BE532979A

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Publication number: BE532979A
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Description


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   La présente invention est relative à un appareil de chauffage par rayonnement de la chaleur vers le bas, dans lequel les parois   rayonnan-   tes sont léchées sur leur face opposée à celle qui rayonne la chaleur, par les produits de la combustion de gaz combustibles circulant depuis le voi- sinage de la sortie de brûleurs à gaz vers une cheminée d'évacuation. 



   On connaît des appareils de ce genre dans lesquels les corps rayonnants en matière réfractaire se présentent sous la forme de plaques horizontales dont la face inférieure est léchée par les produits de com- bustion qui sont obligés de passer au contact de cette face, par suite de la présence, à un niveau un peu plus haut, d'une paroi horizontale pourvue d'un rebord vers le bas et dans laquelle est ménagée une large ouverture permettant l'échappement des gaz brûlés. 



   Avec ces appareils, une portion importante de la chaleur contenue dans les gaz brûlés n'est pas transmise aux plaques rayonnantes. 



   La présente invention a comme objet un appareil grâce auquel une portion plus importante de la chaleur contenue dans les gaz brûlés peut être rayonnée vers le bas. 



   Dans l'appareil suivant l'invention, les gaz de combustion sont conduits vers la cheminée dans des graines dont une partie de la paroi rayonne la chaleur vers le bas, tandis que le reste absorbe de la chaleur des gaz de combustion et la transmet par conduction à la partie qui rayonne vers le bas. 



   Dans une force d'exécution permettant d'augmenter davantage la quantité de chaleur transmise par les gaz brûles aux parois des gaines, la section de passage offerte aux gaz par celles-ci décroît dans une mesure telle que la vitesse des gaz reste sensiblement constante malgré leur refroidissement. 



   Dans le but de permettre une mise en régime beaucoup plus rapide qu'avec des corps rayonnants en matière réfractaire, on a prévu de constituer les gaines susdites par des tôles, de préférence, en acier inoxydable afin de supprimer les effets dus à la corrosion, 
Dans le but de favoriser le rayonnement, les tôles constituant les gaines sont dépolies. Dans le cas où ces tôles sont en acier inoxydable, les parties destinées à rayonner la chaleur sont dépolies par oxydation superficielle préalable dans un four chauffé à haute température. 



   Dans une forme d'exécution avantageuse de l'appareil suivant l'invention, les gaines susdites sont dirigées parallèlement aux génératrices d'une paroi tronconique contre laquelle elles sont appliquées, dont la concavité est dirigée vers le bas et dont la petite base sert d'entrée à la cheminée d'évacuation des gaz brûlés. 



   Dans les appareils connus comprenant une ou plusieurs plaques en matière réfractaire surmontées d'un plafond pourvu vers le bas d'un rebord descendant au-dessous du niveau des plaques, il arrive parfois que les brûleurs brillent le gaz d'une façon incomplète parce que les gaz brûlés qui s'accumulent dans la hotte formée par le plafond et le rebord susdits atteignent les brûleurs. Pour remédier à cet inconvénient, bn a pratiqué dans le plafond une large ouverture permettant aux gaz brûlés de s'échapper librement. La section de passage de cette ouverture est, dans ces cas, de loin supérieure à celle qui serait strictement indispensable pour permettre l'évacuation des gaz brûlés au fur et à mesure de leur formation.

   Il en résulte que de l'air est entraîné avec les gaz brûlés vers l'ouverture susdite et que les plaques rayonnantes sont chauffées à une température moindre que si elles étaient léchées uniquement par les gaz brûlés. 



   La présente invention a comme objet un appareil de chauffage 

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 par rayonnement grâce auquel la chaleur contenue dans les gaz   brûles   peut être transmises dans une plus grande proportion aux parois rayonnantes. 



   L'appareil suivant l'invention est caractérisé en ce que les gaz de combustion sont conduits vers la cheminée dans des gaines montantes et en ce que la section de passage de la cheminée est, d'une part, insuffisante pour laisser passer les gaz brûlés sous la force ascentionnelle d'une colonne de gaz chauds s'étendant depuis le niveau inférieur de l'extrémité de sortie des gaines jusqu'à l'extrémité supérieure de la cheminée et, d'autre part, suffisante pour que le niveau inférieur de la masse de gaz chauds qui s'accumulent dans la hotte ne puisse pas atteindre la sortie des brûleurs. 



   Par le fait que les gaz brûlés sont conduits vers la cheminée dans des gaines, ils cèdent une plus grande proportion de leur chaleur que si ces gaines n'existaient pas et cette chaleur est transmise par conduction vers la partie des gaines convenablement disposée pour rayonner la chaleur vers le bas. Par le fait que ces gaines sont montantes et que par suite d'une section suffisamment faible de la cheminée les gaz brûlés s'accumulent au moins jusqu'au niveau le plus bas de leur extrémité de sortie, il ne peut pas y avoir d'air qui, après avoir léché extérieurement les gaines susdites puisse se mélanger aux gaz brûlés et être évacué avec ceux-ci par la cheminée.

   Enfin, par le fait que la section de la cheminée est cependant suffisante pour que les gaz brûlés ne puissent pas s'accumuler jusqu'au niveau de la sortie des brûleurs, la combustion du gaz fourni par ceux-ci ne peut être influencée défavorablement par le mélange des gaz combustibles et des gaz de combustion. 



   D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution de l'appareil de chauffage par rayonnement, suivant l'invention. 



   La figure 1 est, dans sa moitié de gauche, une coupe verticale et, dans sa moitié de droite, une vue en élévation d'une forme d'exécution d'un appareil de chauffage suivant l'invention. 



   La figure 2 est une vue de bas en haut de l'appareil suivant la figure 1. 



   La figure 3 représente, à plus grande échelle, un des moyens de fixation des tôles formant les gaines intervenant dans la constitution de   l'appareil   suivant les figures 1 et 2. 



   L'appareil de chauffage montré aux dessins se présente sous la forme d'un lustre qui peut être suspendu à l'aide de crochets   2.   Ceux-ci sont fixés à une couronne 3 qui entoure la base de deux parois tronconiques 4 et 5 séparées l'une de l'autre par une couche de matière isolante telle que de l'ouate de verre 6. Ces deux parois sont réunies à leur petite base par une conduite 7 prolongée un peu au-dessus de la paroi 5 et jouant le rôle d'une cheminée. La paroi 4 est constituée par une tôle en acier inoxydable. Contre la face inférieure de cette tôle sont appliquées d'autres tôles en acier inoxydable 8 pliées en U. Les bords libres des deux ailes 9 de chaque tôle en U sont maintenus contre la tôle 4 par des patins 10 (figure 3) fixés chacun à la tôle 4 par une vis 11 et un écrou 12.

   Ce mode d'assemblage permet le glissement des ailes 9 par rapport à la tôle 4 sous l'effet d'une différence de température entre ces éléments., 
Chaque tôle pliée en U 8 et la tôle 4 constituent une gaine montante de section rectangulaire qui est parcourue de bas en haut par les produits de la combustion de gaz amenés par une rampe 13 et sortant de brûleurs   14.   Ces gaz brûlés ont donc l'occasion de céder une grande partie de la chaleur qu'ils contiennent aux parois des gaines dans lesquelles ils 

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 circulent avant d'atteindre le voisinage de la cheminée 7.

   La chaleur ab- sorbée par les ailes 9 est transmise par conduction vers l'âme des tôles
8 pliées en U et, par conséquent, une plus grande partie de la chaleur des gaz peut être rayonnée vers le bas que dans le cas où les ailes susdites n'existeraient pas. 



   Les gaines formées par les tôles 4 et 8 ont une section transversale allongée et sont disposées de champ. La   section   de passage offerte aux gaz par les gaines décroît depuis les brûleurs 14 vers la cheminée
7, dans une mesure telle que la vitesse de ces gaz reste sensiblement constante malgré le refroidissement qu'ils subissent au contact des tôles, La quantité de chaleur qu'ils peuvent céder à celles-ci dans ces conditions est plus grande que dans le cas où la section resterait constante depuis les brûleurs jusqu'à l'extrémité opposée des gaines. 



   Par suite de la constitution des gaines par des tôles, l'appareil suivant l'invention peut atteindre rapidement sa température de régime. Si les gaz brûlés provenant d'une combustion développant, par exemple, 16.000 calories par heure, viennent en contact avec 15 kilogrammes de tôles d'acier dont la chaleur spécifique est de 0,12 et si la température moyenne à laquelle ces tôles sont portées en régime est de 400 C., le temps nécessaire, pour que cette température soit atteinte est d'un peu moins de 3 minutes. Si les gaines étaient constituées par 100 kilogrammes de matière réfractaire dont la chaleur spécifique est de 0,25, le temps nécessaire pour porter cette matière réfractaire à 400 C à partir de la même source de chaleur serait à peu près de 40 minutes. 



   L'utilisation d'un appareil léger en tôle à une température de 400 C justifie l'emploi d'acier inoxydable pour éviter une détérioration rapide des tôles. Afin d'augmenter le pouvoir rayonnant des gaines, il est utile de dépolir les tôles pliées en U. 



   Le dépolissage des tôles en acier inoxydable est avantageusement réalisé par oxydation superficielle préalable de ces tôles dans un four chauffé   à   haute température, La température de chauffage nécessaire à cet effet varie d'après la constitution de l'acier inoxydable utilisé. 



   Comme on peut le constater aux figures 1 et 2, les gaines 8 sont dirigées parallèlement aux génératrices de la paroi tronconique 4 contre laquelle les tôles pliées en U sont appliquées. La concavité de cette tôle tronconique 4 est dirigée vers le base 
Les axes des brûleurs 14 sont inclinés par rapport aux axes des gaines 8 de façon à diriger les produits de la combustion vers la partie inférieure des   gaines et   accentuer ainsi le chauffage des âmes des U qui rayonnent le plus efficacement la chaleur vers le bas. 



   La section de la cheminée 9 est insuffisante pour laisser passer les gaz brûlés sous la force ascensionnelle d'une*colonne de gaz chauds s'étendant depuis le niveau inférieur de l'extrémité de sortie des gaines 8. Il en résulte que les gaz chauds qui s'accumulent dans la partie supérieure de la hotte constituée par la tôle tronconique 4 descendent jusqu'endessous de l'extrémité de sortie des gaines 8 et que, par conséquent, de l'air qui monte à l'extérieur de ces gaines et dont la température est nécessairement inférieure à celle de ces gaz, ne peut pas se mélanger aux gaz chauds susdits. 



   Lorsque l'épaisseur de la couche de gaz chauds dans la partie supérieure de la hotte constituée par la tôle tronconique 4 augmente par abaissement du niveau inférieur de cette couche, la force ascensionnelle de la colonne de gaz chauds augmente également et il arrive un moment où la section de la cheminée 7 est suffisante pour évacuer tous les gaz brûlés formés à partir du voisinage de la sortie des brûleurs 14. La section de 

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 la cheminée 7 doit être suffisante pour que le niveau inférieur de la masse de gaz chauds ne puisse pas atteindre la sortie des brûleurs et faire éteindre ceux-ci. 



   Pour déterminer la section à donner à la cheminée 7, on peut, par exemple, mesurer la teneur des gaz en anhydride carbonique à quelques centimètres de la sortie des brûleurs 14 dans les gaines 8 ainsi que dans la cheminée   7.   Lorsque cette teneur est moindre dans la cheminée on a la preuve que les gaz brûlés ont été dilués par de l'air et que, par conséquent, on doit réduire la section de la cheminée. 



   Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme d'exécution représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.

Claims

REVENDICATIONS. - l.- Appareil-de chauffage par rayonnement de la chaleur vers le bas, dans lequel les parois rayonnantes sont léchées sur leur face opposée à celle qui rayonne la chaleur, par les produits de la combustion de gaz combustibles circulant depuis le voisinage de la sortie de brûleurs à gaz vers une cheminée d'évacuation, caractérisé en ce que les gaz de combustion sont conduits vers la cheminée dans les gaines dont une partie de la paroi rayonne la chaleur vers le bas tandis que le reste absorbe de la chaleur des gaz de combustion et la transmet par conduction à la partie qui rayonne vers le bas, 2.- Appareil de chauffage suivant la revendication 1, c a r a ct é r i s é en ce que les gaines susdites ont une section transversale allongée et sont disposées de champ.

3.- Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é en ce que la section de passage offerte aux gaz par les gaines décroît dans une mesure telle que la vitesse des gaz reste sensiblement constante malgré leur refroidissement.

4.- Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gaines susdites sont en tôle.

5. - Appareil suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é en ce que les gaines ont une section transversale rectangulaire et sont formées chacune par une tôle pliée en U dont les bords libres des deux ailes sont appliqués contre une autre tôle qui est commune à toutes les gaines.

6.- Appareil suivant la revendication 5, c a r a c t é r i s é en ce que les tôles pliées en U sont maintenues contre celle qui est commune à toutes les gaines par des patins qui leur permettent une variation de longueur par rapport à la dite tôle commune sous l'effet d'une différence de températures.

7.- Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les tôles susdites sont en acier inoxydable.

8.- Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les tôles constituant les gaines rayonnantes sont dépolies. <Desc/Clms Page number 5>

9.- Appareil suivant les revendications 6, 7 et 8, c a r a c- t é r i s é en ce que les tôles pliées en U sont des tôles dépolies par oxydation superficielle préalable dans un four chauffé à haute température.

10. - Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é en ce que les gaines susdites sont dirigées parallèlement aux génératrices d'une paroi tronconique contre laquelle elles sont appliquées, dont la concavité est dirigée vers le bas et dont la petite base sert d'entrée à la cheminée d'évacuation des gaz brûlés.

Il*- Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes des brûleurs sont inclinés par rapport aux axes des gaines de façon à diriger les produits de la combustion vers la partie inférieure des gaines.

12.- Appareil de chauffage par rayonnement de la chaleur vers le bas, dans lequel les parois rayonnantes sont léchées sur leur face opposée à celle qui rayonne la chaleur, par les produits de la combustion de gaz combustibles circulant en dessous d'une hotte depuis le voisinage de la sortie de brûleurs vers une cheminée d'évacuation, caractérisé en ce que les gaz de combustion sont conduits vers la cheminée dans des gaines montantes et en ce que la section de passage de la cheminée est, d'une part, insuffisante pour laisser passer les gaz brûlés sous la force ascentionnelle d'une colonne de gaz chauds s'étendant depuis le niveau inférieur de l'extrémité de sortie des gaines jusqu'à l'extrémité supérieure de la dheminée et, d'autre part,

suffisante pour que le niveau inférieur de la masse de gaz chauds qui s'accumulent dans la hotte ne puisse pas atteindre la sortie des brûleurs.

13.- Appareil de chauffage par rayonnement, tel que décrit cidessus et représenté aux dessins ci-annexés.

En annexe 1 dessin.