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DISPOSITIFS DE CHAUFFAGE PAR TUBES RADIANTS
Lorsque l'on désire chauffer de l'air ou tout autre gaz à température plus ou moins élevée,que cet air serve lui- même à chauffer des locaux,à sécher des matières diverses ou à tre utilisé comme air de combustion,on peut, suivant le but que l'on se propose,la commodité d'emploi et le prix de base de la calorie,employer,soit le chauffage électrique,soit des combustibles divers.
Le chauffage électrique,par sa propreté,constituerait l'idéal si le prix du courant n'était quelquefois assez élevé, eu égard au but recherché.
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L'air est donc souventpréchauffé dans des échangeurs de température,eux-mêmes chauffés par combustibles divers.
Il est rare,toutefois,que les parois même de l'échangeur soient très chaudes pour des raisons évidentes de construc- tion,ce qui nuit,bien entendu au rendement le la. transmission de chaleur entre les gaz de combustion et l'air. On sait, en effet, que l'air se laisse facilement traverser par les rayons calorifiques, et que seule l'action de contact avec une paroi très chaude, c'est à dire par confection,est efficace.
La présente invention a pour objet des dispositifs de chauffage d'air ou autre gaz,à basse,moyenne et haute température jusqu'à 1000 ,par mise en contact du fluide à chauffer avec des éléments portés à haute température par combustion interne de gaz ou de liquide pulvérisé. Ces élé- ments de chauffage sont dits"tubes radiants". La production de chaleur,à l'intérieur d'un tube radiant,est obtenue par la combustion,en présence u'air,d'un combustible gazeux ou liquide pulvérisé injecté à l'entrée du dit tube.
Le combustible et l'air ae combustion peuvent être introduits sous pression dans le tube,ce qui évite,dans ce cas, l'obligation d'aspirer les produits de combustion,attendu que la pression d'entrée suffit généralement pour propulser les fumées dans l'intérieur du tube et les évacuer vers l'ex- térieur. On peut aussi,et c'est là la disposition préférée, munir les tubes,à leur sortie,d'un appareil d'aspiration qui maintient tout l'intérieur des tubes en dépression. Cette dépression peut, avoir pour but,ou pour effet, d'aspirer l'air de combustion.
Le principal avantage de cette dernière disposition est qu'en cas ne percée,ou de rupture accidentelle d'un tube, les gaz de combustion ne peuvent se
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mélanger à l'air en cours de chauffage qui circule autour des tubes radiants et reste alors absolument pur,exempt de toutes traces de produits de combustion.
La description qui va suivre, en regard du dessin donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la façon dont l'invention peut être réalisée.
La fig.l représente un des éléments de chauffage ou "tuberadiant".
La fig. 2 est une variante de l'élément de chauffage.
La fig.3montre à plus grande échelle un électeur à air compri- mé créant la dépression à la sortie de l'élément de chauffage.
Les fig.4 et 5 montrent suivant des coupes transver- sales une batterie d'éléments horizontaux.
Les fig.6 et 7 montrent suivait des coupes transver- sales,une batterie d'éléments suspendus verticalement.
La fig. 8 est relative à une variante de réalisation du tube radiant.
En principe, la forme et la sectioh transversale ou longitudinale des éléments de chauffage ou"tubes radiants" peuvent tre quelconques. Ces tubes peuvent être rectilignes ou avoir la forme d'une épingle à cheveux 3 comme le représente la fig.l,ou encore comporter trois ou plusieurs branches,comme dans la fig.2. Le mélange de combustible, gaz ou huile pulvéri- sée,est admis de façon réglable à l'entrée 4 de chaque élément 3,et les gaz sortent par le tube 2. Dans le cas de trois branches,par exemple fig.2, le conduit central 2 sert à l'évacuation des gaz produits par le combustion du mélange gazeux introduit en 4 dans chacun des deux conduits extrêmes 3,ou inversement.
Il est bien entendu que le tube pourrait avoir toute
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autre forme comme,par exemple,celle d'un serpentin,d'une ligne brisée,circulaire,etc...
La section transversale des tubes peut elle-même tre un cercle ou un élément lenticulaire, ou ondulé,pour aug- menter la surface par rapport à la sec Lion de passage des gaz brûlés,etc...
Les tubes radiants sont faits,soit en fonte ordinaire, soit en fonte réfractaire,soit en acier ordinaire ou spécial et contenant, par exemple,des additions de chrome,de nickel, ou des deux métaux. On peut encore envisager des tubes en matière réfractaire et,en particulier,en carborundum.
Lorsque la combustion dans un tube radiant s'effectue en dépression par aspiration,la branche de sortie 2 de gaz brûlé doit être reliée, soit à un conduit lui-même en communi- cation avec une cheminée ou un exhausteur,soit à un éjecteur à. air comprimé 11, comme le représente la fig.3. Dans ce cas, le fluide moteur de 1'éjecteur est réglé par une vanne simple 5 qui conditionne la dépression produite par 1'éjecteur.
Lorsqu'il s'agitde chauffer un grand volume d'air à température relativement basse,on associe en batterie plusieurs éléments chauffants en les espaçantassez les uns des autres.
Au contraire,pour chauffer un faible débit d'air à haute temp-- rature,les éléments de la batterie sont rapprochés.
Afin d'augmenter la régularité de transmission de chaleur au fluide à chauffer,les conduite d'évacuation 2 des éléments peuvent être de section plus faible que ceux 3 où. s'effectue la combus tion. De la sorte les surfaces de chauffe constituées par chacun des éléments sont utilisées au maximum en tant que pouvoir émissif de chaleur, La diversité des forces qui peuvent être données aux éléments radiants permet la cons-
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truction de toutes capacités calorifiques, depuis les plus petites jusqu'aux plus importantes,attendu que les éléments peuvent être eux-mêmes plus ou moins gros et groupés en nombre aussi petit ou aussi grand qu'on le désire.
Leur juxtaposition dans la batterie peut être effec- tuéedifféremment d'après l'importante du cube d'air ou de gaz à chauffer et afin de réduire au minimum les pertes de charge sur le parcours du fluide à chauffer.
Une batterie pouvant s'installer dans un endroit laissant en plan peu d'espace disponible,se compose d'éléments horizontaux (7) supportés par consoles 12 (voir figures 4 et 5). Une batterie devant,au contrair e, se placer dans un espace réduit en hauteur se compose d'éléments suspendus (8) .(figures 6 et 7).
Tout doit être prévu,bien entendu,pour assurer la libre dilatation,soit en hauteur si-l'élément est suspendu,soit en longueur s'il est placé horizontalement et supporté par consoles.
La circulation de l'air ou autre fluide autour des éléments chauffants peut être, soit provoquée par le tirage naturel, ce qui sera le cas dans certains locaux, soit par soufflage. Dans le premier cas, les éléments seront généralement disposés de façon que l'air qui s'échauffe par contact avec les tubes radiants circule le long de ceux-ci de bas en haut. Dans le cas de soufflage forcé,dont les fig.4 à 7 constituent des' représentations, l'air à réchauffer peut être mis en mouvement par das ventilateurs 10 qui précèdent les éléments chauffants ou des ventilateurs 9 situés en aval de ces éléments.
Ils peu- vent d'ailleurs être combinés comme le montrent les figures qui représentent deux ventilateurs hélicoides, l'un 10 sur l'air
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froid,l'autre e sur l'air chaud.
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En ce qui concerne l'aspiration des produits de la
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combustion dans les tubes radiants,ceux-ci peuverit être év;cuéspar une hotte 6 cor;.u:le à tous les tubes de lE batterie.
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(fig.4 et 5) .
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Sur les fig.4 à 7,1'ensemble de 1 batterie est situe dans une enveloppe r:i;:t.lliqve 1J, ;"ais les CI Ll; ents suspendus peuvent 6ëaleLcl1t constitu.cr d28 batteries sans enveloppe métallique,les éL:5r,ents étant d ,X"éJ es cas uÍ)11plcL.cnt sus en6.us dans un cerneau :1 ' :ir suivant une disposition ;;;'110.- logue à celle eL la l'i.7.
Le combustible 1. ilis.j pour le C1LlJ.:.:,",-,'):; pe\it être ou uzcax, rJ,Che'è)3.Z û vil10, ,1::'; a l' ei;i.1, L,;: a mr. e, ou liquide pulvérise. Le iLl y;e combustible est ,1,lrÜé de zoon réglable à l'el1tr,e (4) de chaque .:1' cwL, (:CiC.1 et 2).Par conséquent,suivant le ;;G'1t5 donne à l'air à chauffer,les élé- ments dans lesquels la combustion peut être réglée inucpendam- nent les uns des autres permettent "L cil: U:'-L8r 8 r -,;0' 1<,-.i:::'- f'1"'cnts3 3 l' %.il.r bzz son 1'--.8",'::, ...Jl:t:(1)-" d- C}.'....(;l1..:' -l' î.ti.a, ¯:.' 1?; t ,j7.. tenir,pour ¯' .Y'l;:!.., .N1 de 1. I ¯¯ - ' :¯ 1. ?' - ' 2.. <; ,¯ ¯é j v -t "-..;---'1-j.'L-.c.: pl;11 1 ev .
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L'air à réchauffer qui circule an zensj inverse dans l'es-
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pace annulaire 23 est en contact avec une portion de tube . radiant à température assez faible,puis au fur et à mesure de : son échauffement.il vient en contact avec des parties du. tube radiant de plus en plus chaudes.
En combinant judicieusement les quantités de gaz brûlées,lessurfaces d contact et les vitesses, de passage, on peut upuiser presque intégralement les calories contenues dans le tube radiant. Ceci est, d'autant plus aisé quand l'aspi- ration dans le. tube radiant est créée,non pas par une dépression
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naturelle 00LI-.!Ie dans ix:;#; chy.'ti.'a,-.:!....j.'3 iii-i aspirateur méca- nique du genre de celui de la fig.3. Bien entendu, il n'est pas indispensable que le tube 21 soit rectiligne ; peut présen- ter toute autreforme pourvu que la gaine contenant l'air à chauffer épouse une forme similaire et concentrique.
On conçoit aussi. que l'air à chauffer pourrait passer partiellement dans une gaine concentrique extérieure,et partiellement dans un tube central intérieur au tube radiant.
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R û V L îT D I C .. r I 0 1r 1 ) Dispositifs de chauffage d'air,ou autre gaz, au moyen d'éléments de chauffage interchangeables pouvant être groupes en batterie et intérieurement parcourus par un combustible gazeux,ou liquide pulvérisé, brûlé dans ledit élément que baigne extérieurement le fluide à chauffer, ces dispositifs étant caractérisés en ce que l'alimentation de chaque élément en combustible est indépendante de l'alimentation des autres élé- ments et permet une adaptation de sa température à sa position dans la batterie.
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