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Echauffeur de gaz.
L'invention concerne un échauffeur de gaz comportant un système de chauffage disposé dans une chambre de combustion et au moins deux systèmes de chauffage chauffés par contact et disposés à la suite de cette chambre, notamment pour des instal- lations thermiques de force-motrice dans lesquelles la plus grande partie, au moins, d'un fluide de travail gazeux parcourt un circuit et doit être chauffé par un apport de chaleur exté- rieure.
L'objet de l'invention est de permettre de tirer un <
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parti largement profitable, dansun tel échauffeur degaz, de la chaleur contenuedans les gaz de fumées et d'augmenter ainsi le rendement économique de cet appareil et, de plus, d'en accroître la sécurité de marche ;
motamment en ce qui concerne le système de chauffage disposé dans la chambre de combustion. En vue d'obtenir ces résultats, le gaz à échauffer dans un appareil de chauffage conforme 8- l'invention, traverse d'abord celui des systèmes de chauffage qui est chauffe par contactet qui est exposé, au moins en partie, aux températures des gaz de fumées les plus basses se présentant à l'intérieur de l'enceinte des systèmes de chauffage parcourus par le gaz, après quoi le gaz à échauffer arrive dans le système de chauffage disposé dans la chambre de combustion, et est, enfin, échauffé jusqu'à la température finale exigée dans le second des systèmes de chauffage chauffés par contact.
Le dessin annexé représente sous une forme simplifiée et à titre d'exemples, deux modes de réalisation de l'objet de l'invention :
La fi,. 1 montre un appareil de chauffage d.e gaz dans lequel le système de chauffage qui est traversé le premier par le courant gazeux à échauffer, est placé tout entier dans la zone des températures de gaz de fumées les plus basses se présentant à l'intérieur de l'enceinte des systèmes de chauffage parcourus par le gaz à échauffer, et
La fig.
2, un appareil de chauffage de gaz, dans lequel la, partie supérieure du système de chauffage parcouru le premier par le gaz à échauffer, est exposé à des températvres de gaz de fumées élevées, tandis qu'au contraire la partie inférieure de ce système de chauffage est exposée aux températures de gaz de
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fumées les plus basses se présentant à l'intérieur de l'enceinte des systèmes de chauffage parcourus par le gaz à échauffer.
A la fig. l, 1 désigne la chambre de combustion d'un échauffeur A comportant des dispositifs de combustion non représentés et appartenant à une installation thermique de force motrice dont l'ensemble n'est pas représenté, et dans laquelle de l'air parcourt, en qualité de fluide de travail, un circuit au cours duquel il est porté à une pression plus élevée dans au moins un compresseur ; puiséchauffé indirectement dans l'échauffeur A par un apport de chaleur extérieure et, ensuite détendu dans au moins une turbine qui fournit de la puissance aussi bien au compresseur, qu'à un récepteur de puissance utile.
La chambre de combustion 1 est garnie de tubes 2 qui constituent un système de chauffage de l'air du circuit à porter à une température plus élevée. 3 et 4 sont deux des carneaux de gaz de'fumées qui sont disposés à la suite de la chambre de combustion et en série. Dans le carneau 4 est disposé un système de chauffage 5 et dans le carneau 3, un système,de chauffage 6. Les systèmes de chauffage 5,6 sont chauffés par les gaz de fumées principalement par contact, le système 5 étant exposé aux températures des gaz de fumées les plus basses se présentant à l'intérieur de l'enceinte des systèmes de chauffage parcourus par le fluide de travail.
L'air à échauffer arrive d'abord dans le système de chauffage 5 par une conduite 7 et passe'ensuite par une conduite 8, dans un distributeur annulaire 9 auquel sont raccordés les tubes 2 disposés dans la chambre de combustion 1. L'air continue à s'échauffer dans cette dernière et arrive, ensuite, par un collecteur annulaire 10 et une conduite 11, dans le système de chauffage 6, où il est porté à la température finale voulue,
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après quoi il s'écoule hors de l'échauffeur par une conduite 12.
L'air à échauffer s'écoule dans le système de chauffage 5 en un courant de même sens que les gaz de fumées, et dans les systèmes 2 et 6, au contraire, principalement en sens inverse de celui des gaz de la combustion et des gaz de fumées.
Du fait que dans l'échauffeur A le courant d'air le plus froid parcourt d'abord le système de chauffage 5 qui est baigné en dernier lieu par les gaz de fumées, on obtient le résultat que ceux-ci sont refroidis au contact du système 5 jusqu'à une basse température et qu'ainsi la chaleur contenue dans ces gaz leur est enlevée dans une mesure très largement profitable pour le chauffage de l'air. Cependant l'air préchauf- fé dans le système de chauffage 5 se trouve toujours encore à une température assez basse pour qu'il soit en état d'emporter une grande quantité de chaleur dans les tubes 2 qui sont exposés à la chaleur de rayonnement de la chambre de combustion 1 et, par suite, aux risques les plus grands, ce qui est important pour la sécurité de fonctionnement du système de chauffage constitué par ces tubes 2.
L'échauffeur B représenté à la fig. 2 comporte également une chambre de combustion 13, dans laquelle sont disposés les tubes 14 d'un système de chauffage. Deux autres systèmes 15 et 16 font suite à la chambre de combustion 13. Le courant des gaz de fumées sortantde cette chambre, baigne d'abord la partie supérieure du système de chauffage 15, s'écoulant surtout transversalement à ce système, ensuite la partie supérieure - la plus grande - du système de chauffage 16 et, enfin, la partie inférieure du système 15 qui est séparée de sa partie supérieure par une cloison transversale 24 et finalement l'extrémité inférieure du système 16 qui est également séparée de la partie su-
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périeure de ce système 16 par unecloison transversale 25.
Considérant le sens du courant des gaz de fumées, la majeure partie du système de chauffage 16, où s'effectue le chauffage final, est donc située entre la partie supérieure du système 15, plus chaude et traversée par un courant transversal, et la partie inférieure de ce système 15, plus froide et séparée de la partie supérieure par la cloison 24. Enfin, les gaz de fumées viennent encore en contact avec un préchauffeur 17 de l'air nécessaire pour la combustion. L'extrémité inférieure du système 15 est, dans ce cas aussi, exposée aux températures des gaz de fumées les plus basses se présentant dans l'enceinte occupée par les systèmes de chauffage 14, 15, 16 parcourus par le fluide de travail.
L'air à échauffer arrive par une conduite 18 et entre, au bas de l'échauffeur B, dans le système de chauffage 15 pour sortir ensuite par le haut de ce dernier et arriver, par une conduite 19, dans un distributeur 20 et, de là, dans les tubes 14. L'air continue à s'échauffer dans les tubes 14 par la chaleur de rayonnement de la chambre de combustion 13 et arrive ensuite dans un collecteur 21 qui communique avec le système 16 par une conduite 22. Dans ce dernier, l'air est porté à la température finale voulue, après quoi il sort dans le bas de l'échauffeur, par une conduite 23.
Le mode de construction représenté dans la fig. 2 présente cet autre avantage que les particules de cendres éventuellement entraînées par les'gaz de fumées hors de la chambre de combustion 13, sont amenées à se précipiter sur la partie encore relativement froide du système de chauffage 15.