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" Construction d'une cheminée d'usine ", La présente invention a pour objet, un mode de construction d'une cheminée, plus particulièrement d'une cheminée d'usine à tirage naturel.
Dans le mode de construction suivant l'invention, il a été cherché surtout, à réaliser une forme intérieure tronconique convergente vers le haut, dont les sections au pied et-au sommet correspondent respectivement aux vitesses que les fumées sont capables d'atteindre suivant les lois de la'physique, et d'obtenir une paroi intérieure lisse et unie sur toute la hauteur, afin de réduire au minimum la résistance à l'écoulement des fumées.
Le mode de construction suivant l'invention s'applique aux cheminées en briques de toutes sortes, aux cheminées en briques réfractaires et anti-aoides, aux cheminées en béton armé
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ainsi qu'aux cheminées en blocs de béton superposés.
Le mode de construction suivant l'invention assure un tirage naturel maximum, par le fait que, la vitesse des fumées au sommet étant portée au maximum, l'énergie cinétique contenue dans la colonne en mouvement ascensionnel est également maximum.
Il stensuit, qu'avec le mode de construction suivant l'inven- tion, le tirage naturel suffit dans presque tous les cas, y com- pris ceux de l'industrie céramique, des briquetteries et de l' industrie chimique, où les fumées sont fortement décalorisées avant dtatteindre le pied de la cheminée et où par conséquent l'énergie encore disponible est réduite au minimum. Dans la plu- part des cas, il permet de réaliser des cheminées efficaces, avec une hauteur considérablement moindre qu'avec le mode de construction classique.
Une cheminée de construction classique est dimensionnée avant tout et nécessairement, en partant des principes de la stabilité. Ainsi une cheminée de grande hauteur doit résister à une poussée du vent beaucoup plus considérable et travaillant sur un bras de levier beaucoup plus long qu'une cheminée de pe- tite hauteur; il s'ensuit que la section au pied d'une cheminée de grande hauteur sera toujours plus grande que celle d'une cheminée de petite hauteur et ce quel que soit le débit des fumées. Cette section est donc essentiellement déterminée par des considérations de stabilité.
En ce qui concerne la section au sommet, qui d'après les lois de la physique devrait être considérablement moindre que celle du pied c'est-à-dire en rapport de la différence de vi- tesse due à l'accélération des fumées, nous constatons qu'en pratique elle est généralement sensiblement la même et ceci provient des nécessités de construction, en effet, on s'efforce, pour raison d'économie de matériaux, à s'approcher du solide d'égale résistance, c'est-à-dire qu'on diminue l'épaisseur de
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la paroi progressivement avec la hauteur.
Dans les cas d'une cheminée de forme extérieure cylindrique, cela conduit à une forme intérieure tronoonique divergente vers le haut, donc contraire aux lois de la physique; dans les cheminées de forme extérieure tronconique, à une forme intérieure s'approchant de la forme cylindrique. Dans les deux cas, la seotion au sommet est généralement beaucoup trop grande et conséquemment la vitesse de sortie beaucoup trop faible.
Une cheminée classique construite en briques, présente un autre défaut, celui des redans intérieurs nécessités par la construotion et qui constituent autant de variations brusques de sections, d'expansions et de refroidissements brusques des fumées, de résistances à l'écoulement.
Le dessin annexé représente dans la figure 1 une section verticale à travers une cheminée conforme à l'invention.
La figure 2 est une coupe de la partie de tête et
Les figures 3 et 4 sont deux coupes horizontales.
Avec le mode de construction suivant l'invention, la cheminée comprend deux parties bien distinctes :
La partie intérieure 1, que nous appellerons la cheminée physique, pour la bonne raison que son r8le essentiel est de conduire les fumées.
La partie extérieure 2 que nous appellerons la cheminée mécanique, son rôle essentiel étant d'assurer la stabilité de l'édifice.
Chacune de ces parties peut être conçue et dimenslonnée exactement pour la fonction qui lui est assignée; ainsi la cheminée physique 1 reçoit dans tous les cas exactement les sections intérieurs au pied et au sommet en rapport du débit maximum de fumées à évacuer et des vitesses respectives admises, celle au sommet tenant compte de l'accélération qu'aura produite la force ascensionnelle naturelle, à la,hauteur considérée.
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Remarquons que la cheminée physique n'est pas sounise à la poussée du vent; l'épaisseur de la paroi n'est donc déterminée que par des considérations do pression unitaire au pied, due uniquement au poids propre et par des considérations de résistance aux déformations sous l'influence des gaz chauds.
Les redans 3 nécessités dans le cas de construction au moyen de briques, se trouvent à l'extérieur, de sorte que la face intérieure reste de bas en haut parfaitement lisse et offre ainsi le minimum possible de résistance à l'écoulement des fumées.
La cheminée mécanique 2 est déchargée du rôle de conduire les fumées; son dimensionnement n'est donc déterminé que par de simples considérations de stabilité, c'est-à-dire de résistance à la poussée du vent. N'étant plus tenue à un diamètre intérieur au pied fixé par le débit et la vitesse des fumées, la section à la base peut dans tous les cas être choisie de façon à assurer le facteur de stabilité désiré, tout en utilisant le minimum de matériaux.
Un autre avantage du mode de construction suivant l'invention est le suivant : l'espace annulaire 4 séparant les deux cheminées, étant rempli d'air stagnant, constitue un isolateur parfait, c'est-à-dire qu'il freine les radiations émanant de la cheminée intérieure et tient cette dernière toujours à température maximum, ce qui contribue dans une mesure appréciable à la conservation de la force ascensionnelle contenue dans les fumées et à accentuer leur accélération.
Cet espace 4 peut être de section quelconque; il peut, si besoin est, être divisé par des nervures radiales 5 solidaires de la cheminée extérieure, mais laissant celle intérieure libre de se dilater.
Enfin, la cheminée intérieure 1 porte à son sommet une plaque de couverture 6 en fonte, en tôle, en pierre bleue ou
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@ autre; cette plaque couvre à la fois le sommet de la cheminée intérieure, l'espace annulaire et le sommet de la cheminée exté- rieure, sans toutefois être solidaire de cette dernière. Elle peut en outre servir très utilement de cercle de paratonerre.
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REVENDICATIONS. "
1.) Cheminée d'usine, caractérisée par le fait quelle comporte une partie intérieure, dite cheminée physique, dont le rôle essentiel est de conduire les fumées et dtune partie extérieure, dite cheminée mécanique dont le rôle essentiel est d'assurer la stabilité de l'édifice.