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Four à chambre pour la fabrication de gaz et de coke.
On connaît des fours à chambre pour la fabrication de gaz et de coke, dans lesquels on ajoute aux gaz de chauffage, montant ou descendant dans les carneaux verticaux, des produits de combustion en vue d'obtenir un retardement de la combustion et par conséquent une répartition uniforme des quantités de chaleur libérées sur toute la paroi chauffante.
Ainsi, suivant le brevet allemand ? 414.488, aussi bien la montée que la descente du. circuit de flamme a lieu dans l'espace libre, sans séparation, du même carneau, Cette idée a été appliquée avec les transformations nécessaires aussi bien à un four dit "à chaleur perdue", c'est-àdire'un four dans lequel la cnaleur perdue est utilisée pour d'autres usages, par exemple le chauffage de chaudières à vapeur, qu'à un " four régénérateur ", dans lequel l'excès de la chaleur perdue est transmis aux moyens de combustion à introduire dans le four, c'est-à-dire à l'air ou au gaz ou seulement à l'air.
De
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cette manière, un four d'une telle construction représente un nouveau type du four dit " four à tirage parallèle ", c'est-à- dire d'un four régénérateur sansrenversement du tirage dans la. paroi chauffante.
La construction et l'exploitation d'un four de ce genre présentent le grand inconvénient, surtout si la hauteur des sur- faces à chauffer des parois augmente, qu'il se forme des tourbil- lons aux orifices d'entrée des gaz de chauffage arrivant au four et aux surfaces de contact entre les circuits montants et descen- dants des flammes, ainsi que dans la partie supérieure de chaque carneau, ces tourbillons troublant la combustion convenable et le mouvement régulier des gaz.
On a déjà préconisé (voir à ce sujet le brevet allemand n 419.358) de constituer un réglage de la combustion et des cou- rants de gaz dans des fours à coke a carneaux parallèles adja- cents, montants et descendants, dits "carneaux jumelés", en amenant d'en bas du gaz et de l'air à chaque deuxième carneau, la communication libre aux extrémités inférieures et supérieures de ces carneaux étant réalisée de manière que les gaz d'échappement les traversent en un circuit fermé. De cette manière, on est certain que les flammes suivent le chemin désiré à travers les carneaux et ne retournent pas immédiatement aux canaux d'échappement, ces flammes, entraînées des deux côtés par un courant puis- sant de gaz d'échappement, étant dirigées vers le Haut, leur mou- vement s'effectua obligatoirement sous l'influence de ce courant.
En principe, cette disposition a donné de bons résultats, mais elle est limitée à une installation à carneaux jumelés, dans la- quelle il est d'une necessité absolue que les "boutisses" séparant les différents carneaux, constituant en même temps les dosserets de soutènement pour la transmission du poids et de la charge de la voûte sur la sole du four, soient entrecoupées en haut et en bas par des canaux de sections considérables.
La présente invention résout le problème, en se basant sur
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une disposition suivant le brevet allemand N 414.488, c'est-àdire à carneaux simples, dans lesquels les boutisses peuvent traverser sans interruption de la sole jusqu'à la voûte du four, de constituer un dispositif de réglage du circuit des gaz identique à celui réalisé dans le brevet allemand n 419.358, sans être obligé de faire usage des carneaux jumelés destinés à ce but.
Dans les fours à carneaux simples de ce genre, on obtient ce résultat par suite,de la disposition de conduits au-dessus des tuyères d'entrée des gaz, qui d'un côté possèdent la. forme et agissent comme tuyères d'expansion pour le mélange à brûler et pour l'aspiration de la chaleur perdue et qui, d'un autre côté, servent de cloisons de séparation et, en coopération avec la paroi intérieure du carneau, de surfaces conductrices pour la chaleur perdue à aspirer.
Le dispositif est décrit en détail suivant une forme d'exécution réalisée selon le dessin ci-annexé, dont la figure 1 re- présente une coupe verticale partielle à travers une batterie de fours à chambres, servant à la fabrication de gaz et de coke, tandis que la figure 2 représente une coupe longitudinale verticale à travers une cloison de chauffage, du côté droit à travers le milieu des carneaux, du côté gauche à travers les canaux formés entre les conduits et la paroi intérieure des carneaux ; la figure 3 est une coupe horizontale partielle à travers la cloison de chauffage au-dessus des amenées du gaz et de l'air,
Le gaz chauffant entre dans les carneaux verticaux A en bas à travers les tuyères D, alimentées du canal de distribution B.
L'emmagasinage de la chaleur.perdue quittant le four est effectué dans les régénérateurs E - représentés sur le dessin sans la ma- çonnerie grillagée en briques réfractaires, connue en soi - les autres détails constructifs étant conformes au brevet allemand n 414.488, selon qu'il s'agit d'un four à préchauffage de l'air seulement et avec chauf'fage au gaz fort, ou d'un tel à préchauf-- fage aussi bien de l'air que du gaz (pauvre).
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Au-dessus de la tuyère D de chaque carneau est monté un conduit D' à double but et à double effet : d'abord il agit comme tuyère d'expansion, la tuyère D amenant le gaz sous pression, et il aspire - à la. manière d'un aspirateur à jet - de l'air et des produits de combustion de l'espace ambiant, qui non seulement sont mélangés dans la tuyère d'expansion D', mais encore subissent une augmentation de leur force ascensionnelle, accrue sensiblement par le développer:lent naturel de la flambe. Ainsi, grâce à la forme et aux dimensions des tuyères D', l'effet du dit aspirateur réglable permet d'amener aux gaz destinés à la combustion des gaz d'échappement en proportion voulue ;
de cette manière la quantité de la chaleur perdue dans la chambre de combustion et par conséquent la. chute de température dans le four deviennent plus indépendantes de la quantité des gaz de chauffage amenés. ensuite les surfaces planes extérieures du corps D', en collaboration avec les surfaces adjacentes de la cloison intérieure du carneau, servent de surfaces conductrices et ceci justement aux endroits où, par suite de la proximité de l'orifice d'entrée pour les gaz de chauffage et de l'orifice de sortie pour la chaleur perdue sortant de la cloison, la formation de touroillons à gaz peut se manifester d'une manière extrêmement prononcée et perturbatrice. De cette manière, on est certain d'obtenir une combustion parfaite en règle, ainsi qu'un équilibre permanent du circuit.
D'autre part, il a été constaté comme très important que la partie supérieure de chaque carneau soit exécutée sous la forme d'aube directrice - par exemple identique aux aubes d'une turbine Pelton - en vue d'influencer de même en cet endroit le circait en un sens favorable et régulateur par la suppression des tourbillons. En tout cas, on obtient de cetLe manière et par l'utili- sation de ces carneaux simples, traversant sans interruption de la sole jusqu'au sommet du four, une maîtrise du réglage du circuit telle que jusqu'a present elle n'a pu être réalisée que par l'emploi de carneaux jumelés.
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Les figures 4 et 5 représentent des coupes verticales,'cha- cune à travers un carneau unique, pour d'autres formes d'exécu- tion, utilisées plus particulièrement pour des fours à coke très hauts et par conséquent pour des carneaux très élevés, en vue d'y obtenir un chauffage aussi uniforme que possible.'suivant fig.5, le conduit D', disposé au-dessus de la tuyère D dans le carneau A, est prolongé de manière à s'étendre sur une proportion eonsi- dérab,le de la hauteur totale du carneau - dans l'exemple environ 3/4 de cette hauteur, même davantage, si nécessaire.
Les vitesses 'du courant montant des gaz étant influencées en même temps, il est possible de pouvoir régler à volonté les températures, même pour des hauteurs très, importantes du four.
Dans l'exécution de la fig.5, on a prévu en outre d'une manière utile des perforations F obliques en forme de fentes, de 'sorte que, en dehors de la chaleur perdue amenée à l'extrémité inférieure de la tuyère de mélange, la chaleur perdue des courants descendant entre les'surfaces extérieures de la tuyère D' et les cloisons intérieures du carneau A, puissent s'y ajouter.
De cette manière, on est certain d'obtenir un circuit tel qu'il a déjà été représenté comme solution idéale en soi dans la figure 1 du brevet allemand 414.488, sans qu'on y ait indiqué les moyens pour sa réalisation. Suivant l'invention, il est encore possible d'influencer plus largement la proportion de la chaleur perdue mélangée à la flamme de combustion par le nombre, la'section et l'inclinaison relativement à l'horizontale des perforations F.