BE534825A - - Google Patents

Description

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   On sait que le rendement thermique d'un four avec chambre de com- bustion rotative est faible du fait que les gaz chauds et la matière à traiter circulent - à contre courant il est vrai - mais à des niveaux dif-   férents.   



   Les gaz emplissent la partie supérieure du four tandis que la matière chemine dans la partie inférieure. Par consequenit la transmission de la chaleur se fait en ordre principal par l'intermédiaire du réfrac- taire qui chauffé lorsqu'il se trouve à la partie supérieure cède sa chaleur à la matière lorsque la rotation amène le réfractaire surchauffé à la partie   inférieureo   
La présente invention a pour objet d'augmenter le rendement thermique d'un four de l'espèce tout en diminuant sa longueur. 



   A cet effet, le four avec chambre de combustion rotative consiste comme d'habitude en un tube de longueur et de diamètre appropriés, incliné sur   l'horizontal et   pouvant tourner sur son axe par l'intermédiaire de bandages et de galets porteurso 
Le four avec chambre de combustion rotative, envisagé   -!conformément   au présent brevet est de longueur réduite, par exemple de 3 à 15 mètres environ, et est incliné sur l'horizontaled'un angle de 15  environ.

   Le pied du four est raccordé à une chambre renfermant le générateur de chaleur, laquelle chambre forme également un récupérateur de chaleur de la matière traitée, tandis que la tête du four est raccordée à un réservoir ou réceptable demise en charge à niveau constant de la matière à traiter, ce qui permet d'alimenter le four de telle façon que sa section à l'entrée de la matière à traiter à la tête du four, soit totalement obturée par celleci et ce sur une longueur variable d'après le diamètre du four. Il en résulte que les gaz chauds doivent, avant d'être expulsés dans l'atmosphère, traverser toute la masse de la matière à traiter et   qu'iy   abandonnent la presque totalité de leur chaleur   sensibleo   Le tirage est assuré par un ventilateur de caractéristiques appropriées. 



   On sait que la transmission de dé chaleur se fait d'autant plus facilement que les produits sont plus divisés et que la loi de transmission est intimement liée à la loi des surfaces extérieures, qui elle-même est ...proportionnelle à la racine cubique du nombre de morceaux. ok peut conclure que si on a affaire à un produit très divisé la récupération de la chaleur sera totale9 même si la hauteur du réservoir de mise en charge à niveau constant est réduite. 



   Afin de miex faire ressortir l'exposé ci-dessus, les dessins schématiques annexés représentent à titre explicatif et non limitatif, un four avec chambre de combustion rotative exécuté conformément au présent brevet. 



   A cet effet, la Figo 1 représente en élévation une vue partielle et ses extrémités en coupe suivant l'axe longitudinal du four. 



   Les Figso 2, 3, 4, représentent des coupes en élévation suivant l'axe longitudinal dans la tête de fours, raccordés à des réservoirs ou réceptacles d'alimentation pourvus de variantes d'exécution de dispositifs propres à assurer une alimentation indépendante. 



   La Figo 5 représente une variante d'exécution dans le mode de récupération de la chaleur de la matière traitée. 



   En se reportant à la   Figo   1, 1 représente le four à chambre de combustion rotative 13, munie d'une chemise intérieure en réfractaire, incliné sur l'horizontale d'environ 15  pouvant tourner sur son axe par l'intermédiaire d'un engrenage 2 commandé par la roue dentée 3 et de bandages 

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 4 en appui sur des galets porteurs 5. 



   A la tête du four 1 est disposé un réservoir 6 de mise en charge de b matière à traiter lao 
A cet effet, le réservoir 6 est pourvu d'une tubulure intérieure 7, par laquelle s'opère le chargement, ce qui a por but de maintenir dans le réservoir 6 un niveau constant par exemple X - Y. Dans la partie inté- rieure du réservoir, la matière à traiter récupère ainsi la chaleur dé- gagée parles gaz brûlés venant du   fouro   
Autour de la   tubulure   7, est ainsi formée une chambre annuaire, d'où les gaz brûlés 10, par l'intermédiaire de la canalisation 11 sont aspirés- par un ventilateur aspirant 12 qui est réglé re façon à maintenir -dans la chambre 13a l'enfermant le 'générateur de chaleur, une dépression minimum, juste suffisante pour véhiculer les gaz brûlés;

   
La partie inférieure de la chambre 13a est raccordée à un deu- xième réservoir 14, faisant aussi office de récupérateur et, où est déver- sée la matière traitée lb qui s'y accumule et qui abandonne sa chaleur sensible grâce à un courant d'air secondaire refoulé au travers de la masse 1bb par la tuyauterie 15 raccordée à un ventilateur soufflant 16, réglé de façon à maintenir dans la chambre 13a, une pression voisine de la pres- sion atmosphérique extérieure. 



   L'évacuation de la matière traitée s'effectue par un système d'obturateurs ou clapets 17 et 18, s'ouvrant- alternativement et évacuant la ratière traitée à intervalles réguliers. 



   On remarquera qu'àd la tête du four 1, toute la section d'entrée- est obturée par la présence de la matière à traiter s'y déversant sous l'action de sa mise en charge dans le réservoir 6, 
Le fonctionnement d'un tel four se comprend aisément comme suit. 



   En se reportant à la Fig. 1, le four est supposé être en service, la matière à traiter la étant au niveau X - Y dans le réservoir récupéra-   teur et de mise en charge 6 et au niveau X1 Y1 dans le réservoir accumulateur 14 dela matière traitée faisant également office de récupérateur   de chaleuro 
L'air soufflé par le ventilateur 16 traverse la masse de la ma- tière traitée lb sortant chaude du four 1 et débouche en qualité d'air secondaire ainsi considérablement réchauffé, dans la chambre 13a, siège du générateur de chaleur, où se fait sentir la dépression causée par le ventilateur aspirant 12, forçant la circulation des gaz dans la chambre de combustion rotative constituant le laboratoire du four proprement dit et de 1à,

   au travers de la matière à traiter la en cours de déversement dans la tête du four 1 et en charge dans le réservoir 6, à laquelles ils cèdent leur chaleuroDe 1à les gaz brûlés se répandent dans la chambre annulaire 10 d'où ils sont aspirés par la conduite 11 au ventilateur 12 qui les rejette à   l'extérieur   à une température d'environ   100,    et même en-dessous 
La production du four est fonction de son diamètre, et du nombre de tours par minute, du genre de matière à traiter et de l'inclinaison adoptée, Ces caractéristiques sont déterminées dans chaque cas particulier suivant qu'il s'agit d'une cuisson simple, d'une décarbonatation, d'un frittage, de réactions chimiques ou de simple   séchageo   
Il se peut que dans certains cas spéciaux,

   on soit amené à envi- 

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 sager une alimentation indépendante du four,   c'est-à-dire   une alimentation ne dépendant pas uniquement de celle produite par la mise en charge de la matière à traiter dans le réservoir 60
A cette fin, on pourra réaliser ces   desiderata   de diverses façons, de façon à activer la descente de la matière à traiter dans le four. Ainsi, dans la Figo 2, on disposera dans la partie inférieure du réservoir 6 un piston pousseur 19 animé d'un mouvement alternatif, à vitesse de déplacement de préférence réglable, commandé par exemple par un   cylhdre   moteur 20 con- ditionné à cet effet, ou tout autre dispositif mécanique approprié. 



   Dans la Figo 3, on a représenté une vis   d'archimède   21 commandée par un arbre 22, mu en rotation à vitesse avantageusement réglable, pour également activer la descente de la matière à traiter la. 



   On pourra également prévoir-comme représenté à la Fig. 4, un tube 23 de longueur réduite, de diamètre plus petit que le diamètre du four 1 ou de forme conique intercalé entre la tête du four 1 et   l'orifice   de sortie 24 de la matière à traiter mise en charge dans le réservoir d'alimentation 6 et'pouvant tourner à une vitesse différente de celle du four. Le tube 23 supporté par des galets 25 sera pourvu d'un engrenage 26 commandé par un pignon 27 dont la commande avantageusement à vitesse réglable, est indépendante de celle du four. 



   Le générateur de chaleur disposé dans la chambre 13a du pied du four pourra évidemment utiliser le combustible désiré, par exemple du charbon pulvérisé, du mazout, des gaz industriels appropriés. 



   Dans la Figo 5, on a représenté une variante d'exécution dans le mode de récupération de la chaleur de la matière traitée, occupant la partie inférieure 14 de la chambre 13a, où est disposé le générateur de chaleuro Dans cette variante, le conduit 15 d'amenée de l'air soufflé par le ventilateur 16, débouche à la base d'une tuyauterie étanche 15a disposée par exemple en forme de serpentin, de longueur appropriée, dans la cuve 14 et noyée dans la matière traitée chaude s'y accumulant et ensuite évacuée directement, voir Figo 5 L'air circulant dans le serpentin 15a, ainsi réchauffé, est ensuite dirigé suivant 15b comme air de combustion vers un brûleur approprié constituant alors le générateur de chaleur. 



   Les applications d'un four avec chambre de combustion rotative pour le   traitemeht   de matières, conçu suivant l'expose ci-dessus, sont nombreuses* On envisagera en particulier, le traitement des matières servant à la fabrication de la dolomie, de la chaux, du ciment et suivant la destination du four on déterminera son diamètre, sa longueur, le nombre de tours, avec ou sans l'alimentation forcée du four comme décrit et représenté dans certains exemples
Le four avec chambre de combustion rotative envisagé, pourra également être utilisé comme séchoir, pour certains produits ou matières en cours de traitements ou une fois ceux-ci terminés. 



   En résumé, il faut considérer comme rentrant dans le cadre du domaine du présent brevet un four avec chambre de combustion rotative, caractérisé par ce qui suit. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1) Four avec chambre de combustion rotative, caractérisé en ce qu'il est de longueur réduire et incliné d'un angle de 15 environ sur l'horizontale,variable suivant la matière à traiter et la production demandée, comporte d'une part une tête de four raccordée à un réservoir de mise <Desc/Clms Page number 4> en charge de la matière à traiter où celle-ci est réchauffée par le passage des gaz brûles venant du laboratoire du four destinés à être évacués et ensuite déversée suivant la pente naturelle d'écoulement à l'entrée de la tête du four,

   d'autre part un pied de four raccordé à une chambre renfermant dans sa partie supérieure le générateur de chaleur et dans la partie inférieure de laquelle se déverse et s'accumule la matière traitée dans le laboratoire du four rotatif et où elle est refroidie, soit par le passage direct d'un courant d'air léguai réchauffé est utilisé comme air secondaire de combustion et sous pression dans la chambre envisagée renfermant le générateur de chaleur;

   , soit par le passage de l'air dans une tuyauterie étanche en forme da serpentin et de .'longueur appropriée et noyée dans la matière chaude et servant à réchauffer l'air de combustion qui est ensuite dirigé vers un brûleur appropriéo 2) Four avec chambre de combustion rotative, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'évacuation des gaz chauds du laboratoire du four s'effectue à partir de la tête du four au travers de la masse de la matière à traiter débouchant en cet endroit du réservoir et se poursuit au travers de toute la masse occupant toute la section utile de la partie inférieure du réservoir avantageusement constitué par une cuve fixe des- tinée p la mise en charge de la matière à traiter,amenée à cet effet,

   par une canalisation intérieure autour de laquelle est formée une chambre annulaire à la partie supérieure de laquelle est branchée la canalisation d'aspiration des gaz brûlés.

   3) Four, suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le déversement à la tête.du four est accentué par l'intervention d'un moyen mécanique disposé à la partie inférieure du réservoir de mise en charge de la matière à traitero 4) Four suivant les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le moyen mécanique peut être constitué par un piston pousseur à mouvement alternatif à vitesse avantageusement réglable.

   5) Four, suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le moyen mécanique peut être constitué par une vis d'archimè-& à vitesse avantageusement réglableo 6) Four suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que entre la tête du four et l'orifice de sortie du réservoir est intercalé un conduit d'amenée de la matière à traiter animé d'un mouvement de rotation de même sens ou de sens contraire à celui du four, s'élevant à un nombre de tours réglable plus grand que celui du four et destiné à augmenter la quantité de matière à traiter dans le four, suivant leur nature, conséquemment la production du fouro 7)

   Four suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'air sscondaire destiné au générateur de chaleur et chauffé à son passage au travers de la matière traitée chaude en séjour dans le réservoir récupérateur faisant partie du pied du four, est fourni par l'intermédiaire d'une tuyauterie débouchant dans ledit réservoir à partir d'un ventilateur soufflant réglableo 8) Fourssuivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'air sous pression fourni par un ventilateur soufflant réglable et destiné comme air secondaire au générateur de chaleur, en l'espèce un brûleur, est préalablement chauffé lors de son passage dans une tuyauterie étanche, par exemple en forme de serpentin, disposée dans:la masse de la matière traitée chaude occupant le réservoir récupérateur faisant partie du pied du four. <Desc/Clms Page number 5>

   9) Des formes de réalisation d'un four avec chambre de combustion rotative de longueur réduite destiné à être utilisé pour toutes applications, suivant les revendications précédentes comme substantiellement décrit et représenté et d'autres empruntant en tout ou en partie les éléments caractéristiques développés ci-dessuso En annexe :1 dessin.