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CPAUFFE-VENT;. EN PARTICULIER POUR HAUTS-FOURNEAUX.
L'invention a pour objet de créer un chauffe-vent dont la garniture en grillage présente par rapport à la largeur de canal de grandes surfaces de chauffe, possède un pouvoir d'accumulation de chaleur élevé., et offre une grande stabilitéo
Suivant l'invention on obtient une grande surface de contact calorique en donnant à la forme de la section des canaux de la garniture en grillage qui sont parcourus par le gaz et par le vent. un contour du genre de figures en arcs de cercle. Une telle forme de passage du canal présente une grande surface de chauffe perpendiculaire qui s'avère favorable dans toutes les zones pour la transmission de la chaleur.
L'effet porte donc non seulement sur la transmission de la chaleur par rayonnement mais aussi sur la transmission de la chaleur par convectiono
Il est possible par l'invention de conférer aux canaux une graduation de section qui permet d'accorder le passage libre avec la vitesse opérationnelle du gaz et du vent la plus favorable en tenant compte du changement de volumeo
L'invention permet de modifier le passage libre d'un canal en accentuant plus ou moins vers l'intérieur les arcs de cercle bombés vers l'intérieur appartenant à la figure composée d'arc de cerclée Si les arcs de cercle sont accentués plus vers l'intérieur, le passage libre du canal est réduite mais la ligne de contour de la section du canal est toutefois allongée,, si bien que,
malgré la réduction de la section libre du canal.,, on obtient un accroissement de la surface transversale de chauffe du canalo La mesure qui consiste à obtenir pour une diminution de la section libre du canal un accroissement de la surface de chauffe présente une très grande importance pour la transmission de la chaleur par convection,, laquelle est fonction de la vitesse du courant de gaz ou d'air et de la surface balayée,
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De cette façon.. on a sans difficulté une transmission d'une plus grande quantité de chaleur, particulièrement là où la chaleur doit être transmise presque en totalité par contact et où la différence de température est la plus réduite.
On a ainsi une réduction de la section libre du canal par unité de surface et en même temps on a une augmentation de la surface de chauffe et du poids de pierre par unité spatiale. Ceci signifie non seulement une meilleure utilisation et une meilleure transmission de la chaleur. mais aussi une plus grande accumulation de chaleur. Du reste, la forme de la section du canal s'avère favorable techniquement au point de vue circulation.
Si conformément à l'invention, on dispose pour la zone chaude les canaux dans les pierres de garniture de manière à ce que la figure composée d'arcs de cercle dérive d'un quadrilatère dont les points aux sommets constituent les centres des arcs de cercle bombés vers l'extérieur dont les extrémités sont raccordées par des arcs de cercle bombés vers 1'intérieur.
et que.,, pour la zone plus froide.,, on ait des canaux plus étroits,, de même configuration en arcs de cercle en nombre tel que pour chaque canal de la zone chaude il y ait quatre canaux plus étroits et que finalement les axes centraux des canaux plus étroits soient en alignement.,, ou sensiblement en alignement avec les axes centraux des arcs de cercle bombés vers l'extérieur appartenant aux canaux larges.,, on obtient alors une pierre de garniture qui,, en conformité avec les nécessités thermiques.,, permet d'obtenir une bonne répartition du passage libre et de la masse de pierre.
Suivant l'inventions on donnera aux pierres de garnituresen plan,,, une forme quadrangulaire de dimension telle que sur chaque pierre à canaux larges il y ait un canal fermé et en croix par rapport à ce dernier.,, sur chacun des quatre côtés et séparé par des ponts de largeur correspondan- te, il¯y ait un demi-canal et à chacun des quatre sommets un quart de canal. Les pierres de garniture à canaux étroits reçoivent en plan une fome quadrangulaire etc pour qu'il y ait correspondance des quatre canaux étroits attenant à un canal large.,, elles ont quatre canaux femés, aux quatre côtés deux demi-canaux et à chacun des sommets un quart de canal.
Les ponts se trouvant entre les canaux sont plus étroits que dans les pierres à canal larges et le quadrilatère de la pierre est plus petit.
On donne aux pierres une hauteur suffisante pour qu'il y ait une bonne accumulation de chaleur avec une surface de chauffe la plus grande possible.
Si dans les pierres à canaux larges une même distance sépare tous les canaux entre eux et que l'on munit la pierre sur un de ses côtés de saillies et sur son autre coté de renfoncements dans lesquels les saillies s'emboîtenton réalise ainsi un cramponnage et une fixation multiples de toutes les couches de pierres horizontales entre elles. La dimension différente des pierres,,, la disposition conforme à l'invention des emboîtages et la façon indiquée de disposer les pierres dans le sens horizontal.,, permettent de cramponner et de relier dans l'assemblage et en direction verticale au moyen d'une pierre quatre pierres de la couche supérieure et de la couche inférieure.
De cette façon.,, il est possible de donner à la garniture en grillage une stabilité qu'elle peut obtenir sans être raccordée latéralement à l'enveloppe du chauffe-vent. Ceci veut dire que la garniture en grillage peut se dilater sans influencer défavorablement l'enveloppe du chauffevent. Il en résulte une plus grande sécurité de fonctionnement et une plus grande économie.
Du fait que suivant l'invention tous les canaux sont fixés dans leur position verticale, un décalage latéral pendant le fonctionnement est exclus et, du fait que les canaux plus étroits débouchent dans les canaux larges.. toutes les voies des canaux peuvent être inspectées sur toute la hauteur de la garniture à partir de la zone supérieure, ce qui est important par exemple pour le nettoyage des voies des canaux.
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Sur le dessin,, l'objet de l'invention est illustré à titre d'exemple sous la forme d'un chauffe-vent à trois zones et à une transition et avec des sections de canal qui dérivent d9un quadrilatèreo
La figure 1 représente une coupe dune construction de la garni- ture en grillage suivant l'axe longitudinal.
La figure 2 représente une coupe à travers une pierre de garni- ture de la première zone,
La figure 3 représente une vue en plan d'une pierre de garniture de la première zone, montrant en même temps 1-'assemblage des couches de la première zone se trouvant en-dessous.
La figure 4 représente une coupe à travers une pierre de garni- ture de la transition entre la première et la seconde zone.
La figure 5 est une vue en plan sur une pierre de garniture de transition,, montrant en même temps l'assemblage avec la couche de la deuxième zone se trouvant en-dessous.
La figure 6 est une coupe à travers une pierre de garniture de la zone 20
La figure 7 est une vue en plan d'une pierre de garniture de la deuxième zone,, montrant en même temps l'assemblage avec la couche de pierre, de la troisième zone se trouvant en-dessouso
La figure 8 représente une pierre de garniture de la zone 3 en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 9.
La figure 9 représente une vue en plan de la zone de pierres 3.
Les figures 10. 11 et 13 montrent en perspective successivement une pierre de garniture des zones 1. 2 et 3.
La figure 12 reproduit en perspective une pierre de garniture de la couche de transition entre la zone 1 et la zone 20
Dans la figure 1. qui représente le montage de la garniture en grillage G parcourue par le gaz ou respectivement par l'air, la zone 1 est représentée par 1. La zone 2 par 2. la zone 3 par 3. la transition des pierres de garniture de la zone 1 avec les pierres de la zone 2 par 4, et la grille portant la garniture en grillage G par 5.
Des zones 1. 2 et 3. on ne représente chaque fois qu'une partie de la couche la plus élevée et de la plus basse des pierres de garniture. Les gaz de chauffage pénètrent par le haut dans la garniture en grillage c. traversent successivement la zone 1. la transition 4, les zones 2 et 3 et sortent de la garniture de grillage G par la grille 5. Les gaz de chauffage chauffent en rapport avec leur température., le plus fort la zone 1 - qui est la zone chaude - et la zone 3 le moins fort - qui est la zone plus froide. L'air à chauffer circule en sens opposé en venant du bas,, passant tout d'abord à travers la zone 3 et après passage dans la zone 1 où il acquiert sa température la plus élevée,, il sort de la garniture.
Les figures 3. 5. 7 et 9 montrent lassemblage de pierres dans les diverses zones, et les figures 2. 4. 6 et 8 montrent en coupe les formes de pierres pour chacune de ces zoneso La figure 2 montre en l'occurrence une pierre de garniture 6 de la zone 1. la figure 4 une pierre de transition 7 entre la première et la seconde zone,, la figure 6 montre une pierre de garniture 8 de la zone 2 et finalement la figure 8 montre une pierre de garniture 9 de la troisième zoneo
Les pierres 6 possèdent des canaux 10. les pierres de transition 7 des canaux 11. les pierres de garniture 8 des canaux 12 et les pierres de garniture 9 des canaux 13.
qui sont tous conformés en coupe suivant une figure composée d'arcs de cercle,
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Les figures en arcs de cercle des canaux 10 sont basées sur un quadrilatère dont les angles sont sensiblement les centres des arcs de cercle bombés vers l'extérieur 14. 15. 16. 17 de petit rayon$ les extrémités de ces arcs de cercle étant raccordées par des arcs de cercle bombés vers l'intérieur 18. 19. 20a 21 de plus grand rayono
Les axes centraux 22 des canaux 10 sont séparés les uns des autres par une même distance 23.
Tous les canaux 10. en coupe et par rapport au quadrilatère du canal, ont entre eux leurs côtés parallèleso La pierre de garniture 6 est quadrangulaire (figa 3).vue en plan et elle a aux côtés qui sont parallèles aux côtés du quadrilatère du canal,, chaque fois un demi-canal 10. et à chacun des angles,, un quart de canal 100 Par cette répartition, on donne à la pierre de garniture la forme d'un grillage dont les barreaux forment des ponts 24. 25. 26. 27 qui se croisent deux par deux perpendiculairement, qui ont la hauteur 28 de la pierre de garniture et qui ont une longueur double de la distance 23 entre canaux 100 Les extrémités des ponts 29-30 31-32.
33-34 et 35-36 sont disposées de façon correspondan- te les unes par rapport aux autres dans chacune des couches de pierres de garniture et elles forment ainsi un grillage uniforme s'étendant sur toute la section de la garniture,, avec les canaux 10 comme ouvertures.
Les canaux 12 des pierres de garniture 8 dans la zone 2 ont une surface de section plus petite que les canaux 10 de la zone 1 et sont de même conformés en un quadrilatère dont les angles sont les centres des arcs de cercle 38, 39. 40, 41 bombés vers l'extérieur,, qui sont reliés par des arcs de cercle 42, 43. 44. 45 bombés vers l'intérieur et sensiblement de même dimension (voir les figures 6 et 7).
La répartition des canaux 12 dans les pierres de garniture 8 est conçue de manière à ce que chaque fois quatre des canaux 12 correspondant chaque fois à un canal 10 de la pierre de garniture 6. et ils sont disposés de telle manière que l'axe central 37 de chaque canal 12 soit sensiblement en alignement avec l'axe central d'un arc de cercle d'angle 14. 15.
16 et 17.
La pierre de garniture 8. vue en plana est de même quadrangulaire et, pour que quatre canaux 12 correspondent à un canal 10 de la pierre de garniture 6. elle a quatre canaux fermés 12. sur les côtés chaque fois deux demi-canaux et aux sommets chaque fois un quart de canalo Par cette répartition des passages, on donne à la pierre de garniture 8 également la forme d'un grillage dont les barreaux forment des ponts 46. 47. 48, 49, 50, 51 qui se croisent perpendiculairement par trois, qui ont la hauteur 28 de la pierre de garniture et qui ont la longueur de une fois et demi la distance 23 séparant les canaux 10 dans les pierres de garniture 60 Les extrémités des ponts désignés par 52-53, 54-55 56-57, 58-59.
60-61 et 62-63 sont disposées les unes à côté des autres de façon correspondante dans chaque couche de pierres de garniture,, comme dans les pierres de garniture 6, et elles forment de même un grillage uniforme s'étendant sur toute la section de la garniture, avec les canaux. 12 comme ouvertures. Les axes centraux 37 des canaux 12 sont séparés les uns des autres par la même distance 64.
Les canaux 13 des pierres de garniture 9 proviennent également d'un quadrilatère avec l'axe central 65 (voir fige 8 et 9) dont les points aux sommets foxment les centres des arcs de cercle 66,67. 68.69 bombés vers l'extérieur,, dont les extrémités sont toutefois plus fortement infléchies par des lignes de bombage 70.71.72.73 plus fortement prononcées vers l'inté- rieur que dans le cas des canaux 12 de la pierre 8 (voir figo 6 et 7).
Les canaux 13 sont répartis dans la pierre de garniture 9 de la même manière que les canaux 12 dans la pierre de garniture 80 Les axes centraux 65 des canaux 13 sont en alignement avec les axes centraux des canaux 12.
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Le passage d'un canal 10 de la zone 1 aux quatre canaux de la zone 2 se fait par l'intermédiaire de la pierre de transition 7 dont le ca- nal 11 a au-dessus de la même section que le canal 10. mais qui s'évase tou- tefois coniquement vers le bas pour éviter de recouvrir les canaux 12 (voir fig. 4 et 5).
Les canaux 13 de la zone 3 et les canaux 12 de la zone 2 sont en alignement les uns au-dessus des autres et débouchent par 1?intermédiaire des pierres de transition 7 dans les canaux 10 de la zone 1 et forment ain- si des canalisations à traversée libre de haut en bas. Par la disposition des canaux suivant l'invention ceux-ci peuvent être librement inspectés de haut en bas, comme cela se voit particulièrement bien sur la figure 1.
Pour obtenir un assemblage de garniture en grillage de grande stabilité, les pierres de garniture 6.7.8.9 sont pourvues sur un côté d'un certain nombre de saillies 74 et sur l'autre côté d'un même nombre de renfoncements 75 correspondant aux saillies 75. (voir spécialement les figures 10-13). qui ont tous pour centre les axes centraux 37 et 65. des canaux 12 et 13. en alignement dans toutes les zones.,, et qui ont de ce fait aussi des écarts identiques.
Cette disposition permet de relier fortement et de façon inamovible avec une pierre chaque fois quatre pierres de la couche supérieure et de la couche inférieure au moyen de languettes et d'encoches.,, comme les figures 3. 5 et 7 le montrent.
Par la construction en assemblage on évite en outre les fissurations de part en parte
REVENDICATIONS.