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" Toute de four ou de foyer suspendue refroidie par l'air ". Basé sur une demande de brevet d' invention en Allemagne déposée le 5 novembre 1935 N E. 47.581 V/24 K. non encore accordée à ce jour.
La présente invention est relative à une voûte de four ou de foyer suspendue et refroidie par l'air, qui se continue, dans la direction de la chambre de combustion et vers le haut, par l'intermédiaire d'une partie courbe, par la paroi verticale de la chambre du foyer, les pierres de
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la voûte étant suspendues à des pièces creuses, en forme de tubes, et parcourues par de l'air, cet air de refroidissement réchauffé étant introduit, à titre d'air secondaire, dans le foyer.
D'après la présente invention, la voûte suspendue, disposée dans la partie avant du foyer, ou au-dessus de la partie avant du foyer, est supportée par des tubes recourbés vers le haut, parallèles les uns aux autres, disposés dans le sens de la longueur et reliés les uns aux autres aux deux extrémités par des caissons transversaux, dont l'un, par exemple celui de l'avant et le plus bas, est raccordé directement sur la conduite d'arrivée de l'air. La plupart des tubes sont munis, dans la région de la courbure qui constitue le raccordement avec la partie verticale, de buses orientées vers la chambre de combustion, traversant les pierres de la voûte, et servant à faire sortir l'air et à le souffler dans la chambre de combustion.
Par la réunion des caissons transversaux au moyen des tubes longitudinaux portant les pierres de la voûte, on réalise un système tubulaire complètement fermé sur lui-même et pouvant être refroidi d'une manière efficace dans toutes ses parties par l'air qui y circule. L'air de refroidissement, réchauffé dans ces tubes, est introduit dans la chambre de combustion, à titre d'air secondaire, à travers les buses montées sur les tubes et traversant les pierres de la voûte dans la région de la partie courbe de la voûte suspendue, qui assure le raccordement avec la paroi verticale.
Cet emplacement pour l'introduction de l'air secondaire est particulièrement avantageux, étant donné que les gaz de distillation qui prennent naissance dans le combustible frais qui arrive sur le foyer à l'extrémité avant de la grille, et qui longent la voûte suspendue disposée à l'extrémité avant de la grille,
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sont très efficacement mélangés à l'air secondaire, réchauffé au préalable, à l'instant où ils changent de direction pour s'élever verticalement. Ces gaz de distillation sont ainsi refoulés directement au-dessus de la grille et à l'intérieur de la chambre de combustion, tout en étant intimement mélangés avec l'air de combustion réchauffé, ce qui détermine leur combustion complète.
Du fait de la liaison entre les extrémités supérieures des tubes et le caisson d'air transversal supérieur, on peut, après l'introduction d'air prélevé dans le caisson d'air transversal inférieur, introduire de l'air dans les buses également par le haut, au moyen de tubes individuels non munis de buses de sortie d'air, et refroidir ainsi efficacement également les parties supérieures des tubes et la partie correspondante de la voûte suspendue. Mais on peut aussi, inversement, mettre le caisson transversal supérieur d'air directement en communication avec la conduite d'arrivée d'air, et introduire de l'air dans le caisson d'air inférieur et dans les parties inférieures des tubes au moyen des tubes non munis de buses de sortie.
Les voûtes suspendues, portées par des tubes, que l'on connaît ne comportent pas de systèmes tubulaires fermés sur eux-mêmes. Il est vrai que, dans une forme d'exécution connue, on a raccordé des barres de support creuses sur un canal transversal supérieur. liais,vers le bas, ces barres reposent,sans aucune liaison entre elles,dans la maçonnerie. Une introduction de l'air de refroidissement,réchauffé à l'intérieur de la chambre de combustion,à titre d'air secondaire.n'est pas prévue dans cette forme d'exéoution. Dans une autre voûte suspendue, on introduit,il est vrai,l'air de refroidissement, réchauffé dans les tubes de support, dans la chambre de combustion, mais seulement dans la région de la partie verticale de la voûte.
Les différents tubes sont branchés, à leur extrémité
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inférieure, sur un canal commun, en forme de caisson, et dé- bouohent,à leur sommet,dans des ouvertures de la maçonnerie, sans qu'il y ait aucune communication entre ces tubes. D'au- tre part, cette voûte est disposée dans la partie arrière de la chambre de combustion.
Conformément à la présente invention, on ne munit, d' autre part et de préférence, de buses de sortie d'air que les tubes longitudinaux disposés dans le milieu, et on ne prévoit aucune buse de sortie d'air, ou buse d'air secondaire, dans les deux tubes extérieurs situés directement à côté de la ma- çonnerie latérale de la chambre de combustion, ou dans deux ou plusieurs de ces tubes extérieurs voisins de la maçonnerie latérale. Par ce moyen, on évite des tourbillons de flammes désagréables le long des parois latérales, et on empêche donc la fusion de la maçonnerie ou un ohauffage trop prononcé des tubes latéraux de refroidissement dans cette région.
D'autre part, on peut disposer, conformément à la pré- sente invention, sur les tubes munis de buses de sortie d'air, des tubulures orientées vers l'extérieur et disposées vis-à- vis de ces buses. Par ce moyen, il est possible de remplacer les buses sans endommager la voûte suspendue et, le cas éché- ant, sans interrompre le fonctionnement. Dans les tubulures disposées vis-à-vis des buses, il faut,en outre,placer, selon la présente invention, des bouchons qui se terminent par une pointe en forme de coin, qui divisent l'orifice d'entrée des buses de soufflage conformément à la quantité d'air de refroi- dissement nécessaire dans la partie considérée du tube.
Ces pointes ou pièces de guidage en forme de coins laissent cha- libre ' que fois/une ouverture partielle à l'entrée des buses de sor- tie d'air, cette ouverture partielle étant adaptée au rapport des longueurs des deux parties des tubes de suspension, ou à la quantité d'air de refroidissement nécessaire dans la partie
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correspondante du tube, et, dans la partie supérieure du tu- be, à la quantité nécessaire dans la partie du tube et dans le support transversal supérieur. Par ce moyen, on obtient, d'une façon certaine,un refroidissement uniforme des tubes de support qui sont en communication directe avec les pierres réfraotaires chaudes, ainsi qu'un réchauffage aussi prononcé que possible de l'air secondaire.
L'air secondaire peut être fourni,d'une manière connue, par un ventilateur et être introduit,par exemple,dans le oais- son transversal inférieur de l'avant, puis être refoulé de ce oaisson dans le caisson dtair supérieur à travers les tubes pas munis de buses de sortie d'air, l'air pénétrant dans les buses par les deux côtés à travers les tubes qui en sont mu- nis. Mais, d'après la présente invention, on peut également prévoir, dans les tubulures disposées vis-à-vis des buses, des buses de refoulement qui font passer l'air de refroidis- sement à travers les tubes et le refoulent par les buses de sortie à l'intérieur de la chambre de combustion, ces buses pouvant être réglées depuis le couvercle de fermeture des tu- bulures.
Ces buses de refoulement peuvent en même temps être exécutées de façon à décomposer l'ouverture d'entrée des bu- ses suivant la quantité dtair de refroidissement nécessaire dans la portion considérée de tube, c'est-à-dire d'une façon analogue aux pointes en forme de coins.
D'après la présente Invention, on dispose,d'autre part, le caisson transversal supérieur dans la maçonnerie, ce cais- son servant en même temps de support ou de poutre pour la ma- çonnerie montante consécutive. ' Par ce moyen, on refroidit efficacement la partie verticale de la voûte suspendue, et on fait,par ailleurs,l'économie d'une poutre spéciale de support pour la paroi avant de la chambre de combustion.
Dans la mesure où on prévoit, dans une forme d'exécution
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oonnue et précitée d'une voûte suspendue, un conduit trans- versal supérieur pour les supports tubulaires longitudinaux, on écarte ce conduit transversal de la paroi. Il est consti- tué par un grand nombre d'éléments de tubes, et ne convient donc pas pour supporter la maçonnerie. Aussi dispose-t-on,à cet effet, encore des poutres spéciales sur lesquelles sont en même temps suspendus séparément les éléments de tubes con- stituant le oanal transversal.
Sur le dessin joint sont représentés des exemples d'exé- cution de l'objet de la présente invention.
Les figures 1 et 2 représentent.chacune,une coupe longi- tudinale d'une voûte suspendue, dont l'une est rampante et l'autre horizontale.
La figure 3 est une coupe transversale de la voûte sus- pendue.
La figure 4 est une coupe, à plus grande échelle, de la buse de sortie d'air munie d'un bouchon de guidage, en forme de coin.
La figure 5 est une coupe semblable représentant en mê- me temps une buse de refoulement montée dans le dispositif.
D'après les figures 1 à 3, des tubes b et b', munis d' ailettes a fixées par soudure, sont branchés,par leur extré- mité inférieure et avant, sur le caisson d'air avant c, tan- dis que l'extrémité recourbée et supérieure des tubes est re- liée à un oaisson d portant la maçonnerie réfraotaire qui se trouve au-dessus de la voûte suspendue. Entre les deux extré- mités des tubes de suspension b sont disposées, au sommet de l'arc, des buses e qui font arriver l'air de refroidissement dans la chambre de combustion directement à travers la voûte suspendue.
L'air de refroidissement est envoyé, par le venti- lateur f et au moyen de la conduite g, dans le caisson avant c de répartition, d'où il passe directement, par les tubes b,
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dans les buses e, et est introduit,par les tubes extérieurs de suspension b', dans le caisson supérieur de support d.
L'air de refroidissement est également envoyé de ce oaisson dans les buses e, par l'extrémité supérieure des tubes de suspension b. Pour obtenir un guidage parfait de l'air de refroidissement, et pour remplacer les buses Introduites dans les tubulures sans avoir à enlever les pierres de la voûte suspendues en ce point, on a disposé, à l'intérieur de la courbe du tube, une tubulure h dans laquelle se trouve un bouchon 1 à pointe en forme de coin, qu'on peut faire avancer par cette pointe jusque sur l'orifioe d'entrée de la buse, en vue du réglage du débit de l'air de refroidissement. Sur la figure 3, le chemin suivi par l'air est indiqué par les flèohes.
Sur la figure 4 est représentée une coupe à échelle agrandie de la buse e et de la tubulure h munie du bouchon! comportant la pointe en forme de coin.
La figure 5 représente une coupe semblable, aveo la buse de refoulement k montée dans le dispositif, et avec l'arrivée 1 de l'air comprimé branchée sur ce même dispositif.
Dans cette exécution, on peut supprimer le ventilateur aveo sa conduite de raccordement. Mais le ventilateur peut également subsister, et alors on utilise le ventilateur seul pour le débit normal, et on met en service la buse de refoulement en supplément pour les puissances de pointe, ou bien on utilise la buse en service normal et on ajoute le ventilateur à cette buse quand la puissance à fournir est élevée.
La disposition et l'exéoution des buses de sortie d'air peuvent être quelconques.
Pour faire arriver suffisamment d'air dans la partie supérieure de la voûte suspendue, on peut également réaliser, par exemple au moyen du tube m, une liaison direote entre la
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conduite g et le caisson de support d, et il est alors avantageux de monter dans oe tube un papillon d'étranglement et de réglage.