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La présente invention se rapporte à des fours ou réchauffeurs, en particulier ceux qui conviennent pour être utilisés dans les industries du pétrole et les industries chimiques et, plus particulièrement, à des réchauffeurs tubulai- res verticaux qui comportent une chambre de combustion cylindrique très élevée et des tubes de chaleur disposés en un faisceau cylindrique au voisinage immédiat de la paroi intérieure de la chambre de combustion.
La présente invention a pour objet: - un four constitué par tubes qui sont tous verticaux et comportant trois zones d'absorption de chaleur suivantes, savoir une première zone de chauf- fage par rayonnement, située hors du trajet des produits de combustion et soumise seulement à une absorption de chaleur à partir de ces produits, une seconde zone de chauffage par rayonnement, située dans le trajet des produits de combustion et soumise à une absorption de chaleur par rayonnement et par convection, et une zone de chauffage par convection, absorbant la chaleur uniquement par convection.
La seconde zone d'absorption de chaleur par rayonnement et la zone d'absorption de chaleur par convection sont constituées par des tubes faits d'une seule pièce et comportant une section de tube lisse et une section comportant des prolonge- ments de surface, la section tubulaire lisse pouvant absorber de la chaleur trans- mise par rayonnement et par convection, tandis que la section à prolongements de surface peut absorber la chaleur surtout par convection.
Dans l'invention, une partie de la seconde zone de chauffage par rayonnement et, dans certains modes d'exécution, une partie de la zone de chauf- fage par convection, s'étendent en dessous de la partie supérieure de la première zone de chauffage par rayonnement, afin d'abaisser la température à la partie su- périeure de la chambre de combustion.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, une section réfractaire tronconique est disposée à la partie supérieure de la chambre de com- bustion pour réfléchir la chaleur de rayonnement à la seconde zone de rayonne- ment, de manière que cette zone absorbe la chaleur par réflexion à partir de la section tronconique en plus de la chaleur de rayonnement et de convection prove- nant des produits de combustion.
Dans la présente invention, on a prévu un four dont la perte de char- ge est faible et qui n'exige essentiellement pas de cheminée. Ce résultat est ob- tenu partiellement en réduisant la turbulence des gaz de combustion à l'entrée de la zone de convection au moyen d'une section de transition tronconique située à la partie supérieure de la chambre de combustion, de sorte que les produits de combustion entrant dans la zone de convection s'écoulent régulièrement et de fa- çon aérodynamique sans rencontrer de chicanes. Pour réduire encore la perte de charge, les tubes situés dans le trajet des gaz de combustion sont placés à des entraxes relativement grands par rapport à l'écartement des tubes de la première zone de rayonnement.
Par exemple, les tubes situés dans la première zone de rayon- nement, qui sont hors du trajet des gaz de combustion, sont espacés les uns des autres à des entraxes égaux à environ deux fois leur diamètre, tandis que les tubes situés dans le trajet des gaz de combustion sont espacés les uns des autres à des entraxes égaux à trois fois leur diamètre.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait qu'on a conçu un four comprenant un faisceau supérieur de tubes verticaux placés dans le trajet des gaz de combustion et comportant des zones de tubes lisses et des zones pourvues de prolongements de surface et un faisceau inférieur de tubes ver- ticaux placés dans la chambre de combustion hors du trajet des gaz de combustion, l'agencement étant tel que n'importe quel tube de chaque faisceau tubulaire puis- se être enlevé de la chambre de combustion. En abaissant des tubes quelconques du faisceau tubulaire supérieur dans la chambre de combustion, des tubes prove- nant tant de la zone supérieure que de la zone inférieure peuvent être enlevés par une porte d'accès commune située à la partie supérieure de la chambre de com-
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bustion.
Conformément à l'invention, on a conçu un réchauffeur tubulaire ver- tical ayant une section transversale sensiblement annulaire et comportant:.une enveloppe principale, constituant une chambre de combustion; un faisceau de tubes d'échange de chaleur, disposé dans la chambre, près de sa paroi;
enfin, un dis- positif de brûleurs, de manière à envoyer son jet axialement vers le haut à par- tir de l'extrémité inférieure de la chambre de combustion, ce qui soumet ainsi le faisceau tubulaire précité à la chaleur de rayonnement, ce réchauffeur compor-' tant encore une chambre supplémentaire formée par une enveloppe supplémentaire de section transversale plus petite que celle de l'enveloppe principale précitée et montée à la partie supérieure de cette dernière et un groupe de tubes placé dans cette chambre supplémentaire et s'étendant vers le bas à'partir de celle-ci en direction de la chambre de combustion précitée, les tubes de ce groupe compor- tant des prolongements de surface prévus seulement sur les parties supérieures qui sont disposées dans la chambre supplémentaire,
tandis que les parties inféri- eures restantes des tubes de ce groupe ont des surfaces lisses.
Afin que l'invention puisse être mieux comprise, on va maintenant la décrire, à titre non limitatif de sa portée, en se référant au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en élévation, dont la plupart des éléments sont réprésentés en coupe, d'un réchauffeur sans cheminée conforme à la présente invention, certains des tubes verticaux n'ayant pas été représentés sur cette fi- gures, pour la clarté du dessin; la figure 2 est un schéma de circulation d'un réchauffeur à deux tra- jets, ce schéma indiquant les raccordements entre les tubes de rayonnement primai- res et les tubes combinés de rayonnement et de convection ; cette figure montre également la position relative des différents faisceaux tubulaires dans le four ; la figure 3 est une coupe en plan faite par 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une coupe en plan faite par 4-4 de la figure 1;
la figure 5 est une vue en élévation, dont la plupart des éléments sont représentés en coupe, d'un four et de sa cheminée, le faisceau cylindrique de tubes de chauffage primaires étant indiqué sur cette figure et représenté de façon plus complète sur la coupe en plan de la figure 6 ; la figure 6 est une coupe en plan faite par 6-6 de la figure 5; la figure 7 est une vue similaire à la figure 5 d'une variante con- forme à la présente invention; la figure 8 est une vue en élévation, à plus grande échelle, des par- ties de surface plus étendue des tubes représentés sur les figures 1, 5 et 7; la figure 9 est une vue en élévation, dont la plupart des éléments sont représentés en coupe, d'un four et de sa cheminée, les tubes intérieurs pro- tégés par la rangée extérieure de tubes lisses comportant des prolongements de surface sur toute leur longueur;
la figure 10 est une coupe en plan faite par 10-10 de la figure 9.
Le réchauffeur représenté sur les figures 1 à 4 comprend une enve- loppe' principale de four 10, cylindrique et de grande hauteur comportant un gar- nissage réfractaire 11, une plaque de fond 12 et des plaques 13 formant un ta- blier qui s'étendent jusqu'aux fondations 14 et servent de support au réchauffeur.
Ces plaques sont disposées de manière à ménager de larges ouvertures d'accès 17 sur des côtés opposés du réchauffeur, comme représenté sur la figure 4 Une sec- tion tronconique 15 de four est montée à la partie supérieure de l'enveloppe cy- lindrique 10 et une section cylindrique 16 de four, de plus petit diamètre, est montée concentriquement à l'enveloppe 10, à la partie supérieure de la section
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tronconique 15.
Des brûleurs 20 à jet ascendant (la figure 3) sont disposés symétri- quement et montés dans la plaque de fond 12. Ces brûleurs sont organisés pour décharger des produits de combustion axialement vers le haut dans la partie cen- trale de l'enveloppe du four et les gaz de combustion, dont la chaleur est large- ment absorbée par les tubes, comme décrit ci-après, sont évacués à la partie su- périeure par la section 16, qui ne comporte pas la grande cheminée usuelle.
Des tubes primaires 21 de chauffage par rayonnement, disposés sous forme d'un faisceau cylindrique sont espacés dans l'enveloppe de four, concentri- quement à celle-ci. Ce faisceau tubulaire a un diamètre quelque peu inférieur à celui de l'enveloppe du four, de sorte que la distance entre les tubes et le gar- nissage réfractaire 11 est suffisant pour permettre un nouveau rayonnement de chaleur notable à partir du garnissage vers l'arrière des tubes dont les surfaces intérieures sont soumises au rayonnement direct des produits de combustion s'éle- vant dans la partie centrale du four.
Comme représenté sur la figure 3, les tubes 21 sont également espacés les uns des autres et, comme représenté sur la figure 2, dans ce mode d'exécution particulier de l'invention, ils sont répartis en deux sections 22 et 23.
Les tubes 21 sont raccordés les uns aux autres, comme indiqué sur le schéma de circulation de la figure 2, par les raccords en U placés à la partie inférieure, et ils sont supportés à partir de la plaque de fond 12 qui supporte le poids total du faisceau tubulaire constitué par les sections 22 et 23. Les tu- bes sont maintenus en position par des supports 24, qui sont placés à la partie supérieure de l'enveloppe 10 du four et s'étendent vers l'intérieur, chacun des supports étant fixé à l'un des raccords en U, comme représenté sur la figure 1.
La section tronconique 15 du réchauffeur comporte également un gar- nissage réfractaire 25 et elle ménage une ou plusieurs larges ouvertures 26 com- portant des couvercles de trous d'homme, ce qui permet un accès facile pour en- lever n'importe quels tubes lorsqu'il en est besoin.
La section 16 de four comporte des tiges transversales 27 qui peuvent constituer une grille et montées au voisinage de la partie supérieure de cette section et auxquelles sont suspendus les tubes 30 au moyen de passes de suspen- sion 31. Ces tubes sont espacés les uns des autres d'une distance qui n'est pas la distance usuelleo Par exemple, si les tubes 21 de la section principale de rayonnement du réchauffeur sont placés à des entraxes égaux à deux diamètres, il est préférable de placer les tubes 30 à des entraxes égaux à trois diamètres.
Les tubes 30 ne sont pas disposés suivant un faisceau circulaire uni- que mais de manière à constituer un groupe de tubes comme représenté sur la fi- gure 2, tubes qui sont à peu près également répartis dans la section transversale de la section 16 de four.
Les tubes 30 sont raccordés entre eux par des raccords 32 en U, comme représenté sur la figure 1, et forment un serpentin constitué, d'une part, par une section de convection qui présente des prolongements de surface formés de préférence par des pointes de rayonnement 35, convenant parfaitement pour absor- ber de la chaleur des gaz de combustion qui traversent la section 16 de four, sans opposer pour cela la résistance usuelle à l'écoulement et, d'autre part, par section combinée de rayonnement et de convection, ainsi qu'il est décrit ci- après.
La section de convection 36 s'étend à partir des raccords 32 en U pla- cés à la partie supérieure de cette section jusqu'à la partie inférieure de la section 16 de four. Les tubes 30 s'étendent vers le bas en traversant la section tronconique 15 de four, et parviennent jusqu'à un niveau sensiblement inférieur à la partie supérieure du faisceau principal de tubes de rayonnement 21, comme représenté sur la figure 1. Dans cette partie inférieure du groupe tubulaire, les
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tubes ne présentent pas de surfaces plus étendues et ils constituent une section combinée 38 de rayonnement et de convection.
Dans cet agencement de tubes représenté sur la figure 2, deux tubes verticaux adjacents 40 et 41 constituent des tubes d'admission et comportent des raccords d'admission, comme indiqué en 42 sur la figure 1. Ces tubes s'étendent vers le haut, en traversant la section tronconique 15, comme indiqué en 43 et, à la partie supérieure, ils sont raccordés à deux tubes d'admission adjacents 44 du faisceau de convection. Lorsque le fluide à chauffer a circulé vers le haut dans les tubes d'admission 40 et 41, il pénètre dans la partie supérieure des tu- bes de convection 44 et 45, comme représenté sur la figure 2. Le fluide passe alors par des groupes tubulaires 46 et 47 des tubes de convection, puis, par des raccords, il parvient aux tubes de rayonnement 21 qui sont placés au voisinage des tubes d'admission 40 et 41.
Le fluide passe alors par les sections tubulaires principales de rayonnement 22 et 23 et par les raccords des tubes et s'écoule finalement vers le bas par des tubes 50 et 51 situés sur le côté opposé du four.
Ces tubes comportent des raccords de sortie 52 situés en dessous de la plaque de fond 12, comme indiqué sur la figure 1. Ainsi, dans cette organisation, le fluide à chauffer pénètre dans la partie inférieure du réchauffeur sur l'un des côtés du four et il est évacué par deux raccords de sortie placés à la partie inférieure du four sur le côté opposé du réchauffeur.
En cours de fonctionnement, les produits de combustion sont chassés vers le haut par¯les brûleurs 20 à jet ascendant, et la flamme et les gaz à haute température se propagent vers le haut à travers la partie centrale du réchauffeur en abandonnant par rayonnement une fraction notable de chaleur aux tubes princi- paux 21 et au garnissage réfractaire 11.
Les produits de combustion passent en- suite vers le haut autour des tubes 30 et entre ces tubes et chauffent la paroi réfractaire 25 de la section tronconique 15, de sorte que la section 38 du groupe tubulaire supérieur reçoit à la fois la chaleur par rayonnement et par convection tandis que les extrémités inférieures de ces tubes qui présentent une surface lisse, ainsi qu'on l'a précédemment décrit, sont chauffées en outre par réflexion à partir de la surface du garnissage réfractaire 25.
Les produits de combustion circulent ensuite dans la section 36 des tubes 30 qui comporte une surface plus étendue, et autour de cette section, et ils abandonnent par convection la majeure partie de leur chaleur restante aux pointes ou autres éléments de prolongement de surface avant de sortir vers le haut par la partie supérieure du réchauffeur, comme indiqué par la flèche 55.
La cheminée usuelle n'est pas nécessaire, étant donné la faible ré- sistance opposée à la circulation ascendante des produits de combustion dans l'or ganisation considérée, et c'est pourquoi le réchauffeur représenté sur les figu- re 1 à 4 est dénommé "réchauffeur sans cheminée".
Le schéma de circulation de la figure 2 montre clairement que les tu- bes sont raccordés suivant deux trajets distincts en vue d'écoulements parallèles mais on peut utiliser un trajet unique, comme représenté sur la figure 6 et dé- crit ci-après.
La structure du réchauffeur représentée sur les figures 1 à 4, qui évite la nécessité d'utiliser une cheminée, est considérée présentement comme la structure préférée, étant donné que sa réalisation permet d'économiser environ 15% du prix de revient d'une structure de réchauffeur de capacité comparable uti- lisant la cheminée usuelle, comme dans les réchauffeurs représentés sur les fi- gures 5, 6 et 7.
Ce résultat est possible surtout du fait que la cheminée, si elle est nécessaire pour obtenir une vitesse de tirage élevée, s'étend d'environ 9 mètres à 15 mètres au-dessus de la partie supérieure du réchauffeur et que non seulement son prix de revient qui est important, s'ajoute à celui du générateur proprement dit, mais encore il est essentiel de renforcer considérablement l'os-
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sature du four et la structure de support afin de satisfaire la spécification usuelle selon laquelle l'installation doit résister aux vents d'une vitesse d'en- viron 240 km/h.
Le four représenté sur les figures 5 et 6 comprend une enveloppe cy- lindrique 60 supportée par plusieurs montants 61, dont deux seulement sont repré- sentés, qui peuvent supporter le four et sa plaque de fond 62 à un niveau suffisam- ment élevé au-dessus du niveau des fondations pour permettre aux ouvriers de pas- ser au-dessous de la plaque de fond. A la partie supérieure du four cylindrique principal, une paroi intermédiaire annulaire 63 supporte une enveloppe cylindri- que supplémentaire 64 de four dont le diamètre est approximativement égal à la moitié du diamètre de l'enveloppe principale 60 de four. Une cheminée 65 est mon- tée à la partie supérieure de l'enveloppe cylindrique 64.
A l'intérieur du corps principal de l'enveloppe 60 du four et à quel- que distance de sa paroi intérieure, on a disposé un grand nombre de tubes d'é- change de chaleur 66 qui constituent un faisceau cylindrique de tubes, comme in- diqué sur la figure 6. Les tubes 66 peuvent, de la manière usuelle, comporter des raccords en U à leurs parties supérieure et inférieure, et ils sont supportés à partir de la plaque de fond 62 comme indiqué en 67. Les tubes sont guidés à leur extrémité supérieure par des supports latéraux 68.
Au sommet de la chambre supplémentaire de four 64 sont disposées des barres transversales pouvant constituer une grille 69 à laquelle est suspendu au moyen d'organes de suspension 71 un groupe de tubes 70 dont les tubes, réunis en- tre eux par des raccords en U, forment un serpentin. Les tubes du groupe de tubes 70 sont répartis dans la totalité de la chambre 64 et ils font saillie vers le bas sur environ la moitié de leur longueur, à l'intérieur de l'enveloppe 60 du four. La moitié supérieure du groupe de tubes 70 dénommée "zone de convection" 72, comporte des prolongements de surface servant à absorber la chaleur surtout par convection.
Aux extrémités inférieures du groupe 70, les tubes sont lisses et constituent ce qu'on appelle une zone de rencontre 73, étant donné que ces tubes sont exposés à la fois à la chaleur transmise par rayonnement à partir de la chambre principale de four et à la chaleur transmise par convection à partir des gaz de four à haute température s'écoulant autour des tubes lisses et le long de ceux-ci, puis vers le haut en traversant la zone de convection 72 du réchauf- feur dans laquelle les tubes comportent des ailettes et jusque dans la cheminée.
Le four comporte des brûleurs 75 qui dirigent leur flamme vers le haut dans une direction axiale à l'intérieur de l'enveloppe 60 du four. Comme re- présenté sur la figure 7, un brûleur unique peut être substitué aux deux brûleurs qui sont indiqués sur la figure 5 et qui pourraient également être plus nombreux.
Des tubulures de raccordement extérieures 76, dont une seule est représentée, rac- cordent respectivement les tubes d'entrée et de sortie du faisceau circulaire des tubes 66 aux tubes d'entrée et de sortie du groupe de tubes 70, comme le mon- tre clairement la figure 6. Ces raccordements par tubulures peuvent être établis à l'intérieur du four, si on le désire.
Il est particulièrement important que les tubes lisses de la zone de rencontre 73 du groupe de tubes 70 s'étendent sur une distance considérable vers le bas à l'intérieur de l'enveloppe 60 du four et qu'ils reçoivent ainsi la chaleur de rayonnement provenant des gaz à haute température qui passent autour de ces tubes. En outre, la chaleur de rayonnement est réfléchie par la paroi in- térieure de l'enveloppe 60 du four qui, de préférence, est en acier et comporte un garnissage réfractaire, en plus de la chaleur de convection en raison du cou- rant de gaz circulant vers l'intérieur à la partie supérieure de la chambre prin- cipale de four,,puis circulant vers le haut autour des tubes du groupe 70 et entre ces tubes.
Dans certains cas, on a estimé qu'il est désirable de monter un dé- flecteur 77 résistant à la chaleur à l'extrémité inférieure du groupe de tubes
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70 afin de protéger les coudes du serpentin de la chaleur transmise directement, par rayonnement par la flamme provenant des brûleurs. Toutefois, ce déflecteur ne constitue pas un élément essentiel et on peut ne pas en utiliser.
L'organisation décrite présente l'avantage remarquable d'absorber de la manière la plus efficace la chaleur des brûleurs dans le faisceau circulaire de tubes d'échange de chaleur 66 et à la fois dans la zone de rencontre 73 et dans la zone 72 de tubes à surface plus étendue faisant partie du groupe de tubes 70.
Dans l'organisation représentée sur la figure 5, la zone de rencontre 73, qui est constituée par les tubes lisses, s'étend vers le bas sur une distance considérable à l'intérieur du réchauffeur, en dessous de la partie supérieure du faisceau circulaire de tubes 660
Dans l'organisation représentée sur la figure 7, une enveloppe cylin- drique de four 80 est supportée par des montants 81 et comporte une plaque de fond 82 sur laquelle est monté un brûleur central unique 83. Dans l'enveloppe du four, on a prévu à une courte distance de sa paroi intérieure, un faisceau circulaire unique de tubes 84 qui comportent les raccords en U usuels à leurs parties supé- rieure et inférieure et qui sont supportés à partir de la plaque de fond 82 et sont maintenus en position à la partie supérieure par des supports 85.
La paroi du four située au-dessus des tubes 84 a une forme tronconi- que, comme indiqué en 86, et elle supporte une enveloppe cylindrique de réchauf- feur 87 de diamètre plus petit et sur laquelle est montée une cheminée 88.
Un groupe de tubes multiples 90, similaire au groupe 70 représenté sur la figure 5, comprend une zone de rencontre constituée par des tubes lisses 91 logés dans la section tronconique 86 du four, et une zone de convection 92, ou zone de tubes à prolongements de surface logés dans l'enveloppe cylindrique 87.
Les extrémités inférieures des tubes 91 sur lesquelles sont placés les raccords en U peuvent, si on le désire, être protégées par des déflecteurs réfractaires 93. Les tubes sont supportés à leur partie supérieure par des organes de suspen- sion 94 qui sont fixés à des barres transversales ou à une grille 95 qui ne gêne pas l'écoulement ascendant des gaz du four.
Cette dernière variante diffère de celle qui est représentée sur la figure 5, surtout en ce que la zone de rencontre constituée par les tubes lisses 91, bien qu'elle soit exposée à la chaleur de rayonnement direct provenant de la chambre principale de four et à la chaleur retransmise par rayonnement par la paroi tronconique 86, ne s'étend pas dans le four en dessous de la partie supé- rieure des tubes 84 qui constituent un faisceau tubulaire circulaire, comme re- présenté sur la figure 6. Pour ne pas surcharger le dessin, seuls deux des tubes 84 sont représentés sur la figure 7, mais en réalité, ils sont répartis sur la paroi intérieure de la chambre de combustion, comme représenté sur la figure 6.
Bien que, sur la figure 6, les tubes représentés soient raccordés en série avec le faisceau supérieur de tubes cette organisation peut être modifiée sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
Bien qu'un brûleur unique soit représenté sur la figure 7, et que deux brûleurs soient représentés sur la figure 5, plusieurs brûleurs peuvent être prévus dans la plaque de fond suivant une disposition circulaire mais, dans tous les cas, il est préférable que les brûleurs dirigent leur flamme vers le haut en direction axiale, de manière que le faisceau circulaire des tubes 66 de la figure 5, de même que le faisceau circulaire de tubes 84 de la figure 7 soient chauffés presque entièrement par rayonnement, tandis que, comme on l'a déjà exposé, la zone de rencontre du groupe de tubes supérieur est chauffée à la fois par rayon- nement et par convection et les zones de tubes à prolongements de surface (figu- re 5 et figure 7)
reçoivent la chaleur presque entièrement par convection à par- tir des gaz chauds qui circulent vers le haut entre les tubes et autour de ceux-c
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sur les éléments à prolongements de surface, à travers les grilles respectives et parviennent dans la cheminée.
Bien que, au cours de la description des figures 1, 5 et 7, on se soit référéaux parties à prolongements de surface des tubes comme étant des tubes à ailettes, il est préférables, en particulier dans le réchauffeur sans cheminée représenté sur la figure 1, d'utiliser des tiges relativement longues disposées en quinconce, comme représenté en détail sur la figure 8, étant donné que, de cette manière, les gaz de combustion viennent en contact avec les tiges, même si les tubes, ainsi qu'on l'a précédemment exposé, sont espacés à une distance re- lativement grande les uns des autres, les tiges n'opposant cependant qu'une ré- sistance minimum à l'écoulement.
Cette disposition contribue à la faible perte de charge se produisant entre la partie inférieure et la partie supérieure du réchauffeur et rend la cheminée inutile, comme représenté sur la figure 1.
Les faisceaux tubulaires 21 (figure 1), 66 (figure 5) et 84 (figure 7) qui sont chauffés par rayonnement, peuvent être supportés à la partie inférieure et guidés à la partie supérieure, ou bien être suspendus à la partie supérieure, la structure étant déterminée par des questions de dilatation. Par exemple, ces tubes peuvent être raccordés les uns aux autres, en deux sections, comme repré- senté sur la figure 2, ou en plusieurs sections, et le nombre des raccordements entre les tubes principaux et les tubes de rencontre à la partie supérieure du réchauffeur peut rendre désirable de suspendre les tubes principaux à la partie supérieure du four pour éviter des contraintes dues à la dilatation.
Les raccords en U placés à la partie supérieure et à la partie infé- rieure des tubes principaux peuvent être soudés ou comporter, en vue du nettoyage, des bouchons ou être des raccords en U amovibles, à volonté.
Un réchauffeur conforme à une autre variante de la présente invention est représenté sur les figures 9 et 10 et correspond en majeure partie à celui- des figures 1 et 4, les mêmes références étant utilisées dans chaque cas lorsque cela est possible. Le four représenté sur les figures 9 et 10 comprend un groupe de tubes chauffants supplémentaires qui sont suspendus à une grille 27 par des organes de suspension 31 et qui s'étendent sensiblement jusqu'en dessous de la section tronconique 15 de four, ce groupe comprenant un faisceau circulaire ex- térieur de tubes 101 qui comportent des organes à prolongements de surface à partir de leur partie supérieure jusqu'à l'extrémité supérieure de cette section tronconique des surfaces lisses en dessous de ce point.
De plus, des tubes 102, comprenant au moins une rangée de tubes mais, de préférence deux, comme représen- té sur la figure 10, ou plus encore, comportent des prolongements de surface sur toute leur longeur. Cette disposition est clairement indiquée sur la coupe transversale représentée sur la figure 10.
Cette variante de l'invention présente l'avantage que les faisceaux extérieurs 101 de tubes qui font saillie vers le bas dans la chambre principale de four à partir de l'enveloppe supplémentaire du réchauffeur présentent des surfaces lisses et absorbent en majeure partie la chaleur, soit par rayonnement direct à partir des gaz chauds s'élevant des brûleurs disposés au fond de l'en- veloppe principale, soit par réflexion à partir du garnissage réfractaire 25 de la section tronconique ainsi qu'à partir du garnissage réfractaire 11 de la cham- bre principale de four. D'autre part, les tubes du groupe qui sont sensiblement protégés par le faisceau circulaire 101 comportent des prolongements de surface et absorbent en majeure partie la chaleur de convection.
Toutefois, l'organisation intérieure du four est telle que le fais- ceau circulaire de tubes 101 reçoit une partie de sa chaleur par convection et que les tubes intérieurs 102, qui s'étendent vers le bas jusque dans la chambre principale de four reçoivent une partie de leur chaleur par rayonnement.
Les structures représentées et décrites constituent des modes de ré- alisation préférés de l'invention, mais elles peuvent être modifiées sans s'écar-
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ter pour cela de la portée de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Réchauffeur à tubes verticaux, qui présente une section transver- sale sensiblement annulaire et comporte une enveloppe principale formant une cham bre de combustion, un faisceau de tubes d'échange de chaleur disposés dans la chambre, près de sa paroi, et un dispositif de brûleurs pouvant decharger eur flamme - axialement vers le haut à partir de l'extrémité inférieure de la chambre de com- bustion en soumettant ainsi le faisceau de tubes à la chaleur de rayonnement, ca- ractérisé en ce qu'il comprend une chambre supplémentaire formée par une envelop- pe supplémentaire de section transversale plus petite que celle de l'enveloppe principale précitée et montée à la partie supérieure de cette dernière, et un groupe de tubes logé dans la chambre supplémentaire et s'étendant vers le bas à partir de celle-ci en direction de la chambre de combustion,
les tubes de ce groupe comportant des prolongements de surface seulement sur les parties supé- rieures qui sont disposées dans la chambre supplémentaire, tandis que les parties inférieures restantes de ces tubes présentent des surfaces lisses.