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Karl August HEIMSOTH Industrie-und Tunnel-Ofenbau Ges.moboHo, résidant à HILDESHEIM (Allemagne).
CHAMBRE DRESSLER RESPECTIVEMENT FOUR-TUNNEL EQUIPE DE CHAMBRES DRESSLER.
La présente invention est relative à une nouvelle chambre de combustion du genre d'une chambre de combustion Dressler, respectivement à un four-tunnel équipé de telles chambres de combustion.
Les chambres de combustion Dressler connues présentent des pa- rois doubles, dans lesquelles sont formés des canaux de circulation s'éten- dant vers le haut et communiquant par des canaux inférieurs et supérieurs avec la partie inférieure et supérieure, contenant la matière à traiter, de l'intérieur d'un four-tunnel. Ainsi, l'air ou autre gaz se trouvant à l'intérieur du four est divisé, après son entrée dans les canaux inférieurs des chambres Dréssler, en courants, qui sont chauffés par la chaleur déga- gée par les parois ou cloisons intérieures des parois doubles des chambres Dressler et rentrent dans l'intérieur du four par les canaux supérieurs.
En général, ces chambres Dressler présentent, en section, la forme d'un quadrilatère et comportent des canaux inférieurs horizontaux et des canaux de circulation convergeant légèrement vers le haut, les canaux supérieurs, dans lesquels entre le gaz réchauffé étant dirigés obliquement vers le haut et vers l'intérieur du four-tunnel. Jusqu'à présent, la section de ces chambres de combustion Dressler a été choisie, de façon à être plus gran- de en hauteur qu'en largeur. Pour obtenir la circulation voulue de gaz ou d'air, les wagonnets, disposés dans le four et sur lesquels est entas- sée la matière à traiter, sont pourvus de conduits de passage verticaux et horizontaux, qui sont établis sensiblement à la meme hauteur que les ouvertures d'entrée des canaux des chambres de combustion Dressler.
Si de tels conduits particuliers ne sont pas prévus sur les wagonnets, la ma- tière à traiter doit au moins etre décalée vers le haut de la hauteur des ouvertures d'entrée des canaux inférieurs des chambres Dressler, de façon
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que la matière à traiter, qui se trouve au niveau le plus bas, soit disposée au-dessus des conduits d'entrée inférieurs dans les chambres Dressler. Grâce à cette disposition à un niveau plus élevé des matières à traiter, on obtient forcément une certaine quantité de ballast ou char- ge morte qui n'est pas à négliger ; l'importance de cette quantité de bal- last dépend de la hauteur de la pièce de fond de la chambre supportant les conduits d'entrée inférieurs, cette hauteur étant d'environ 140 mm dans les chambres de combustion Dressler courantes à l'heure actuelle.
En plus de la circulation des gaz du four par les chambres Dressler disposées latéralement, il se produit encore à partir des cotés des chambres Dressler un rayonnement vers les parties latérales de la ma- tière amoncelée dans le four.
La présente invention a pour objet une chambre Dressler res- pectivement un four-tunnel en liaison avec des chambres Dressler, dans lesquels,tout en conservant les mêmes dimensions de four que jusqu'à pré- sent,la production par unité de temps est augmentée dans une mesure ap- préciable ou, en d'autres mots, pour une production donnée par unité de temps, les dimensions d'un four-tunnel équipé de chambres Dressler peu- vent être rendues sensiblement plus faibles. Un autre objet de l'inven- tion est l'obtention d'un meilleur rayonnement de chaleur des chambres Dressler à l'intérieur du four, dans le cas d'un four-tunnel en liaison avec des chambres Dressler.
L'invention a encore pour objet une chambre Dressler, dans laquelle une attaque plus favorable de la matière se trouvant dans le four est obtenue par les gaz chauds sortant des canaux de circulation su- périeurs. Enfin, l'invention concerne encore un four-tunnel dans lequel le poids de charge morte sur les xagonnets ou chariots de traitement peut être réduit.
Conformément à l'invention, on prévoit d'agencer une chambre de combustion Dressler, dont la section doit être considérée sensiblement comme étant celle d'un quadrilatère, de façon que le coté inférieur du quadrilateur soit au moins aussi grand, mais avantageusement plus grand que sa hauteur. Ainsi, peuvent être conservées la forme éprouvée et la disposition des canaux de circulation, notamment celle de canaux in- férieurs horizontaux, celle de canaux convergeant quelque peu vers le haut et enfin celle de canaux de sortie supérieurs dirigés obliquement vers l'intérieur du four.
Suivant une forme d'exécution de l'invention, qui peut être appliquée, en particulier, à une chambre Dressler présentant les particu- larités susénoncées, la hauteur des canaux inférieurs pour les gaz sortant dé l'intérieur du four peutêtre diminuée de la moitié environ, par rap- port à celle des canaux inférieurs des chambres de combustion Dressler en usag à l'heure actuelle.
Ainsi, il est possible, conformément à l'invention, de rédui- re la quantité de charge morte par diminution de la hauteur perdue et ainsi de pourvoir un chariot ou wagonnet de traitement d'une plus grande quanti- té de matière à traiter, sans qu'ainsi la circulation des gaz soit influen- cée défavorablement. Au surplus, grâce à la diminution de hauteur des ou- vertures inférieures d'entrée de gaz dans la chambre de combustion Dress- ler, on obtient, avec un bon équilibrage de la température à l'intérieur de la charge, un rapport plus favorable de la masse de matière à traiter à celle du ballast ou charge morte, ce qui permet une utilisation meil- leure dans son ensemble de la chaleur et élève, par conséquent, le rende- ment du four.
Dans les formes connues d'exécution de chambres Dressler, dans lesquelles les conduits supérieurs, servant à recueillir le gaz, sont di- rigés obliquement vers le haut et vers l'intérieur du four, ces conduits
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sont fermés jusqu'à leur extrémité dirigée vers l'intérieur du four, à tel point que le gaz sortant de ces conduits et fortement chauffé pendant son passage par les chambres de combustion risque d'attaquer fortement, par le côté, les parties supérieures de la charge et de surchauffer localement celles-ci, de sorte qu'on obtient alors une matière traitée de manière non- uniforme, avec des altérations de couleur ou des fissures.
Conformément à la présente invention, on propose, par contre, dans le cas d'une chambre Dressler présentant les particularités susénon- cées de l'invention, de donner au canal de sortie ou canal collecteur su- périeur pour les gaz chauds, la possibilité de s'ouvrir vers le haut à son extrémité, de façon que les gaz chauds circulent plutôt vers le haut, viennent frapper le plafond de la chambre intérieure du four et puissent ensuite être renvoyés vers le bas à travers la matière à traiter. A cette fin, dans une forme préférée d'exécution pratique de l'invention, l'extré- mité antérieure du canal de sortie supérieur est partiellement découpée vers le haut.
Grâce à l'agencement suivant l'invention d'une chambre Dress- ler, qui présente, en section, la forme d'un quadrilatère couché ou posé sur un long côté, plutôt que celle d'un quadrilatèredebout ou posé sur un petit côté, comme dans les chambres Dressler connues, on obtient, en outre, un rayonnement de chaleur beaucoup plus favorable depuis, le côté des cham- bres de combustion vers l'intérieur du four. Pour élucider cette particu- larité on peut mentionner que le coefficient de transmission de chaleur d'un filet de gaz dépend de l'épaisseur de la couche. Ainsi, le coeffi- cient de transmission de la chaleur augmente, par exemple, pour une aug- mentation de l'épaisseur de la couche à environ 1400 C de 400 à 600 mm, soit d'environ 25%.
Ceci signifie, dans le cas de la présente invention, que le coefficient de rayonnement augmente dans la matière chargée sur les wagonnets, dans le cas ou. la chambre de combustion présente une section en forme de quadrilatère posé s ur un de ses grands côtés, tandis que ce coefficient diminue en direction perpendiculaire. Lorsqu'on emploie une chambre de combustion Dressler suivant l'invention, les parties inférieu- res de la charge des wagonnets sont plus influencées, en sorte que dans la section de la charge du wagonnet un équilibrage plus aisé de la tempé- rature est assuré.
Ceci entraîne, à son tour, un chauffage plus régulier et plus favorable de la matière à traiter à partir du bas et à partir du haut, en sorte qu'on obtient , dans le cas particulier d'une matière à soumettre à une cuisson, un produit ayant subi une cuisson uniforme à la partie supérieure et à la partie inférieure de la charge des wagonnets.
L'emploi de chambres de combustion Dressler, dont la section se présente sous la forme d'un quadrilatère couché ou posé sur un long côté, au lieu de chambres dont la section forme un quadrilatère debout ou posé sur un petit côté, présente, dans le cas de l'invention, un autre avantage important. Dans la zone de combustion des chambres Dressler se rassemblent, par suite de la pression, les gaz de combustion chauds, en particulier dans la partie supérieure des chambres; en sorte que le rayon- nement en direction latérale à partir des zones supérieures de la chambre de combustion vers l'intérieur du four est des plus intense.
Etant donné, d'un autre côté, que les parties supérieures de la charge des wagonnets sont influencées de manière plus intense par les gaz sortant des canaux supérieurs, cette circonstance contribuerait à un chauffage plus important des parties supérieures en question que des parties inférieures de la char- ge. Contrairement à cela, grâce à l'emploi d'une chambre Dressler pré- sentant, en section, la forme d'un quadrilatère posé sur un grand côté suivant l'invention et grâce au fait que la hauteur des chambres est moins grande, les parties inférieures de la charge des wagonnets sont plus for- tement chauffées, grâce au rayonnement latéral émanant de la chambre, que les parties supérieures de cette charge, qui sont cependant chauffées de
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manière plus intense par les gaz de combustion chauds sortant de canaux supérieurs.
Grâce au fait que les gaz chauds sortant des canaux supérieurs attaquent, à l'état le plus chaud, les parties supérieures de la charge des wagonnets et grâce au fait que le rayonnement latéral des chambres de combustion s'opère surtout sur des parties moins élevées de la charge des wagonnets, l'équilibrage voulu de la température entre la partie supérieu- re et la partie inférieure, dans la section d'un four, est encore amélioré, ce qui répond au but de l'invention.
Dans le cas particulier de fours-tunnels préchauffés par chauf- fage indirect, un avantage important est, au surplus, réalisé. Grâce à la dilatation thermique des gaz dans les chambres de combustion, toute la section de ces chambres est pratiquement remplie ; gaz de combustion se refroidissent alors par transfert de chaleur par convection et rayonne- ment, sur le trajet des chambres de combustion à l'entrée du four, en sor- te que, par suite du refroidissement, le volume des gaz sortant diminue vers l'extrémité d'entrée du four, de même que la vitesse des gaz dans les chambres de combustion.
Dans les chambres de combustion Dressler connues, qui présentent, en section, la forme d'un quadrilatère debout ou posé sur un petit côté et dans lesquelles les gaz d'évacuation se rassemblent dans la partie supérieure des chambres de combustion, ce sont les parties supé- rieures de la charge des wagonnets qui sont essentiellement influencées.
En d'autres termes, les parties supérieures de la charge des wagonnets sont plus fortement préchauffées que les parties inférieures de cette char- ge, en sorte qu'il se présente déjà dans la zone de préchauffage du four, des différences de température entre la partie supérieure et la partie inférieure dans une section déterminée. Lorsque,conformément à l'in- vention, on fait usage de chambres de combustion présentant, en section, la forme d'un quadrilatère couché ou posé sur un grand côté, les gaz sortant des chambres de combustion se trouvent à un nivdau plus élevé que les parties inférieures de la charge des wagonnets et rayonnent sur ces parties, en sorte que les parties inférieures et médianes de la char- ge des wagonnets sont essentiellement chauffées.
Avec une chambre de com- bustion agencée conformément à l'invention, la partie inférieure de la charge des wagonnets est, dès lors, également chauffée plus fortement dans la zone de préchauffage que la partie supérieure de cette charge, laquel- le partie supérieure est également plus fortement chauffée que la partie inférieure, par les gaz se rassemblant la partie supérieure du four.
Par l'emploi de chambres de combustion suivant l'invention, on obtient également l'avantage supplémentaire résidant dans le fait qu'au moment de la mise en marche du four, on obtient déjà une uniformisation de la tempé- rature à la partie inférieure et à la partie supérieure de la section du four, en sorte que les matières à traiter sont, dès le début, préchauf- fées, de manière plus uniforme que ce n'était possible avec les chambres de combustion connues jusqu'à présent.
Etant donné que les températures s'équilibrent mieux et plus vite dans les parties inférieures et supérieures de la charge du wagon- net, le rendement du four est plus élevé, en sorte qu'on obtient une mar- chandise de premier qualité avec un rendement plus élevé.
Des essais ont montré qu'en équipant un four-tunnel pourvu de chambres Dressler connues, en partie à l'aide de chambres Dressler sui- vant l'invention, on obtient une amélioration du rendement global d'un tel four. L'invention englobe, dès lors, aussi l'emploi, dans les fours- tunnels de structure connue, de chambres Dressler connues, en cpmbinaison avec des chambres Dressler suivant l'invention, présentant en section la forme d'un quadrilatère couché ou posé sur un grand côté et possédant une ouverture d'entrée plus petite.
Les dessins ci-annexés représentent une forme d'exécution de chambres Dressler suivant l'invention, en comparaison de chambres Dressler
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connues. Ce dessin représente schématiquement une coupe d'un four-tunnel équipé de chambres Dressler.
Dans la moitié de gauche du dessin, on a représenté schémati- quement une chambre Dressler de structure connue, tandis que, dans la moi- tié de droite du dessin, on a représenté une chambre Dressler suivant l'in- vention . Le four, désigné, de manière générale, par la notation de réfé- rence 1, comporte une chambre intérieure 2, dans laquelle des wagonnets chargés de matière à traiter, en particulier de matière à soumettre à une cuisson, par exemple de porcelaine, sont conduits dans une zone de préchauf- fage, une zone de cuisson et une zone de refroidissement.
La notation de référence 3 désigne une chambre Dressler agencée de la manière usuelle, tandis que la notation de référence 4 désigne une chambre Dressler suivant l'invention, dans laquelle la hauteur du conduit d'entrée 5 pour les gaz venant de l'intérieur du four a été diminuée de la moitié environ de la hauteur que cette conduite présentait jusqu'à présent, la chambre Dress- ler suivant l'invention présentant, en section, la forme d'un quadrilatère couché ou posé sur un grand côté. Comme le montre la partie de gauche du dessin, le poids de charge morte 6 est important, tandis que le poids de charge morte 7, représenté dans la partie de droite du dessin, est réduit sensiblement de moitié ; ainsi libéré peut être rempli de matière à traiter.
Comme il ressort aussi de la partie de droite du dessin, l'ex- trémité de sortie supérieure de la chambre Dressler est découpée en 8, en sorte que les gaz chauds, qui ont été chauffés dans les canaux de circula- tion de la chambre de combustion et qui sortent par l'ouverture découpée 8, ont plutôt tendance à circuler vers le plafond du four 2, pour venir ensuite attaquer la matière de haut en bas.
REVENDICATIONS.
1. Chambre Dressler pour fours-tunnels de section en quadri- latère, caractérisée en ce que, en section, la largeur de la chambre Dress- ler est au moins égale et, de préférence, supérieure à sa hauteur.