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La présente invention est relative à la construction et à la marche d'appareils de chauffage de fluides du genre à lit mobile, dans lequel le milieu de transmission de cha- -leur comprend une masse fluide de matière solide de trans- mission de chaleur. La matière solide fluide est mise en circulation à travers l'élément de chauffage, s'écoule à travers une ou plusieurs zones d'absorbtion de chaleur et @
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successivement à travers une ouplusieurs chambres d'extrac- tion de chaleur, dans lesquelles l'absorption de chaleur ou l'extraction de chaleur s'effectuent respectivement à par- tir et vers des courants de fluides gazeux venant en contact direct avec le milieu de transmission de chaleur .
Des appareils de chauffage de fluides du genre dé- crit utilisent habituellement de petits morceaux ou boulet- tes de matières céramiques réfractaires, disposées en une masse ou un lit fluide servant de milieu de transmission de chaleur et peuvent marcher de façon continue pendant des périodes de temps étendues à des températures sensiblement plus élevées que ce qui est admissible ou économiquement possible pour des échangeurs de chaleur métalliques. Les. parois des chambres d'échange de chaleur renfermant les lits fluides de milieu de transmission de chaleur sont construites en matières réfractaires céramiques ayant des qualités de résistance à la température correspondant en général à celles des lits fluides-.
Ce genre d'appareils de- chauffage est particulièrement utile au chauffage continu de fluides à hautes températures, dans l'intervalle de 2000 à 3000 F ou plus . Dans ces opérations, on peut s'approcher de tempéra- tures auxquelles la matière des lits fluides se ramollit ou devient collante et où les parois des chambres renfermant le lit perdent une partie de leur résistance à des charges.
D'ordinaire, il est désirable de choisir des matériaux ré- fractaires ayant une température de ramollissement dépassant d'une marge de sécurité les températures auxquelles ils sont exposés . Cependant, des raisons économiques peuvent exiger des marches d'appareils de chauffage dans un intervalle étroit compris entre les températures du lit solide fluide et la température de ramollissement des matériaux réfractai- res. Dans ces. conditions de marche de l'appareil de chauffa
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ge de fluides, il est essentiel que le lit de matière, de transmission de chaleur soit chauffé de façon uniforme et que les parois des chambres soient construites et disposées de manière à ne pas tre chauffées au-delà d'une température à laquelle elles supportent des charges. avec sécurité.
Atteindre des températures uniformes est en premier lieu un problème de distribution de fluide au contact des masses mobiles de solides, et de maintien d'un mouvement distribué de façon sensiblement uniforme et continu des solides à tra- vers les zones de contact entre fluide et solide. Ces pro- blèmes sont particulièrement difficiles à résou..dre dans la zone de chauffage de la matière solide de transmission de chaleur par suite des températures élevées qui y règnent. le problème de la distribution des courants de matières solides et fluides est en outre accentué dans les appareils de chauffage de fluides de grande capacité.
Il est évident qu'un accoissement de la capacité de l'appareil de chauffage nécessite un accroissement de volume du courant de fluide de chauffage et un accroissement de la surface de la section transversale de la matière de transmission de chaleur solide. L'épaisseur du lit de matière solide est fonction de la température désirée de la matière solide sortant de la zône de chauffage, et d'ordinaire, elle n'est pas modifiée de façon notable dans les constructions d'appa- reils de chauffage de fluides de différentes capacités spé- cifiques dans les mêmes conditions générales de températures de chauffage.
Un appareil de transmission de chaleur suivant la présente invention comprend un certain nombre de zones su- périeures et une chambre inférieure, où chacune de ces zones supérieures sont disposées de manière à contenir des quanti- tés sensiblement égales d'une masse fluide perméable aux gaz
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de boulettes solides de transmission de chaleur et ont des surfaces de sections transversales correspondantes sensi- blement égales, où la chambre inférieure possède une ouvertur re de sortie des boulettes à sa partie inférieure, un cer- tain nombre de conduites à gorges disposées chacune avec leur extrémité supérieure débouchant dans une de ces z8nes et son extrémité inférieure débouchant dans la chambre infé- rieure, et disposées de façon symétrique par rapport à la sortie de la chambre,
et une alimentation d'un fluide ga- zeux disposée de manière à diriger un débit sensiblement égal de fluide gazeux à travers chacune des zones en rela- tion de contact direct avec la masse de boulettes qui s'y trouve, et où le mouvement vers le bas de la masse fluide de boulettes à travers ces zones, les conduites à gorges et la chambre, est assuré par Inaction de la pesanteur.
Sur les dessins:
La figure 1 est une vue en élévation d'un appareil de chauffage de fluide construit conformément à la présente invention. la figure 2 est une vue en élévation, agrandie, en coupe, d'une partie de l'appareil représenté;' sur la figure les figures 3, 4 et 5 sont des vues en coupe prises respectivement suivant les lignes 3 --.3 , 4-4 et 5-5 de la figure 2.
La figure 6 est une vue en coupe prise suivant la ligne 6-6 de la figure 5.
La figure 7 est une vue en élévation agrandie, en coupe, d'une partie modifiée de l'appareil de chauffage de fluide représenté sur la figure 1.
Les figures 3, 9 et ICI' sont des vues en coupe prises respectivement le long des lignes 8-8, 8-9 et 10-10 de la figure 7.
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Bien que les différentes caractéristiques de l'appa- reil perfectionné conviennent à l'emploi dans un appareil Quel conque de contact de solides-fluides à haute température, l'appareil décrit ici convient particulièrement bien au chauffage continu de grande capacité d'une masse en mouve- ment de matière solide fluide à haute température par échan- ge de chaleur par contact direct avec un fluide de chauffage.
Suivant la présente invention, on chauffe une masse fluide ou lit'de matière ou boulettes solides de transmission de chaleur se déplaçant vers le bas dans un certain nombre de zones de chauffage supérieures par échange de chaleur par contact direct avec un fluide de chauffage gazeux, et on la refroidit dans une zone inférieure par échange de cha- leur par contact direct avec un fluide gazeux à chauffer.
Dans la réalisation de l'invention représentée sur les figurée 1 à 6, les boulettes sont chauffées dans un certain nombre de zones de chauffage supérieures, tandis que dans la réali- sation représentée sur les figures 7 à 10, les boulettes sont chauffées pendant qu'elles se déplacent à travers une chambre de chauffage supérieure annulaire, Dans chacune de ces- deux réalisations, les boulettes chauffées se déplacent vers le bas à travers un certain nombre de conduites à gorge pour se décharger dans une zone de refroidissement inférieu- re.
Comme on le voit sur la figure 1, l'appareil de chauf fage de fluide comprend un certain nombre de chambres de chauffage supérieures 10 placées dans des positions également espacées suivant la circonférence, autour d'un axe vertical A-A. Une chambre inférieure Il est placée en-dessous des chambres de chauffage 10 et y est reliée par une série de bubes ou conduites à gorge 12 dont chacune débouche dans une des chambres 10 à son extrémité supérieure et débouche dans
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la chambre inférieure 11 à son extrémité inférieure.
Une masse fluide ou lit de matière ou boulettes solides de trans mission de chaleur est maintenue dans la chambre supérieure 10, la chambre inférieure Il et les conduites 12. es bou- lettes sont chauffées dans les chambres supérieures 10 par échange de chaleur par contact direct avec un fluide de chauffage gazeux, et se refroidissent dans la chambre infé- rieure par échange de chaleur par contact direct avec un fluide gazeux à chauffer .
Le fluide de chauffage pour chauffer les. boulettes dans les. chambres 10 consiste en produits de combustion gazeux produit dans un four 13 placé au centre des chambres 10 et dirigés en contact de chauffage avec un courant distri- bué de façon sensiblement uniforme à l'intérieur et à travers les lits de boulettes se déplaçant vers le bas, main- tenus à l'intérieur des chambres 10. Le déchargement des boulettes chauffées a. lieu par les conduites 12 dans la chambre 11, dans laquelle un fluide séparé est chauffé par échange de chaleur par contact direct avec elles* Les boulet= tes sont ainsi refroidies et de déchargent à travers un tube ou une rigole 14 placée au centre au fond de la chambre Il dans un transporteur 15.
Le transporteur 15 est un appareil d'un genre mécanique approprié à régulariser l'élimination des boulettes par la rigole et par conséquent la vitesse d'écoulement des boulettes à travers l'appareil de chauffage de fluide* es boulettes sont déchargées par l'appareil d'alimentation dans la nacelle de chargement d'un élévateur à godets 16, ou dans un autre organe élévateur ou transpor- teur, qui délivre les boulettes par une rigole de décharge- ment 17 dans une trémie de chargement 18 placée au-dessus de la chambre 10.
Un certain nombre de tuyaux d'alimenta- tion dirigent le mouvement de chute des boulettes du fond de
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la trémie 18 à la partie supérieure de chacune des chambres pour quelles soient réutilisées dans l'opération d'échan- ge de chaleur-
Une variété relativement étendue de matières réfrac- taires peuvent être utilisées pour la préparation des boulet- tes de transmission de chaleur, et la matière choisie dépend des conditions particulières de marche devant être maintenues dans l'appareil de chauffage de fluide .
En général, la matière doit avoir une grande résistance et une grande dureté une résistance notable aux chocs thermiques et une tempéra- ture de ramollissement élevée Ces matières peuvent être des produits réfractaires naturels ou céramiques fabriqués, des alliages ou aciers spéciaux résistant à la corrosion, en petits morceaux de formes régulières ou irrégulières.
On a employé avec succès des boulettes sensiblement sphé- riques de produits réfractaires céramiques -manufacturés. les boulettes doivent avoir les dimensions voulues pour former une grande aire superficielle de transmission de cha- leur dans les lits et doivent avoir une densité suffisante pour résister à une grande vitesse de courant fluide passant à travers la masse de boulettes sans être entraînées. Une dimension désirable de boulettes de céramique réfractaire été trouvée être d'environ 8mm de diamètre ( 5/16 pouce) mais on peut faire varier les dimensions au-dessus ou en-des- sous de cette valeur suivant les conditions de marche désirée de l'appareil de chauffage de fluide.
Comme on le voit sur les figures 2, 3 et 4, une réa- lisation de la présente invention comprend un groupe de quatre chambres de chauffage supérieures 10 placées dans des positions également espacées symétriquement autour da four 13 disposé au centre. Chacune des chambres 10 est construite sous forme d'un cylindre allongé dans le sens vertical, ayant
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un plafond en forme de coupole 21 et un fond conique 22 muni d'une sortie inférieure des boulettes 23 et d'une en- trée latérale 24 pour l'admission du fluide de chauffage.
La paroi de chaque chambre est formée d'une aaveloppe métal- lique extérieure 25 protégée par un revêtement intérieur de matière réfractaire 26 pour haute température et d'une couche intermédiaire de mati¯ère isolante 27. Le plafond en coupole est revêtu d'une couche de protection de matière réfractaire coulée et est muni d'une ouverture d'entrée de - vant s'adapter à la rigole d'alimentation 20. Une conduite de raccord à la cheminée 28 est insérée dans une ouverture pratiquée dans le plafond en coupole 21 pour le dégagement des fluides de chauffage épuisés de la chambre. Une ouver- ture d'accès 30 est également prévue dans le plafond 21 et est normalement fermée par un couvercle.
Le fond conique 22 de chaque chambre 10 est cons- truit de manière à former un passage d'écoulement des bou- lettes débouchant à la partie supérieure d'une conduite à gorge correspondante 12. La partie supérieure du fond 22 a la forme d'un tronc de cône renversé dont l'extrémité inférieure correspond comme diamètre à la largeur d'un pas- sage d'entrée de fluide de chauffage 32, comme il est décrit plus loin, reliant le four 13à la chambre. En-dessous de la partie tronconique du fond, la surface supportant les bou- lettes est formée par le prolongement de la face extérieure du cane et a une forme à section semi-circulaire perpendicu- laire à la direction du mouvement des boulettes vers le bas.
L'ouverture de sortie des boulettes au fond de la chambre est située en général dans l'alignement vertical de la surface inférieure du revêtement 6 la plus rapprochée de l'axe vertical A-A de l'appareil de chauffage de fluide.
Chacune des conduites à gorge 12 a une section cir- culaire et est formée d'une paroi réfractaire annulaire 33
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qui s'étend depuis un raccord supérieur avec le fond 22 de la chambre 10 jusqu'à une ouverture de raccord inférieure dans la chambre 11. La paroi réfractaire 33 de chaque gorge est enfermée dans une boite métallique individuelle 34 qui est soudée à ses extrémités opposées aux enveloppes des chambres 10 et 11 de manière à former une fermeture étanche aux gaz pour les passages d'écoulement des boulettes:
Dans la réalisation représentée de l'invention, les chambres 10 sont placées autour de l'axe vertical A-A coïncidant avec :L'axe de la chambre 11 et autour duquel les conduites à gorges sont symétriquement disposées. Les conduites à gorge ont une section transversale réduite et sont allongées dans le sens longitudinal pour créer une chute de pression de fluide appropriée à travers elles pour éviter des fuites de fluide dans l'un ou l'autre sens à travers les conduites à gorges.
Le four 13 a la forme d'un cylindre allongé dans le sens vertical ayant le même axe A-A et muni d'un plafond en forme de coupole portant une entrée de brQleurs disposée au centre. La surface extérieure du four est enveloppée dans une enveloppe métallique 36 ayant un diamètre suffisant pour laisser un espace libre à l'intérieur des parties voisi- nes des enveloppes 25 de la chambre 10. A l'intérieur de l'enveloppe 36, la surface intérieure du four est munie d'une couche de matière réfractairepour haute température 37. Une couche de matière isolante 38 est prévue contre l'enveloppe métallique. Une couche sensiblement plate, ho- rizontale, dé matière réfractaire 40 est supportée sur l'iso- lant 41 et une plaque métallique 42 pour former le fond du four.
Quatre passages de sortie du fluide de chauffage éga- lement espacés suivant la circonférence sont prévus à la
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partie inférieure du four 13 au-dessus et contre la matière réfractaire 40. Chaque passage est disposé radiale ment et son axe horizontal coupe l'axe vertical du four et celui de la chambre correspondante 10.
Comme on le voit sur les fi- gures 3 et 4, la largeur du passage est uniforme sur toute s a longueur et les parois latérales débouchent dans les sur- faces incurvées du fond de la chambre 22. Les surfaces su- périeures des passages sont formées d'une voûte réfractaire 43 munie d'isolant approprié et d'une plaque métallique re- courbée formant enveloppe 44 qui est soudée aux parties voi- sines des enveloppes 25 et 36. Les passages 32 sont munis chacun d'une surface inférieure 45 inclinée vers le bas, en matière réfractaire, formant à son extrémité inférieure un coté de la .sortie 23.
La surface inférieure est adossée à une matière isolante appropriée et à une plaque métallique 46 qui est soudée à la plaque 42 à son extrémité supérieure, à la plaque 44 sur ses côtés e t- à l'enveloppe 34 de la con- duite à son extrémité inférieure. La construction décrite et représentée forme un passage pour le courant de fluide de chauffage ayant une section en général rectangulaire dont la surface .augmente, vers l'extérieur.
Un brûleur à combustible (non représenté) est placé dans l'ouverture de brûleur 35 pour l'introduction d'un mélange de combustible liquide et d'air de combustion dans le four. Les produits de combustion gazeux produits dans le four 13 passent par les conduites 3%, dans les chambres de chauffage supérieures 10 pour scouler vers le haut à travers les lits de boulettes en contact d'échange de chaleur avec eux. Le dispositif décrit est tel qu'il assure une distri- bution essentiellement égale du débit de gaz de chauffage dans chacune descchambres 10, et, pour un débit d'écoule- ment essentiellement égal des boulettes à travers chacune
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des chambres, la température de déchargement des boulettes dans la chambre inférieure 11 sera également essentiellement égale dans chaque quadrant.
Le résultat désiré est atteint en maintenant la profondeur de la masse de boulettes dans les chambres 10 essentiellement égale de manière à ce que la résistance au débit des gaz à travers, chacun des lits soit égale à celle à travers chacun des autres lits. Ainsi, pour une pression égale de gaz à l'entrée de chaque conduite 38 et des pressions égales dans chaque espace 47 au-dessas de la surface supérieure 48 des boulettes dans chaque chambre, le débit de. gaz à travers chaque lit de boulettes est essen- tiellement égal à celui à travers chaque autre lit. Pour des débits égaux de boulettes à travers chacune des chambres 10, les températures de boulettes déchargées à la chambre' 11 seront par conséquent sensiblement les maries ur une section transversale de cette chambre.
Le débit des boulettes à travers les chambres de chauffage supérieures est largement déterminé par la construction de la chambre inférieure et la disposition des conduites à gorge 12.
La chambre 11 est entourée d'une enveloppe métallique cylindrique 50 protégée par un revêtement réfractaire inte- rieur 51 et une couche intermédiaire de matière isolante 52. La chambre est munie d'un couvercle en forme de coupole 53 et d'une partie 54 de plaque métallique inférieure en forme de tronc de cône renversé. La partie inférieure 54 se termine dans une ouverture de sortie 55 placée au centre correspondant à la partie supérieure de la rigole 14. Comme on le voit sur la figure 2, la section inférieure 56 de la partie 54 est perforée pour l'introduction d'un fluide gazeux dans le lit de boulettes à l'intérieur de la chambre 11.
Une chambre annulaire de distribution de fluide 57 entoure la partie conique 54, et est formée par un prolonge-
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ment de l'enveloppe 50 et une plaque de fond annulaire en forme de coupe 58. Le fluide gazeux pénètre dans la chambre annulaire 57 par un tube d'entrée 60. Après son passage vers le haut à travers le lit de boulettes se mouvant vers le bas dans la chambre 11, le fluide chauffé pénètre dans l'espace libre 61 au-dessus de la surface supérieure 62 des boulettes dans la partie supérieure de la chambre 11 et s'échappe à travers une conduite de sortie revêtue de réfractaire 63.
La conduite de sortie est représentée en particulier sur les figures 2, 5 et 6.
La disposition des extrémités inférieures des con- duites 12 dans la chambre 11 détermine l'uniformité du déchar- gement des boulettes des chambres de chauffage 10 et influence ainsi le degré d'uniformité de température des boulettes dé- 'chargées par les conduites à gorges. Comme on le voit sur la figure 2,'les extrémités inférieures des conduites 12 débou- chent. dans les parois latérales de la partie supérieure de la chambre 11 et sont également espacées sur une circonféren- ce dont l'axe coïncide avec l'xe vertical de la sortie des boulettes 55 et de la chambre 11. n outre, les extrémités des gorges se trouvent sur un même plan horizontal.
Avec cette construction, chaque conduite à gorge 12 décharge des bout.elles dans des segments égaux de la chambre 11. Une telle disposition assure une vitesse égale d'évacuation des boulettes à travers chacune des conduites et à travers chacune des chambres de chauffage des boulettes 10.
Bien que, dans la construction représentée, les conduites à gorge 12 soient disposées symétriquement autour de l'axe vertical de la cham- bre 11 de manière que la résistance de frottement au mouvement des boulettes à travers chacune d'elles soit essentiellement la même, il est évident qu'une variation de frottement des boulettes par suite d'une différence de longueur des conduites individuelles n'influence pas de façon nuisible, dans une
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mesure notable, la distribution du débit des boulettes dans la chambre 11.Ceci provient de l'effet de réglage du débit de la distribution des boulettes à l'intérieur de la chambre 11, dans laquelle l'alimentation des boulettes s'effectue dans des segments égaux de la chambre,
et où la sortie du fond de la chambre est placée au centre par rapport aux sorties des gorges. rendant la marche de l'appareil, les boulettes cir- culent à travers l'appareil à une vitesse réglée déterminée par le transporteur 15,de manière qu'elles se maintiennent en une masse fluide s'étendant d'une position intermédiaire de la hauteur de la trémie 18 au transporteur 15. Le fluide de chauffage produit dans le four 13 est produit par la com- bustion d'un combustible liquide, et la température et la composition du fluide de chauffage sont facilement réglées pour répondre aux conditions voulues de chauffage des bou- lettes. Les boulettes, en se déplaçant de la trémie 18 aux chambres 10, sont distribuées de façon correspondant à la vitesse d'enlèvement des boulettes du fond de chaque chambre.
Four une vitesse d'évacuation égale de chaque chambre, telle qu'elle est assurée par la disposition décrite et le place- ment des gorges 12 par rapport à la chambre 11, l'alimentation des boulettes dans chacune des chambres de chauffage sera également sensiblement égale. La position et la disposition des rigoles d'alimentation 20 à la partie supérieure de chaque chambre 10 est telle qu'elles maintiennent la surface supérieure des lits de boulettes se mouvant vers le bas dans chaque chambre de chauffage essentiellement uniforme, de ma- nière que la résistance d'écoulement de gaz de chauffage à travers chaque chambre est également sensiblement la même.
Le fluide de chauffage produit dans le four 13 est distribué de façon sensiblement égale entre chacune des chambres de
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chauffage par suite de l'uniformité des pressions du fluide gazeux des cotés opposés de chaque lit de boulettes. Par suite des vitesses d'écoulement sensiblement égales- des bou- lettes et du fluide de chauffage à travers chacune des cham- bres 10, les températures de sortie des boulettes de chaque chambre sont essentiellement les mêmes.
Telle que représentée sur les figures 7 à 10 inclus, la chambre annulaire 110 de chauffage des boulettes est cons- truite de manière que sa paroi intérieure réfractaire 125 soit commune avec celle de la paroi formant la partie supérieure de la chambre de combustion cylindrique 116. La paroi exté- rieure de la. chambre de chauffage annulaire consiste en une enveloppe métallique cylindrique 126 protégée par un revête- ment réfractaire 127 s'étendant vers le bas à partir du ni- veau de l'extrémité supérieure 125 vers une position inférieu- re espacée. Ensuite l'enveloppe et son revêtement ont la forme d'un tronc de cône renversé incliné par rapport à la paroi 125 de manière à former le-fond incliné 124 de la cham- bre annulaire 110.
L'enveloppe 126 s'étend vers le bas pour entourer les parties de la paroi latérale inférieure de la- chambre de combustion 116, et se joindre à une plaque 128 dis- posée horizontalement.
Le dessus de la chambre- 110 est fermé par une plaque métallique 130 en forme de tronc de cône, qui s'étend de l'ex- trémité supérieure de l'enveloppe 126 jusqu'à une bride ou collier métallique vertical 131 supporté par la paroi 125.
La plaque 130 est munie d'une série verticale d'ouvertures d'entrée également espacées qui s'adaptent aux rigoles d'ali- mentation 123 de la matière de transmission de chaleur, qui pénètrent à travers elle dans la partie supérieure de la cham- bre 110. Chacune des conduites 123 est reliée à sa partie supérieure à un réservoir de stockage de boulettes, tel que la trémie 18 représentée sur la figure 1. Une série circulaire
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d'ouvertures de départ des gaz est également espacées dans le collier 131 sont chacune en communication avec une conduite de sortie des gaz 132 aboutissant à une cheminée 133.
Un certain nombre de conduites de sortie des boulet- tes 137 également espacées le long de la circonférence sont prévues dans le revêtement réfractaire au fond de la chambre 124. Chaque conduite est formée de parois 138 convergeant vers le bas débouchant à l'extrémité supérieure ouverte de la conduite des boulettes correspondant à une conduite à gorge 114. Du fait que les conduites de sortie 137 sont également espacées sur la circonférence, et ont chacune la même forme et les mêmes dimensions, chacune des conduites à gorge 114 forme une conduite de débit de déchargement des boulettes venant d'un segment ou d'unezône égale de la chambre annulai- re 110.
Des zones transversales égales de la chambre 110 étant munies chacune d'une conduite à gorge, la hauteur des boulettes maintenue au-dessus de chaque gorge doit aussi être uniforme pour assurer une distribution égale de débit de flui- de de chauffage vers chaque zône. Dans la construction re- présentée, le nombre des rigoles documentation 123 corres- pond au nombre des conduites à gorge 114 et l'extrémité de déchargement de chaque rigole se trouve dans un plan hori- zontal commun et est de façongénérale en alignement vertical avec la conduite à gorge correspondante 114.
Comme on le voit sur les figures 7 et 8, une série coaxiale de barrages 136 pour la matière de transmission de chalemrsont placés dans la partie supérieure de la chambre 110 pour régler le contour de la surface supérieure du lit de boulettes à l'intérieur de la chambre de chauffage. Ces bar- rages étant installés en un endroit relativement froid de la chambre, c'est-à-dire du ctté de la sortie des gaz de chauffa- ge du lit de boulettes, ils sont construits en alliage métal-
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lique et peuvent être -supportés par des étriers ou crochets en alliage (non représentés).
Les barrages ont avantageuse- ment le même axe que la paroi 125 et sont disposés- en étages espacés les uns des autres vers l'extérieur et vers le bas à partir d'un endroit situé à une certaine distance radiale de l'extrémité inférieure des rigoles 123 de manière à conserver une distance linéaire sensiblement égale entre les ouvertures d'entrée du fluide de chauffage, telles que décrites plus loin, et l'espace libre au-dessus du lit de boulettes.
Cette disposition tend à égaliser le passage d'écoulement du gaz de chauffage à travers le lit de manière à obtenir une distribution uniforme désirée du débit de gaz de chauffage à travers ce lit.
Les conduites à gorge 114 sont de section circulaire et sont formées par des parois réfractaires 139 qui s'éten- dent de leur raccord supérieur à la conduite 137 à un raccord inférieur débouchant dans la chambre 112. les "parois ré- fractaires 139 de chaque gorge sont enveloppées dans une en- veloppe métallique individuelle qui est soudée à ses extré- mités apposées aux enveloppes des chambres 110 et 112 de manière à former une fermeture étanche aux gaz autour des conduites d'écoulement des boulettes. Comme on le voit sur la figure 7, chacune des deux chambres 110 et 112 est située sur un axe vertical commun autour duquel les conduites à gorge sont disposées de façon symétrique.
Les conduites à gorge sont allongées dans le sens longitudinal de manière à laisser des espaces libres convenables au-dessus de la chambre 112 pour y installer et faire marcher l'appareil de combustion de combustible associé à la chambre de combustion 116. Les extrémités inférieures de sortie des gorges 114 sont placées de façon symétrique sur une circonférence pour déboucher dans la chambre suivant un plan horizontal commun.
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La chambre de combustion 116 est munie d'une partie supérieure réfractaire 142 placée à une certaine distance en- dessous de l'extrémité supérieure de la paroi 125. En-dessous de la partie supérieure 142, la paroi 125 est munie d'un cer- tain nombre d'ouvertures 143 qui la traversent, servant au passage des gaz de chauffage de la chambre 116 à la chambre 110. Les ouvertures sont également espacées suivant la cir- conférence et forment un certain nombre de rangées horizonta- les espacées verticalement, et débouchent dans la chambre 110 à des hauteurs correspondant à celle du fond incliné de la chambre, Ainsi les gaz de chauffage produits dans la chambre de combustion 116 sont distribués de façon sensiblement uni- forme suivant la circonférence lors de leur contact en mou- vement avec les boulettes.
Il en résulte que des segments ou zones de chauffage égales de la masse de boulettes à l'in- térieur de la chambre 110 reçoivent des quantités égales de gaz de chauffage. Un groupe de quatre brûleurs de combusti- ble 144 sont placés dans des ouvertures pour brûleurs 145 existant dans le fond de la chambre de combustion. Les brûleurs sont disposés de façon symétrique autour de l'axe de la chambre, et comme on le voit, ils sont placés de ma- nière à projeter un mélange combustible de combustible et d'air vers le haut dans l'espace de combustion de la chambre 116.
A l'extérieur de la plaque 128,les brûleurs 114 et leurs registres individuels d'air 146 sont renfermés dans une enveloppe 147 étanche à l'air,alimentée en air comprimé à haute pression par des conduites d'alimentation d'air 148 partant d'un certain nombre de ventilateurs (non représentés).
Les boulettes chauffées passant à travers les con- duites à gorge 114 peuvent être déchargées directement dans une chambre inférieure d'échange de chaleur du type général représenté sur la figure , ou bien, si on le désire, elles peuvent être déchargées dans une chambre intermédiaire telle
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que la chambre 112 représentée sur la figure 7. De la cham- bre 112, le lit combiné de boulettes chaudes passe dans une chambre d'échange de chaleur inférieure, du type général représente sur la figure 2.
La chambre 112 est entourée d'une enveloppe métallique 150 protégée par un revêtement réfrac- taire intérieur 151, et est formée de manière à former une partie cylindrique supérieure 152 à couverture sensiblement plate et une partie inférieure 154 en forme de tronc de cône renversé. Le fond de la partie 154 se termine à une sortie 155 placée au centre correspondant à l'extrémité supérieure de la conduite de déchargement 115 des boulettes chaudes.
La disposition des extrémités inférieures des gorges 114 à l'intérieur de la chambre 112 détermine l'uniformité de l'évacuation des boulettes des zones de la chambre de chauffage annulaire 110, et influence par conséquent le degré d'uniformité de température des boulettes déchargées par les conduites à gorge 114. Comme on le voit sur la figure 7, les extrémités inférieures des conduites 114 sont également espacées le long d'une circonférence dont l'a.xe coïncide avec l'axe vertical de la sortie de la chambre 155 et se trouve dans un plan horizontal. Avec cette construction, chaque conduite à gorge 114 reçoit des boulettes provenant de seg- ments ou znes égales de la chambre 110 et décharge de même des boulettes dans des segments égaux de la chambre 112.
Une telle disposition assure une vitesse d'évacuation égale des boulettes à travers chacune des conduites et à travers chacune des zones de chauffage de boulettes.
La. marche de l'appareil représenté sur les figures 7 à 10 est essentiellement la même que celle décrite aupara- vant en se rapportant à l'appareil des figures 1 à 6. Dans chacune des deux constructions, on remarquera que la présente invention crée un appareil de chauffage d'une grande masse
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de matière de transmission de chaleur à une température exceptionnellement uniforme dans une unité compacte et facile à régler.
La disposition symétrique des trajets d'écoule- ment des boulettes et des gaz de chauffage contribue au fonc- tionnement efficace de l'appareil dans une disposition struc- turelle dans laquelle les matériaux réfractaires formant les conduites d'écoulement ne sont pas soumis à une haute tempé- rature sur toutes les surfaces des parois qui entourent ces conduites et peuvent plus facilement supporter le poids de la masse de boulettes sans occasionner de rupture de la charpente.
REVENDICATIONS
1.- Appareilede transmission de chaleur caractérisé en ce ou' il comprend un certain nombre de zones- supérieures et une chambre inférieure, où chacune de ces z6nes supérieures sont disposées de manière à contenir des quantités sensible- ment égales d'une masse fluide perméable aux gaz de boulettes solides de transmission de chaleur et ont des aires transver- sales correspondantes sensiblement égales, où la chambre in- férieure porte dans le bas une sortie des boulettes, un cer- tain nombre de conduites à gorge disposées chacune de manière que son extrémité supérieure débouche dans une des zones ci- tées et que son extrémité inférieure débouche dans 1s chambre inférieure et disposées de façon symétrique par rapport à la sortie de la chambre,
et une source de fluide gazeux disposée de manière à diriger un débit de ce fluide sensiblement égal à travers chacune de ces zones en contact direct avec la masse de boulettes qui s'y trouve, le mouvement vers le bas de la masse fluide de boulettes à travers les zones, les con- duites à gorge et la chambre étant assuré par l'action de la pesanteur.