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PERFECTIONNEMENT DANS LES FOURS A ELECTRODES. @
La présente invention est relative à un perfectionnement ou arrangement-, dans le chauffage, par effet Joule, des fours électriques et en particulier de ceux de ces fours qui sont utilisés dans l'industrie verrière.
Elle vise un mode de chauffage par courants polyphasés, et plus spécialement triphasés.
On sait que dans un montage triphasé par exemple, les trois conducteurs doivent être également chargés pour que la résultante des trois tensions soit constamment nulle et qu'aucun courant de circulation n'exis- te dans les bobinages du transformateur d'utilisation.
Le courant qui circule dans un four entre chaque groupe d'électrodes,alimenté par deux des trois conducteurs, doit donc avoir la même valeur. Il en résulte que la puissance totale mise en oeuvre dans un four de fusion du verre par exemple est répartie à priori dans le four entre les diverses zônes situées entre les paires d'électrodes et que cette répartition n'est pas susceptible d'être modifiée en cours de fonctionnement. La conduite du four manque alors de souplesse en cas de variations dans la quantité de verre à élaborer,car toute variation dans la cadence d'enfournement des matières premières produit une variation locale des températures qui produit à son tour une variation de la conductivité locale du bain de verre, et requiert par conséquent un changement dans la répartition de la puissance.
L'arrangement, objet de l'invention remédie à cet inconvénient et procure en outre d'autres avantages qui apparaîtront dans la description.
L'invention consiste, à l'intérieur d'un four alimenté par courants polyphasés, à utiliser pour chacune des composantes alternatives du sys-
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tème polyphasé une tension rendue variable, et à utiliser la résultante non nulle qui résulte de la composition de ces différentes tensions variables, entre deux points particuliers du four.
Les différentes tensions sont alors appliquées entre électrodes dans diverses zônes du four et donnent naissance, dans le bain, tel qu'un bain de verre, à des courants de chauffage différents.
La tension résultant de la composition des différentes tensions variables donne naissance également à travers le bain de verre à un courant de chauffage dans une zône du bain choisie à l'avance.
Un mode de réalisation de l'invention, par exemple dans le cas d'un montage triphasé, consiste à alimenter trois zônes d'un four en courant monophasé de tensions variables, chacùne des tensions étant déphasée sur la précédente d'un angle de 2 17 , et à alimenter une quatrième zône au moyen
3 de la tension non nulle résultant de la composition des trois tensions variables.
L'ensemble constitue un système triphasé.
Dans les dessins annexés qui sont donnés à titre d'exemple, la figure 1 se rapporte à un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est le triangle des vecteurs des tensions relatif à ce mode de réaliation, les figures 3 et 4 représentent respectivement un second mode de réalisation et le triangle des vecteurs des tensions de cette variante.
La figure 1 représente schématiquement un bassin de fusion de verre. Les paires d'électrodes sont désignées par les lettres Al, A2 - B1,B2C1,C2. Les électrodes d'une paire sont raccordées aux bornes de bobinages secondaires, d'un transformateur non représenté, dont les tensions sont indiquées variables par des flèches. La variation des tensions peut être réalisée par tous moyens connus.
Le triangle ABC des vecteurs figurant ces tensions, qui est indiqué sur la figure 2, est fermé aux deux sommets A et B par des liaisons électriques entre A2 Bl et N2 Cl; par contre il est ouvert en son sommet C par suite de l'inégalité des tensions aux bornes des trois phases, de sorte qu'il existe une tension résiduelle entre les points Al et C2.
Le montage triphasé ci-dessus qui est volontairement déséquilibré donnerait naissance à un courant de circulation considérable à l'intérieur des bobinages et leur serait nuisible si les bornes Al C2 étaient réunies par un conducteur peu résistant.
Hais la borne C2 est réunie par un câble à une électrode supplémentaire D placée par exemple dans un endroit convenable, et avec avantage au voisinage de la zone d'enfournement. La tension résiduelle entre les électrodes Al et C2 est appliquée dans ces conditions entre l'électrode Al et l'électrode D et donne naissance entre ces deux électrodes à un courant qui chauffe le verre.
Si les électrodes C2 et D n'étaient pas réunies entre elles, un courant s'établirait dans le bain de verre entre les électrodes Al et C2 dont les lignes de force gêneraient l'établissement des lignes de force entre les électrodes Al A2 B1 B2 C1 C2. Il est en effet connu que les lignes de force ne peuvent se croiser, et il faut alors qu'elles trouvent leur place côte à côte.
La tension résiduelle entre les électrodes Al et D diffère sui- vant les cas ; est faible dans l'hypothèse où les trois tensions sont ---eu
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différentes, elle peut être importante si les trois tensions diffèrent sensiblement entre elles. Dans tous les cas le courant auquel elle donne naissance contribue au chauffage de la zône d'enfournement, entretient la fluidité du verre et par conséquent assure la mobilité nécessaire du milieu sur lequel flottent les matières premières. La puissance nécessaire à cet effet est minime, du même ordre de grandeur' que les pertes par les parois de la niche d'enfournement.
Il n'y a pas d'inconvénient à disperser dans cette zône plus d'énergie qu'il n'est strictement nécessaire, l'excès dtnergie contribuant alors à l'échauffement des matières premières.
L'arrangement décrit permet de régler à volonté la puissance dissipiée dans les différentes zones du verre en fonction de la production demandée, en vue de maintenir dans l'élaboration du verre un programme, de température ne variant pas avec la production.
On peut aussi employer la variante représentée par la figure 3 dans laquelle la tension résultante est appliquée au chauffage d'une zône du verre autre que celle d'enfournement, par exemple celle comprise entre les 2 électrodes A2 Bl limitant 2 des zones chauffées par des tensions variables. Dans ce montage l'électrode D de la figure 1 est supprimée, les électrodes Al et C2 sont reliées entre elles par un conducteur extérieur au four.
La figure 4 représente le triangle des tensions du montage de la figure 3. Ce triangle est fermé aux deux sommets B et C par suite des liaisons électriques B2 C1 et C2 Al. Par contre, il est ouvert en son sommet A par suite de l'inégalité des tensions aux bornes des 3 phases, de sorte qu'il existe une tension résiduelle entre les points A2 Bl.
On a décrit ci-dessus deux modes de réalisation de l'invention dans lesquels les électrodes sont horizontales; on ne sortirait pas de l'invention en utilisant des électrodes disposées d'une autre façon.
Bien entendu les deux modes de réalisation décrits ne sont pas limitatifs; on peut, par exemple, utiliser un plus grand nombre de paires d' électrodes et/ou un courant polyphasé d'ordre supérieur à 3.
REVENDICATIONS.
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1.- Perfectionnement aux fours de fusion, par exemple de verrerie, alimentés par courants polyphasés qui consiste à utiliser pour chacune des composantes alternatives du système polyphasé, une tension tendue variable, et à utiliser la résultante non nulle qui résulte de la composition de ces différentes tensions variables, entre deux points particuliers du four*.
2. - Un mode de réalisation du perfectionnement selon la revendication 1, concernant un montage triphasé qui consiste à alimenter trois zones d'un four en courant monophasé de tensions varibales, chacune des tensions étant déphasée sur la précendente d'un angle de 2 Ò, et à alimenter une
3 quatrième zone au moyen de la tension non nulle résultant de la composition des trois-tensions variables.