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FOUR DE CHAUFFAGE INDUSTRIEL A RECUPERATIONo
Cette invention se propose de perfectionner les fours de chauffage industriels et en particulier les fours de ce genre du type à récupé- rationo Son but est de permettre la réalisation d'un four de chauffage continu combiné à un récupérateur., les parties de celui-ci étant aisément accessibles en vue du travail de nettoyage et de l'entretien sans nécessiter un refroidissement complet du four et du récupérateur,
ce qui augmente la capacité des fours de ce genreo
Une particularité du four industriel de chauffage combiné à un récupérateur établi tel que le prévoit l'invention et disposé au-dessus du four réside dans une construction permettant au tirage naturel qui fait monter les produits de combustion provenant du four d'assurer une combustion d'efficacité maximum ainsi qu'un chauffage uniforme du produit.
Dans les dessins schématiques annexés qui faciliteront la compréhension et la réalisation industrielle de l'objet de l'invention : -
La fige 1 est une vue en élévation latérale avec coupe transvernale partielle d'un four à récupérateur établi d'après les principes de 1-'invention.
La figo 2 est une vue en plan du dessus pris à la hauteur de la ligne 2-2 en fige 1.
La figo 3 est une vue en coupe verticale transversale en partie en élévation faite à la hauteur de la ligne 3-3 en figo la
Comme représentés 1 désigne la superstructure du four qui est constituée par des poutrelles en I et par des cornièresde façon à supporter les parois en matériaux réfractaires et le toit du four qui d'ailleurs ne font pas partie de l'inventiono 2 désigne la ligne générale de la sole sur laquelle la matière à chauffer et qui peut être constituée par des billettes ou des plaques de
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métal est déplacée depuis l'embouchure de chargement ou d'enfournement jusqu'à l'embouchure de déchargement ou de détournement c'est-à-dire de gauche à droite (en regardant la figo 1)
o Les flèches indiquent la direction d'écoulement des produits de combustion à partir des zones de chauffage proprement dites qui sont prévues de distance en distance longitudinalement à la chambre du fouro
3 désigne le carneau de sortie des produits de combustion à travers le toits autrement dit la chapelle du four qui communique avec une chambre de récupération désignée dans son ensemble par 4.
Le récupérateur peut être supporté par la charpente d'assemblage du four ou bien par une ossature rapportée en acier; il est constitué par les par@@s usuelles 2. en matériaux réfractaires qui sont entièrement enveloppées d'un blindage en acier comme figuré en 6,,
afin d'empêcher toute fuite des gaz chauds comme cela se produit couramment dans les récupérateurs de type couranto La paroi inférieure de la chambre de récupération est pourvue de chicanes désignées de façon générale par 7 et placées dans le trajet des gaz s'échappant par le carneau de sortie du four et vers la cheminée 80 Celle-ci est munie d'un orifice de sortie 2 formant venturi relié à une soufflerie qui engendre une veine d'air refoulée grâce à laquelle la vitesse d'écoulement des produits de la combustion aspirés hors du four par la chambre de récupération peut être réglée suivant les besoins.
Le récupérateur est constitué par une série de tubes métalliques 10 suspendus par des brides 11 au tout 12 de la chambre de ce récupérateuro Plusieurs tubes internes 13 sont disposés au-dessus des tubes 10 et s'étendent à peu près jusqu'à la naissance de ceux-ci; ils sont suspendus par des brides 14à des cloisons 15. Les sommets des tubes externes 10 et des tubes internes 13 sont logés dans des boites 16 et 17 formant collecteurs qui sont plus clairement visibles dans la figo 3.
La boite 17 est munie d'un conduit 18 par lequel de l'air froid arrive d'un ventilateur ou d'une soufflerie de refoulement (non représenté) tandis que la boîte 16 est pourvue d'un conduit 19 d'écoulement d'air chaud par lequel de l'air réchauffé est envoyé aux brûleurs du four, afin de s'y mélanger avec le combustible fourni à la chambre du chauffageo
Comme le montrent également les fige. 2 et 3,
il est prévu des rangées doubles de tubes qui sont montés en quinconces de façon que les produits de la combustion s'échappant par le carneau de sortie 3. et gagnant la cheminée 8 suivent un trajet en zig-zag pour assurer un contact de balayage maximum avec les tubes 10 du récupérateuro Les chicanes 1 empêchent les gaz de suivre un trajet direct au-dessous des tubes du récupérateur au cours de leur écoulement vers la cheminée 1 ;
elles préviennent la stratification de l'écoulement des gaz au fond du carneauo
Des trous de visite 20 sont prévus dans la paroi du récupérateur pour l'engagement des souffleurs de suie ou d'autres organes de nettoyageo Des portillons ou des orifices 21 sont prévusle cas échéante pour donner plus d'accessibilité et aussi pour permettre de nettoyer la sole de l'ensemble du récupérateuro
Au cours du fonctionnement, l'air frais qui est aspiré par le conduit 18 dans le collecteur 17 chemine de haut en bas en empruntant les tubes internes, puis passe de la partie inférieure béante de ces tubes dans l'espace annulaire compris entre chaque tube interne 13 et chaque tube externe 10,
puis en remontant dans le collecteur 16 à partir duquel l'air fortement chauffé emprunte le conduite 19 pour pénétrer dans le fouro
En plaçant le récupérateur au-dessus du four et non plus audessous comme dans les constructions de récupérateur ordinaires, il ne se produit pas de refoulement d'air qui provoquerait une contre-pression dans la chambre du four, et le tirage naturel ou forcé qui se produit par la cheminée est utilisable à l'embouchure de sortie du four pour entretenir
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une combustion efficace et un réglage convenable de la chaleur communiquée aux billettes ou plaques de métal qui cheminent le long de la sole 2 du fouro
Les tubes 10 du récupérateur sont accessibles depuis sa partie supérieure;
ils peuvent être dégagés par traction verticale vers le haut en vue d'être remplacés ou réparéso Une des particularités de l'invention ré- side dans ce fait que le récupérateur n'a pas besoin d'être refroidi ou mis à 1"arrêt pour réparer les tubes, et que l'ensemble de la construction se prête à un nettoyage facile pour maintenir Inefficacité de l'échange thermi- que qui se fait par les tubeso De même. la construction qui se trouve au- dessus du four assure un espace non limité pour le logement du récupérateur, ce qui pe@@st un échange thermique maximum en vue d'absorber la chaleur pro- venant des produits de combustion chauds qui s'écoulent du four vers la cheminée.
Grâce à l'utilisation d'un ventilateur destiné à fournir de l'air froid à travers le conduit 18 au collecteur 17, une circulation suffisante d'air froid à travers les tubes du récupérateur est maintenue pour créer une différence de température apte à empêcher que la paroi des tubes en métal ne soit rongée par la chaleur, ces tubes étant établis de préférence en acier inoxydableo C'est ainsi, par exemples que si l'on suppose que la température des gaz chauds ou des produits de la combustion traversant la chambre ¯4 du récupérateur est égale à 1100 Co environ, et que l'air provenant du tube interne et qui circule à travers l'espace annulaire et le tube externe pour se rendre au collecteur 16 est à une température approximative de 540 Co quand il parcourt le conduit 19,
on constate que la température des tubes 10 est inférieure à 815 C. environ. Ceci est dû au fait que la vitesse de l'air soufflé à travers les tubes internes est bien supérieure à la vitesse des gaz qui s'écoulent de l'orifice 3 de sortie du four à travers la chambre du récupérateur et jusqu'à la cheminée 8.
On conçoit à la lecture de ce qui précède que des fours de chauffage industriels surmontés de pareils récupérateurs assurent un mode de fonctionnement efficace et économique avec un minimum de déperdition thermique par la cheminée grâce à une utilisation optimum de l'air réchaufféo On conçoit également que de pareils fours ainsi construits sont facilement accessibles en vue des nettoyages et des réparationso
Les détails de construction peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'inventions dans le domaine des équivalences techniqueso
REVENDICATIONS
1.- Four de chauffage industriel caractérisé par une chambre de chauffage relativement longue pourvue à ses extrémités respectives d'une embouchure de chargement et d'une embouchure de déchargement,
un carneau pour les gaz résiduaires s'étendant parallèlement à cette chambre et relié d'un côté à son embouchure de chargement et de l'autre côté à une cheminée d'évacuation des produits de la combustion ce carneau constituant une chambre servant de logement à des faisceaux de tubes d'échange thermique à suspension libre et à des faisceaux de tubes disposés dans le trajet parcouru par les gaz résiduaires qui s'écoulent de la chambre de chauffage à la cheminée ces faisceaux de tubes étant formés de rangées transversales disposées de telle sorte que, dans les rangées voisines, les tubes soient en quinconce.