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INSTALLATION POUR L'ASPIRATION INDIRECTE DE PRODUITS DE COMBUSTION CHAUDS.
Dans de nombreux fours industriels, la température des produits de combustion est très élevée (environ de 400 à 700 C et atteignant tempo- rairement environ 1000 C)o Etant donné que le tirage naturel de la cheminée ne suffit fréquemment pas, on utilise des ventilateurs de tirage, le plus sou- vent des ventilateurs à action directe que traversent les gaz chauds. Leur sûreté de fonctionnement risque en permanence d'être contrariée par la haute température., même si on introduit de l'air frais en amont du ventilateur pour le refroidir. En revanche,,, une installation à aspiration indirecte est insen- sible aux hautes températures des produits de combustion., parce qu'aucun or- gane mécanique mobile n'est exposé au courant des gaz chauds.
Cette installa- tion comporte une cheminées dont la partie essentielle est constituée par un conduit mélangeur et un ventilateur à air frais qui injecte Pair frais par une tuyère sous la forme d9un jet violent de bas en haut dans le conduit mélangeur. Le jet se mélange avec les produits de combustion et les entraîne.
Il en résulte à la base de là cheminée et dans le carneau une dépression ou un tirage. On peut régler ce tirage dans le carneau par une modification de la quantité d'air injectée, qui se laisse régler à son tour par une modification de la vitesse de fonctionnement du ventilateur ou par'la manoeuvre d'un obtu- rateur intercalé dans le conduit de la tuyères ou encore par une modification de la section entre le carneau et la cheminée (par exemple à l'aide d'une van- ne). La présente invention concerne un agencement particulièrement avantageux, d'une part par le choix de la section du conduit mélangeur, d'autre part par le choix de la longueur de ce conduit mélangeur.
En effet, on a trouvé que seuls des rapports déterminés.entre la section et la longueur du conduit mé- langeur permettent d'obtenir des avàntages particuliers qui sont importants pré- cisément pour une installation à aspiration indirecte.
Il en résulte suivant l'invention,une action favorable sur la consommation de force motrice, parce que la transmission de l'énergie dynamique du jet aux pro- duits de combustion a lieu plus avantageusement que dans les installations con-
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nues jusqu'ici.
Il en résulte également une réduction des dépenses de construction.
La section du conduit mélangeur est calculée en partant de la quantité des produits de combustion, de leur température et du tirage à la base de la cheminée. Or, la quantité des produits de combustion n'est géné- ralement pas mesurable directement, mais on dose le plus souvent la quantité de combustible introduite dans le four. A l'aide des règles connues de la techni- que de combustion, cette dose permet ensuite de calculer la valeur Vf' qui est la quantité de produits de combustion humides résultant d'une combustion "saturée" d'air, c'est-à-dire sans excès d'air. A la base de la cheminée, la quantité de produits de combustion est proportionnellement augmentée sous l' action de l'excès d'air de combustion et des admissions d'air parasite, par : rapport à la valeur Vf.
Grâce à cette proportionalité, on peut la remplacer par Vf dans la relation indiquée ci-après. Vf est exprimé en mètres cubes normaux par heure ("normaux" signifie que les mètres cubes sont calculés pour une pres- sion atmosphérique de 760 mm de colonne de mercure et pour une température de
0 C.).
L'objet de l'invention est caractérisé par le fait que la plus petite section F du conduit mélangeur à peu près cylindrique est égale ou in- férieure à l'expression :
EMI2.1
dans laquelle : = la plus petite section intérieure du conduit mélangeur mesurée en cm2 V = la quantité de produits de combustible humides pour une combustion saturée d'air, calculée en partant de la quantité de combustible introduite dans le four et mesurée en m3N/heure p = le tirage à la base de cheminée (la vanne du carneau étant complètement ouverte) mesuréen mm de colonne d'eau ou en Kg/m2 t = la température des produits de combustion à la base de la cheminée, mesu- rée en 0 G.
Il est également avantageux de donner au conduit mélangeur une longueur déterminée. A cet effet, l'invention propose de donner au conduit mélangeur une longueur égale ou supérieure à 7 #F.
Il est indifférent que le conduit mélangeur soit vertical ou qu'il occupe une autre position, par exemple horizontale.
Suivant l'invention, la constitution particulière du conduit mélangeur, en ce qui concerne sa section et/ou sa longueur, peut être appli- quée aux installations à aspiration indirecte qui comportent ou non des appa- reils pour la récupération de la chaleur des produits de combustion. Par exem- ple, il est possible d'intercaler complémentairement dans une dérivation en parallèle avec le courant principal un appareil pour la récupération de la chaleur des produits de combustion, par exemple un appareil fonctionnant avec la chaleur perdue, une chaudière, etc.., cet appareil étant alors équipé d'un ventilateur distinct qui réintroduit le courant dérivé dans le courant principal en amont du conduit mélangeur.
Le dessin annexéreprésente deux modes de réalisation de l'ob- jet de l'invention: @
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Figé 1 est' une vue schématique de l'installation à aspiration indirecte prise séparément;
Fig. 2 montre l'objet de l'invention en combinaison avec un appa- reil pour,la récupération de'la chaleur des produits de combustion.
1 désigne le carneau venant du four, dans.lequel les produits de combustion circulent dans la direction de la flèche a.
Dans ce carneau est fréquemment intercalée une vanne d'obturation 2. La che- minée est essentiellement constituée par le conduit mélangeur proprement dit 3'd'une forme à peu près cylindrique d'une section F et d'une longueur L;
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l'-,-..:(''1" :.J ;:!:(3-Lrr; +ic: 1' -? ;:;:;ct.fJ'1 7 jb "''':'1: CJ1E;.i-.,l'¯' L, A l'extrémi- té supérieure de ce conduit mélangeur est raccordé le diffuseur 4. dont la section augemnte progressivement. En 5 est indiqué un ventilateur, dont le conduit à tuyère 6 pénètre dans la partie inférieure du conduit mélangeur 3.
En 7 est indiqué le raccord reliant le carneau à la cheminée.
Une installation telle que la montre la Fig. 1 présente suivant l'invention pour le tube mélangeur à peu près cylindrique 3 un minimum de section F égal ou inférieur à la valeur:
EMI3.2
La longueur L du conduit mélangeur est égale ou supérieure à la valeur 7 #F.
Le mode de réalisation que montre la Fig. 2 comporte complémen- tairement l'agencement suivant
Dans un canal de dérivation 8 est intercalée parallèlement au courant principal 1 une chaudière 9 chauffée par la chaleur perdue et qui remplit la fonction de récupérateur de la chaleur des produits de combus- tion. Cette chaudière comporte son ventilateur propre 10, qui réintroduit le courant dérivé dans le courant principal en amont du conduit mélangeur.
En 11 et 12 sont indiqués des papillons. Après la fermeture des papillons 11, 12, l'installation que montre la Fig. 2 peut fonctionner comme l'installa- tion représentée sur la Fig. 1. Après l'ouverture des papillons 11, 12, le ventillateur 10 ou ces papillons règlentlaquantité de produits de combustion passant par le conduit de dérivation 8 et, par conséquent, la puissance four- nie par la chaudière, tandis que le ventilateur 5 produit à l'aide du conduit à tuyère 3 le tirage nécessaire dans le carneau.
@ REVENDICATIONS.
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