne et en augmentant ainsi la température des gaz de combustion dans celui-ci, tandis que les soupapes d'échappement peuvent être commandées de la manière habituelle ou peuvent également, comme mentionné plus haut, être ouvertes prématurément.
Pour élargir la gamme de températures du chauffage, il est encore possible, conformément à l'invention, de produire la combustion motrice d'une partie seulement du combustible
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et de brûler l'autre partie du combustible dans des brûleurs sans surpression. Les gaz de combustion, provenant de ces deux endroits de combustion, peuvent être amenés au réchauffeur, soit en mélange, soit séparément. Cette dernière disposition entre en particulier en ligne de compte lorsque le réchauffeur doit présenter en différents endroits des températures différentes,
Dans la réalisation du procédé, la combustion motrice a lieu soit dans un moteur à piston, soit dans une turbine.
Si l'énergie ainsi engendrée est entièrement nécessaire pour produire le mouvement des gaz de chauffage, on aooouple le moteur à combustion interne, le cas échéant par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission, directement au dispositif produisant le mouvement des gaz ou la circulation de ceux-ci suivant un circuit fermé. Autrement, on transforme l'énergie oinétique du moteur à combustion interne, par exemple en électricité, et on sépare l'énergie en excès pour l'employer à d'autres usages,
Le procédé suivant l'invention peut être appliqué à des réchauffeurs de tout genre. Mais on obtient des avantages particuliers dans le cas d'appareils, qui sont chauf- fés par des gaz de chauffage circulant en circuit fermé.