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"Fours de combustion.'*
La présente invention a pour objet, en gênerai, la technique des fours de combustion.
Elle a plus particulièrement pour objet un four à verre comportant .des ombres de régénération opposées en vue de conserver momentanément la chaleur éliminée de la zone de combustion par le système de tirage. Plus particulièrement encore, l'invention a pour objet un appareil utilise pour effectuer le renversement de l'écoulement des produits gazeux de la combustion, ainsi que de l'air de cette dernière à l'intérieur du four et, en particulier, le système régénérateur permettant d'améliorer l'efficacité thermique du fonctionnement.
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Un four du type régénérateur faisant l'objet de la présente invention comprend des chambres d'accumulation de chaleur sur les cotés opposés de la zone de combustion proprement dite. Les chambres opposées de régé- nération ont un intérieur constitué de plusieurs briques souvent appe- lées "ruchage", empilées de façon que l'air ou les gaz résiduaires puis- sent passer à travers, tout en assurant une large surface pour les gaz chauds avec lesquels elles doivent entrer en contact.
De chacune des chambres de régénération, partent des canaux se terminant dans des ouvertures (appelées ci-après orifices), reliées al- ternativement a une cheminée, dans laquelle un tirage peut être provoqué par une soufflerie centrifuge ou un autre type de système de ventilateur.
Lors du fonctionnement de ces fours, où les gaz de combustion sont pas- ses par une des chambres de régénération et, par conséquent, par la che- minée pendant une période donnée, l'écoulement du système est inversé de façon que l'air d'admi@sion soit dirigé à travers la même chambre de ré- génération et dans la zone de combustion, tandis que les gaz de combus- tion passent par l'autre chambre de régénération, pour céder leur cha- leur au "ruchage" de cette dernière, comme décrit ci-dessus. De la sorte, l'air d'admission passant par le "ruchage" absorbe la chaleur qui, comme indiqué, a été extraite des gaz résiduaires et momentanément accumulée dans les briques constituant le système de "ruchage".
Comme indiqué ci-dessus, il existe actuellement des appareils de renversement, comme par exemple des soupapes à papillon, servant à chan- ger l'écoulement des gaz à l'intérieur d'un système de régénération. On a trouvé que l'appareil de renversement d'écoulement du type à soupape à papillon laissait beaucoup à désirer, principalement du fait que les soupapes à papillon n'assuraient pas un joint efficace et que, par con- séquent, l'efficacité thermique n'était pas optimum. De plus, on com- prend aisément que des fours assez grands impliquent d'importantes quan- tités de gaz, à la fois pour l'air d'admission et les gaz de combustion sortants. Dès lors, les canaux, les conduites et les orifices nécessai- res pour le traitement de ces volumes doivent être assez larges.
C'est pourquoi, les soupapes du type à papillon doivent être assez massives afin de pouvoir remplir les distances séparant les pavis des orifices, etc. Avec de:: soupapes aussi grandes et aussi massives, la forte quanti- té de chaleur impliquée provoque un important gauchissement des éléments
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de soupape, tout en réduisant l'efficacité de l'étanchéification. On a également trouvé que le fonctionnement de ces soupapes était très coûteux par suite de leurs dimensions et de la structure d'appui requise pour supporter leur arbre.
On a également eu recours à des canalisations du type mobile mais, malheureusement, ce système s'est accompagné de fuites excessives et a également nécessité un refroidissement important, sinon il se produisait un gauchissement provoquant un grippage mécanique lors du fonctionnement. On a également trouvé que les soupapes de renversement d'écoulement connues jusqu'à présent nécessitaient beaucoup d'entretien et, ce qui est plus important encore, aucun des appareil ou soupapes du type à renversement d'écoulement connus jusqu'à présent ne s'est avéré un jqint réellement efficace permettant d'approcher l'efficacité thermi- que théorique possible.
En conséquence, un objet principal de la présente invention est de prévoir un appareil de renversement d'écoulement pour les fours du type à régénération, cet appareil coinportant des caractéristiques assurant un joint extrêmement étanche, de façon que l'efficacité thermique de tout le système se rapproche d'une valeur optimum.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un appareil de renversement d'écoulement comportant des caractéristiques permettant un renversement rapide d'une position de tirage ou de sortie sur une sor-' tie de canal de chambre de régénération vers l'autre sortie de canal de la chambre du four de régénération.
Un autre objet encore de la présente invention est de prévoir un appareil de renversement d'écoulement pour des fours du type de régénéra-) tion, dont les pièces mobiles sont facilement accessibles, de façon que l'entretien, bien que réduit au minimum, puisse être effectué avec un mximum de facilité.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un appareil du type décrit comportant dcs caractéristiques hautement souhaitables permettant un contrôle solidaire et automatique du dosage des gaz rési- duaircs ou des produits de conbustion suivant des principes de combustion efficaces, tout enassurant, en même temps, le contrôle de l'écoulement et de la quantité d'air d'admission suivant la pratique de la combustion.
Un autre objet de la présente invention est Je prévoir un appareil du type envisagé, comportant des caractéristiques permettant le rcnvcr-
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sèment de marche de l'appareil en utilisant un minimum d'énergie.
L'homme de métier reconnaîtra les objets ci-dessus ainsi que d'au- tres à la lecture de la description détaillée ci-après, en se référant aux dessins en annexe, dans lesquels on représente, à titre d'illustra- tion uniquement, plusieurs formes de réalisation de l'appareil de la présente invention.
Dans les,dessins
La fig. 1 est une élévation en bout, partiellement en coupe et avec d'autres parties détachées, d'un four à verre du type à sommet bombé, comportant des chambres de régénération opposées.
La fig. 2 est une vue en plan du four représenté à la fig. 1 et elle donne, comme la fige 1, une description d'un appareil à renversement de tirage de la présente invention, cet appareil étant représenté sous une forme schématique.
La fig. 3 est une élévation en bout d'un appareil de renversement de tirage suivant la présente invention, cet appareil étant représenté au-dessus des ouvertures ou orifices placés côte à côte et tournés vers le haut des canaux des chambres opposées de régénération.
La fig. 4 est une vue quelque peu agrandie de l'appareil de renver- sement de tirage, montrant, avec plus de détails, certaines caractéristi- ques mécaniques de construction, de même qu'un moyen pour effectuer son mouvement.
La fig. 5 est une vue en coupe prise sur la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en coupe-prise sur la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en coupe un peu agrandie, prise sur la ligne 7-7 de la fig. 5.
La fige 8 est une vue en coupe un peu agrandie, prise sur la ligne 8-8 de la fig. 5.
La fig. 9 est une vue en coupe de la partie inférieure de l'élément à chambre de ventilation de l'appareil de renversement de tirage, tout en montrant sa relation avec ses autres pièces composantes et, en parti- culier le système d'étanchéification avec un orifice de canal de chambre de régénération.
La fig. 10 est une vue en élévation latérale montrant la relation entre la chambre de ventilation, le canal du four de régénération et la
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cheminée à tirage induit.
La fig. 11 est une illustration schématique du circuit électrique et des contrôles pneumatiques assurant le fonctionnement automatique de l'appareil de renversement de tirage suivant une forme de réalisation préférée de la présente invention.
La fig. 12 est une élévation cn bout schématique d'une autre òrme de réalisation de la présente invention sous forme d'un appareil de rcn- ; versement à peu près analogue à celui représenté à la fig, 3, mais com- prenant plusieurs autres caractéristiques assurant un fonctionnement sou- haitablc dans certaines conditions.
Ainsi qu'on le comprendra plus clairement par la lecture de la des- cription ci-après, on peut constater que l'appareil de la présente in- vention est conçu en particulier pour un système de régénération d'un four, dans lequel des orifices adjacents de canaux allant respectivement aux chambres de régénération opposées sont alternativement raccordes à une cheminée à tirage induit.
Pour ce système de four, l'appareil de la présente invention comprend des voies courbes s'étendant dans le même plan que les orifices allant respectivement aux chambres opposées de ré- génération et à une chambre de ventilation comportant une extrémité de sortie supérieure et une ext@émité d'entrée inférieure, cette extrémité de sortie pouvant être raccordée hermétiquement à une cheminée a tirage induit, cette chambrc de ventilation pivotant sur cette sortie, tandis que cette extrémité d'entrée comprend un support prévu pour suivre ces voies en vue de déplacer cette extrémité d'entrée sur ces dernières, pour la raccorder alternativement à ces orifices.
Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, l'appareil comprend une canali- sation collectrice, afin d'améliorer le raccordement entre les orifices allant respectivement aux chambres opposées de régénération et à l'extré- mité d'entrée inférieure de la chambre de ventilation.
Suivant une autre forme de réalisation encore, assurant le contrôle voulu de l'écoulement des gaz à travers les orifices et la chambre de ventilation, la canalisation collectrice comporte plusieurs volets, la- mes ou ailettes à position angulaire réglable, assurant un contrôle de la section transversale libre de la canalisation à un endroit donne, de même qu'un contrôle du débit de l'air de combustion d'admission ou des gaz de sortie.
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En sa referait plus spécifiquement aux dessins, on représente dans les fig. 1 et 2, un four à verre 21 à sommet bombe contenant un bain de verre G dans le récipient 24 du four. Une niche à chien 26 (fig. 2) à une extrémité permet l'introduction des ingrédients formant le verre, tandis que la gorge 27, à l'extrémité opposée, permet l'évacuation du verre fondu, pour le traiter ultérieurement en articles en verre finis.
Le four comporte des chambres de régénération opposées 29 (à droite) et 29a (à gauche). Plusieurs tuyères 30 à droite, ainsi que des tuyères a- nalogues 30a, à gauche, servent à faire sortir un gaz combustible, comme par exemple du gaz naturel, assurant les conditions de fusion pour les ingrédients formateurs du verre. Un ensemble de briques empilées 31 est contenu dans chacune des chambres de régénération 29 et 29a et il per- met aux gaz de passer à travers, comme indiqué schématiquement par les floches. Comme représenté dans les fige 1 et Z, les gaz vont de droite à gauche et seule la ruyère de droite 30 fonctionne, tandis que la tuyè- re de gauche 30a est en position d'arrêt.
Après la combustion, les gaz descendent dans le ruchagc de la chambre de régénération de gauche 29a et ils passent à travers le canal de gauche 32a, qui se termine dans un orifice 33a dirigé vers le haut. Comme représenté à la fig. 2, l'orifice de sortie de gauche 32a est relié à l'appareil 35 de la présente inven- tion, qui dirige les gaz vers le haut, ainsi que hors de la conduite horizontale 36. L'appareil pivote sur la sortie 36 et on peut le faire tourner vers la droite (comme représenté en pointillé à la fig. 1), de façon qu'il vienne se placer sur l'orifice de droite 33, situé côte à c8te par rapport à l'orifice 33a. L'orifice de droite 33 est raccordé à un canal 32 analogue au canal 32a, avec Cette exception qu'il est rac- cordé à la chambre de régénération de droite 29.
Une paroi centrale 37 sépare les deux canaux et contribue à définir les orifices 33 et 33a tournés vers le haut.
L'appareil de renversement de tirage 3Sest représenté d'une manière plus détaillée dans les fig. 3 à 9. L'appareil comprend une chambre de ventilation verticale 38 en tôle, raccordée à la sortie 36 et ouverte au fond. La chambre 38 est une canalisation rectangulaire creuse définie par des parois latérales espacées 38a, 38b, ainsi que des parois analo- gues espacées 38c et 38d, toutes ces parois étant reliées ensemble. Des brides 39a, 39b, 39c et 39d sont fixées respectivement au bord inférieur
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de chacune de ces'parois. Des supports 40a, 40b, 40c et 40d sont fixés aux coins inférieurs de la chambre de ventilation (fig. 5). Les supports 40a et 40b s'étendent vers l'extérieur perpendiculairement à la paroi latérale 38c, tandis que les supports 40c et 40d s'étendent perpendicu-
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lairement à l'autre paroi latérale 38d.
Comme représenté très clairement à la fig. 5, des arbres espacés 41 et 41a sont montés d'une manière rota- tive dans les supports 40a-40b et 40c-40d. Les extrémités de l'arbre 41 sont également montées d'une manière rotative dans deux bras de levage parallèles et espaces 42 et 43 (à droite), s'étendant le long et en des-
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sous des parais 33a et 38b à partir d'un point situé au-delà de l'arbre 41, pour al .,r à peu près jusqu'à la moitié des parois 38a et .38b.
Les extrémités ce l'arbre 41a sont également montées d'une manière rotative dans des bras de levage parallèles et espacés 42a et 43a, placés de la
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mcme maniërt du coté gauche en s'étendant vers la droite à partir d'un point situé de l'arbre 41, pour venir rencontrer les bras de le- vage de droite 42 et 43. Les deux paires de bras de levage 42-42a et 43-43a sont espacées parallèlement sur les côtés opposés de la chambre de ventilation. Les bras 42 et 42a sont généralement dans le même aligne-
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ment, tout c4inie ics bras 43 et 43a.
Les extrémités intérieures des bras de levage coortpnt une pièce on portc-a-faux 44, dans le coin supérieur ou inférieur de laquelle est pratiquée une encoche, comme représenté en
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4S, pour pe,-ettre aux extrémités de chevaucher l'une sur l'autre, comme représenté c airoxnenL à la fig. 8. Ces extrémités des bras de levage alignés son;é±1;,'cs ensemble par une articulation pivotante 46 (voir éga-1 lement fig.Î=;5). les extrémités extérieures des bras de levage 42 et ; 42a, sont montées' d'une manière rotative, des roues à brides 47 et 47a respectivericiit. ' , 1'e idis que, sur les extrémités extérieures des bras de levage 43 et 43a,,. Eont montées, d'une manière rotative, des roues 43 et 48a.
Ces roues vyryent sur des voies courbes espacées 49 Cc(îté avant) et 50 (coté arrive), lorsque les bras de levage sont dans leur position de fonctionnement comme représenté cri poiiitili(,z :t la fio. 4. Les roues à brides .lui, et 41- servent de ;;uiucs, l,cs voies 49 et 50 sont espacées l'une de l'autrelt forment des arcs de cercle. Aux extraites intcrjcu- res des quatre t #ta de levage, par exemple les extraites voisines dru raccordemen't 40,,ont fixues, comme indique Cil 51a, des attaches ruz S's.-
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tendant vers le haut. Les attaches, sont à leur tour, fixées à un ressort 51b relié au support horizontal Slc s'étendant latéralement vers l'exté- rieur à partir de la paroi 38a de la chambre de ventilation et, de la même manière, mais non-représenté, à partir de la paroi opposée 38a.
Les qua- tre ressorts 51b (un sur chaque attache 51), reliés à chaque extrémité intérieure des quatre bras de levage, poussent normalement les extrémités intérieures des bras de levage comportant le raccordement 46 vers le haut de façon que le pivotement des deux bras 42 et 43 sur l'axe 41, ainsi que le pivotement des deux deux bras 42a et 43a sur l'axe 4-la maintien- nent les roues (47,47a, 48 et 48a) en contact avec la voie 49 à l'avant et la voie 50 à l'arrière. La position normale des bras de levage poussée vers le haut par les ressorts Slb est représentée en pointillés à la fig. 4.
Dans la position des bras de levage représentée en traits pleins à la fig. 4, les roues sortent des voies et la chambre de ventilation est fermée hermétiquement co.nme décrit ci-après d'une manière plus détail- lée.
En se référant aux fig. 1 et 3, on décrira à présent la façon de dé- placer la chambre de ventilation de sa position située sur l'orifice 33a dans une position située à droite sur l'orifice 33, étant entendu que l'orifice 33a conduit à la chambre de régénération de gauche 29a, tandis que l'orifice 33 va à la chambre de régénération de droite 29 du four 21.
Le déplacement s'effectue de la manière suivante. En se référant à la fig. 5, on peut constater que la chambre de ventilation 38 est située sur l'orifice de gauche 33a. L'arbre d'entraînement horizontal 52, situé sur la paroi 37 entre les orifices 33a et 33 est tourillonné, à l'avant, dans une boite de réduction d'engrenages 52a et, sur le côté éloigné, dans une monture tourillonnée 52b. Un moteur 52c fournit l'énergie à l'arbre 52 par l'intermédiaire de poulies espacées 52d (sur l'arbre du moteur) et 52e (sur l'arbre de la botte d'engrenages), ces poulies sup- portant une courroie 52f ; un bras de manivelle avant 53 et un bras de manivelle arrière 54 sont fixés sur l'arbre principal 52 en étant respec- tivement espacés vers l'intérieur de la boîte d'engrenages 52a et la monture à tourillon 52b.
Lors de la rotation de l'arbre 52, les bras de ' manivelle se déplacent sur un arc (traits discontinus) désigné par le chiffre de référence 100 dans les fig. 3 et 4, ce déplacement étant con-
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tr@é pr la botte d'engrenages 52a. L'arc de déplacement des extraites de hras de manivelle n'atteint pas tout à fait 180 . Lors de la rota- de l'arbre 52, les bras de manivelle 53 et 54 se déplacent ensemble parallèlement. A l'extrémité de chaque bras de manivelle, sont prévus ds moyeux 53a et 54a, tournés vers l'intérieur et sur chaque moyeu sont @@ntés, d'une manière rotative, des galets cylindriques 53b et 54b.
Les ets sont prévus pour rouler dans des glissières verticales 55 (avant)
55a (arrière), définies chacune par des rebords espacés 55c et 55d, ntés sur les parois avant 3Sa et arrière 38b. A l'extrémité extérieure du bras de manivelle 53 uniquement, sont montés des doigts 53d et 53e.
/'' Le doigt 53d est prévu pour s'engager dans le contact S6a du disjonc- teur de sécurité de gauche 58, lorsque le bras de manivelle 53 est dans sa position extrême de gauche, tandis que le doigt 53e s'engage dans le contact 56 du disjoncteur de sécurité de droite 57, lorsque le bras de manivelle est dans sa position extrême de droite. Les disjoncteurs de sécurite 57 et 58 excitent d'autres éléments de contrôle de la présente invention, qui seront décrits ci-après d'une manière plus détaillée.
Pour pousser les extrémités. intérieures des quatre bras de levage d'une manière pivotante vers le bas, afin qu'elles viennent/reposer hermétique- ment sur la chambre de venti@atin, les bras de manivelle 53 et 54 com- portent des galets de came 53f et 54f. Des butées de came 59 sont fixées à chacun des quatre bras de levage dans des positions prévues de façon à entrer en contact avec les galets de came.
Lorsque le bras de manivel- le ou de tourillon 53 et son bras associé 54 se déplacent sur l'arc de déplacement, comme décrit ci-dessus, les galets 53b et 54b étant respec- tivement dans leur glissière 55 et 55a, la chambre de ventilation, sup- portée sur les bras de levae 42, 42a, 43 et 43a, à leur tour supportés sur les roues 47, 47a, 48 et 48a dans les voies 49 et 50, se déplace d' une position dans l'autre, par exemple une position située sur un orifi- ce 33a, dans une position située sur l'autre orifice 33. Comme décrit ci-dessus, le mouvement de la chambre de ventilation 38 est contrôle par le fonctionnement du moteur, de façon que la rotation de l'arbre des bras de manivelle de sa position d'extrême gauche a sa position d' extrême droite prenne environ 3 secondes.
Dans les fig. 4 et 6, le bras de tourillon 53 est dans sa position extrême dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, la chambre de ventilation 38 étant située
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sur l'orifice de gauche 33a. Comme représ@é en traits pleins, les res- sorts 51b, relies aux attaches 51 et, par aux bras de levage
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42 et 42a, sont dan.s leur position bras de levage se déplàcent dans cette dernière position à partir représent6o en pain- tillés sous l'action des galets de came 53f 54f sur les butées 59, prévues sur les bras 42 et 43.
Le entre les extré-
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Mités intérieures des bras de levage force é;Rment les bras 42a et 43a vers le bas, faisant ainsi pivoter tous les br de levage sur leurs
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axes de pivotement 41 et 41a, de sorte que lestes 7, 47a, 48 et 48a sont soulevées hors des voies 49 et 50 et que la brides inférieures
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39ae 39b, 39c et 39d formant le bord inférieur d,la chambre de ventila- tion 38 sont poussées fermement vers le bas en cact avec un joint an-
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nulaire en amiante 60a monte sur la périphérie doi'iectour 62a, comme représenté à la fig. 9. Le joint en amiante 60s e 1.ionté dans le canal périphérique 61a (fig. 9), formé dans le bord supe sur du collecteur
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62a, qui est égalewcnt situé sur les deux orifices'. et 33.
Le c3t6 droit de l'orifice 33 est réalisé de la même Manient, en se référant
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à la fig. 3, on constate que la canalisation de dros 62 comporte, sur son bord supérieur, un joint annulaire en amiante 60 @nté dans le canal 61. Des parois 63 et 63a séparent la.canalisation 62,, la canalisation
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62a, créant ainsi des passages indépendants comniunicl avec les ouver- tures.
A mi-distance entre les parois 63 et 63a, est l'axe princi- pal 52, auquel est relie le bras de manivelle 53 prév@ pour se déplacer comme décrit ci-dessus, faisant ainsi voyager l'extraie comportant le galet, ainsi que l'extrémité comportant le patin de d@jonceur de sécu- rité dans le parcours décrit par laligne en pointillé comme représen- té par le chiffre de référence 100.
Un aspect avantageux de la présente invention ré@@ic dans le système unique de volets ou d'ailettes comportant des dispos de contrôle servant à régler automatiquement le passage et la quotité des gaz à
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travers les orifices de sortie et d'entrée allant au hambres de régéné- ration. En se référant aux fig. 3 et 99 dans la canalisation 62a, située sur l'orifice 33a et servant à faire communiquer cet orifice avec la chambre de ventilation 38, se trouve une série de quatre lames ou volets
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espacés 64a seétendant transversalement@ conme repriasnté à la fig. 5.
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La relation ou la position angulaire de ces volets ou ailettes 64a est contrôlée;par plusieurs leviers 65a reliés ensemble d'une manière pivo- tante, de'façon que le mouvement du bras 66a contrôle la position de tous les "olets. Le bras 66a est contrôle par la pression régnant à l'in- térieur d un? membrane à air 67a. Les volets b4a sont représentés en pointillé,; à la fig. 3.
On peut constater qu'ils pivotent chacun sur des arbres 64.
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Un moteur pneumatique 67a est représente schéniatiqucmcnt dans cette fig. 3, afin de simplifier l'illustration, nais il est représente d'une manière quelque peu simplifiée à la fig. 11 et on le décrira ci-après
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d'une façn plus ,létaillée propos de cette figure. Les volets ou ai- lettes 64@, situés sur l'orifice 33a, sont représentés dans leur posi- tion de fonctionnement en vue de contrôler le passage des gaz résiduai- res versée haut, ainsi que hors de la chambre de ventilation 38. En d' autres termes, ils servent à étrangler quelque peu l'écoulement libre '
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des gaz sortic montant a travers la chambre de ventilation 38 et sor- tant par la sortie 36.
Les volets peuvent être règles de deux manières connues,''une étant l'effet d'opposition, qui est préfère et décrit dans lestandis que l'autre est l'effet de parallélisme, pou-
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vant trf: co::paré au mouvement des éléments ou de lames d'une "jalousic" habituel L'effet d'opposition des lames assure un réglage et un con- trôle pl précis de la quantité des gaz passant à travers.
Un analogue de volets 64 est place dans la canalisation 62 située l'orifice de droite 33 qui, comme représente à la fig. 3, sert d'entrée pour l'air de combustion, étant donné que la chambre de ventilât'on 38 est situéc dans un rapport de sortie sur l'orifice de gauche Les volets 64 sont contrôles de la même manière que les vo-
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lets 64 la canalisation b2a, c'est-b-dire par plusieurs leviers 6S relie ensemble d'une naniëre pivotante, de façon que le mouvement du bras contrôle la position des quatre volets. Le bras 6b est, à
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son toutr contrôle par la pression d'air i l'intérieur du moteur pneuma- ! tique représente schcmntiqucment 1 la fi;;. 3, mais d'une façon plus à 3 la Il.
Les volets 64 sont rerycscntcs unns leur posi- tion due en vue uc mieux contrcr la vitesse d'introduc- tion de air de combustion dans le four par la chambre de l'cl:uncratiott
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de droite 29 ( fig. 1). Ainsi qu'on peut le constater dans cette figure, les volets sont placés afin de permettre l'entrée pratiquement libre de l'air et tout autre volet est, de préférence, pratiquement parallèle.
Comme décrit ci-dessus, suivant qu'elle est placée sur un orifice ou sur l'autre, la chambre de ventilation 38 sert de conduite dirigeant les gaz résiduaires ou les produits de combustion à travers la sortie supérieure 36. Le raccordement de cette dernière au système de tirage est représenté à la fig. 10. Ainsi qu'on peut le constater, la sortie 36 est raccordée à une conduite horizontale 36b par une bride 36a. Le rac- cordement à bride permet un certain mouvement vertical (indiqué par les flèches) de la chambre de ventilation, ce mouvement étant requis par la descente de la chambre de ventilation provoquée par le mouvement des bras de levage, suite à l'engagement des galets de came 53f et 54f dans les butées 59.
La conduite 36b est reliée à l'admission centrale d'une soufflerie centrifuge 68 comportant un arbre central 68a monté dans des tourillons 68b et 68c et se terminant, au-delà de ces derniers, par une poulie raccordée 68d. La poulie 68d est raccordée, par une courroie 68e, à une poulie 68f, montée sur l'arbre 68g, entraîné par le moteur 68h.
La soufflerie 68 comprend une sortie périphérique 68i raccordée à la cheminée encapuchonnée 68j s'étendant verticalement dans l'atmosphère.
On se référera à présent à la fig. 11, où l'on représente le circuit d'excitations successives du moteur principal d'entraînement 52c contrô- lant les mouvements du bras de manivelle 53 par les disjoncteurs de sécu- rité 57 (à droite) et 58 (à gauche). Dans le circuit, décrit ci-après d'une manière plus détaillée après ces remarques préliminaires, sont prévus deux enroulements de solénoïdes 70 et 70a. Lors de l'excitation, ces enroulements.assurent un contrôle de déplacement des membranes pneu- matiques 67 et 67a pour le réglage respectif de la position des volets de gauche 64a et des volets de droite 64, suivant qu'ils doivent contrô- 1er l'écoulement de l'air de combustion entrant ou des gaz résiduaires sortants.
Comme représenté, le courant pénètre dans le circuit par la ligne 71 et, par la ligne 72, il peut passer par l'un ou l'autre des solénoï- des 70 ou 70a, suivant la position des contacts terminaux des dijonc- teurs de sécurité 57 et 58, pour revenir ensuite par la ligne 73. Comme
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représenté, le solénoïde de droite 70a est excité, alors que le solénoï- de de gauche 70 ne l'est pas. Le courant venant de la ligne 71 peut éga- lement passer dans le moteur 52c par la ligne 71a, suivant le contact des pôles de disjoncteurs de sécurité indiquée et également suivant la connexion de l'inverseur principal 74, raccordé à l'autre ligne principa- le 73. L'inverseur principal 74 entre en contact avec le contact 74a ou le contact 74b.
Cet inverseur principal est contrôle manuellement ou par une minuterie. Etant donné que les minuteries sont bien connues dans la . technique, il n'est pas nécessaire ci'en donner une description plus dé- taillée. Lors de ce fonctionnement, la durée est habituellement réglée pour effectuer des contacts avec 74a, puis 74b sur des cycles de 20 à 30 minutes. Le disjoncteur de gauche 58 est représenté dans la position abaissée. Il raccorde les contacts 58a et 58b, mettant ainsi le solénol- de 70a dans un raccordement en série avec les lignes principales 71 et 73.
Dans sa position normalement fermée (ou déclenchée), le disjoncteur de sécurité 58 raccorde les contacts 58c et 58d, mettant ainsi le cou- rant 71 dans un raccordement en série avec le moteur 52c par la ligne 75,, les contacts 58c et 58d, le contact 74a de l'inverseur principal, la ligne 73a et la ligne 73. Comme représente, le disjoncteur de sécurité 57 est dans sa position normalement fermée, raccordant les contacts 57a et 57b. Dans cette position, le moteur 52c est déconnecte, étant donné que le contact 74b de l'inverseur principal n'est pas raccordé à la li- gne 73. Dans sa position ouverte, le disjoncteur de sécurité 57 raccorde les contacts 57c et S7d, excitant ainsi le solénolde de droite 70, étant donné qu'il est en série avec le courant 71 par la ligne 72, le disjonc- teur de sécurité et la ligne 73.
L'excitation successive des solénoides
70a et 70 provoque le déplacement du piston 76 à l'intérieur du cylindre
76a d'une position extrême de gauche, représentée en traits pleins, dans une position extrême de droite, représentée en pointillés. Le pis- ton 76 comprend deux cordons espacés 76b et 76c, séparés par une partie centrale de plus faible diamètre, laissant une chambre intérieure annu- laire.
Suivant leur position, les cordons servent .. -mettre le raccor- dement de deux conduites d'admission d'un côté du piston à de@@ des quatres conduites de sortie de l'autre côté, tout en bloquant les deux autres conduites de la manière suivante. Comme représenté en traits
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plains, la position, du piston 76 permet de raccorder la conduite 77 à la conduite 78 (allant au moteur à membrane pneumatique de gauche 67a) et la conduite 79 à la conduite 80 (allant au naoteur à membrane pneumatique de droite 67), étant donne que les sorties 80a et 78a sont bloquées par les cordons 76c et 76b.
Or, lorsque le piston 76 se déplace vers la droi- te (pointillés), les sorties 80a et 78a préalablement bloquées entrent respectivement en communication avec les conduites d'admission 77 et 79, tandis que les sorties préalablement ouvertes 80b et 78b sont bloquées, mettant ainsi l'admission 77 en communication directe avec la conduite
80 (allant au moteur à membrane pneumatique de droite 67), tandis que l'admission 79 est raccordée à la conduite 78 (allant au moteur à membra- ne pneumatique de gauche 67a).
On a dès lors décrit, d'une manière extrê- mement simplifiée, une soupape de renversement à quatre voies permettant d'inverser, d'un moteur à membrane pneumatique 67a, à l'autre 67 et vice versa, l'air de contrôle venant d'un dispositif de contrôle 81a de pres- sion du four et l'air de contrôle d'un dispositif de contrôle 81 d'air de combustion. Une souple commerciale à quatre voies, contrôlée par des solénoïdes doubles et convenant pour être utilisée en vue de l'inver- sion des contrôles comme décrit cidessus, est fabriquée par la "Automatic Switch Company", Florham Park, New Jersey.
Lorsque les éléments sont raccordés comme représenté 1 la fig. 11, l'a@@@de contrôle venant du dispositif de contrôle 81a de pression du fourest raccordé directement au moteur à membrane pneumatique 67a. La pression d'air exercée sur la membrane 82a détermine le par-.
cours vert @al de la tige 83a, contrôlant ainsi, par l'intermédiaire du levier 66a bras de contrôle et la série de leviers 6Sa, la position des volets 6 De même, le dispositif de contrôle d'air de combustion de droite 81 se@a raccordé au moteur à membrane pneumatique de droite
67 et, suivant Impression d'air dans la conduite 79, il exercera une ression sur la membrane 82, déterminant ainsi l'allongement vertical de la tige 83, qui est raccordée au levier 66 du bras de contrôle, et par @onséquent, à a série de leviers 65, réglant la position spatiale des volets 64.
Le dispositif de contrôle 81a de pression du four est rac- cordé' à et reçoit une impulsion d'un élément 84a réagissant à la pression et situé dans la zone de combustion du four (voir fige 2). Le dispositif
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de contrôle 81a de pression du four est bien connu dans la technique et ne doit pas être décrit en détails. Un dispositif approprié de ce genre est fabrique par la "Bailey Meter Company", Cleveland, Ohio. Le disposi- tif de contrôle de pression 81a est alimenté par de l'air sous haute pression (par exemple 15-25 libres, 6,80-11,34 kg), cet air étant réduit ' suite aux variations de pression des chambres du four, pour être ensuite amené par la conduite 77 et de là, à l'un ou l'autre des moteurs à mem- brane pneumatiques 67a ou 67.
Il est normalement réglé de façon que des pressions comprises entre 1,27 et 5,03 mm de pression d'eau dans le four soient réfléchies dans la conduite 77, en une pression d'air appropriée, suffisante pour contrôler le déplacement de la tige 83a, contrôlant ainsi la position des volets 64a entre une position pratiquement ouverte complètement et une position pratiquement fermée complètement.
Le dispositif de contrôle d'air de combustion 81 (à droite de la fig. Il) est prévu pour recevoir une impulsion d'un dispositif de mesure d'oxygène 84 situé dans la cheminée 68j (fig. 10). Cet élément de mesure d'oxygène 84 est conçu pour analyser la teneur en xoygène des gaz rési- duaires dans la cheminée 68j et, étant donné qu'il est bien connu, il ne nécessite aucune description détaillée. Au lieu du dispositif de con- trôle d'air de combustion 81 mesurant la teneur en oxygène des gaz rési- duaires, on peut employer un débitmètre d'air ou un dispositif de contrô- le du rapport combustible/air. Ces dispositifs sont bien connus et l' homme de métier comprend parfaitement leur fonction normale dans le fonctionnement du four.
Ces derniers dispositifs sont fabriques par la reçoit Meter Company", Cleveland, Ohio. Le dispositif de contrôle 81 é reçoit une impulsion de l'élément de mesure d'oxygène 84 et, suivant la ; teneur en oxygène, il règle la pression d'air des conduites à une valeur inférieure. La pression passant par les conduites 79 et 80 agit sur le moteur pneumatique 67. Suivant la pression, le acteur contrôle le dépla- cernent vertical de la tige 83, râlant ainsi la position spatiale des vo- lets 64 par 1'intermédiaire du levier 66 et des leviers raccordes 65.
Il est entendu que l'on a donne ci-dessus une description J'un moyen de contrôle automatique pour le réglage des volets. Toutefois, ces derniers peuvent être reclus d'une maniere appropri e à la main ou par des moyens autres que celui décrit dans l'exemple ci-dessus.
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Une caractéristique de la présente invention réside dans le fait que l'on peut inverser le système en employant la soupape à quatre voies représentée schématiquement et illustrée par le cylindre 76 et le piston 7'va. En d'autres termes, au lieu de contrôler les volets de gauche 64a, le dispositif de contrôle 81a de pression du four peut, par le système à soupape et les conduites appropriées, être raccordé au moteur pneumati- que de droite 67 contrôlant les volets de droite 64. Par contre, le dis- positif de .contrôle d'air de combustion 81, réagissant à la teneur en oxygène des gaz résiduaires du four, peut, par le système de soupape à solénoldcs, exercer son contrôle sur le moteur à membrane pneumatique de gauche 67a, contrôlant les volets de gauche 64a.
Les éléments, les interrupteurs, les solénoldes, les moteurs à mem- brane, les volets, tous représentés à 1 @ fig. 11 sont raccordés et ré- glés de façon que la chambre de ventilation (bien que non-représentée dans cette figure) soit située sur l'orifice 33a de gauche et que les volets 64a soient dans leur position d'évacuation, tandis que les volets de droite 64, situés sur l'orifice 33, soient dans la position spatiale appropriée pour permettre à l'air de combustion de pénétrer dans le ca- nal de droite 32, de monter dans la chambre de régénération de droite 29 et d'arriver dans le four, le piston 76 de la soupape de contrôle à quatre voies 76a est dans sa position d'extrême gauche, le dispositif de contrôle 81a de pression du four fournissant de l'air au moteur à membrane 67a,
do façon à contrôler les volets de gauche 64a par l'inter- médiairc des articulations raccordées 66a et 65a. En mené temps, les bras de manivelle 53 et 54 sont dans leur position d'extrême gauche ou en sens inverse des aiguilles d'une montre, le patin 53d du bras 53 s' engageant sur l'élément de contact 56a (fig. 3) du disjoncteur de sécu- rité 58, raccordant ainsi les contacts 58a et 58b, comme représente à la fig. 11. Dans cette position, les contacts 58c et S8d ne sont pas raccordés et il ne passe aucun courant dans le moteur 52c qui, par conséquent, est hors circuit.
En marne temps, les contacts S8a et SSb sont raccordés et le courant passe de la ligne principale 71 dans la li- gne 72, pour arriver à l'autre ligne principale 73, excitant ainsi l'en- roulement 70a, tout en maintenant le piston 76 dans sa position d'extra- me gauche dans le cylindre 76a. De la sorte, la pression d'air venant
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des dispositifs de contrôle 81a et 81, réagissant respectivement à la pression du four et à la teneur en oxygène dos gaz résiduaires, voyage vers les Moteurs à membrane pneumatiques appropriés 67a et 67; pour contrôler les jeux de volets 64a et 64, comme indiqué ci-dessus.
Pour déplacer la chambre de ventilation 38 et inverser les autres pièces au- xiliaires, il suffit simplement de lancer l'interrupteur 74 vers la droite sur le pôle de contact 74b, déconnectant ainsi 74a. Cet inter- rupteur 74 est simplement un interrupteur à deux positions et, comme re- présente, il peut être contrôle par une minuterie automatique réglée pour inverser l'interrupteur d'un point de contact 74a à l'autre 74b à des intervalles prédéterminés, par exemple toutes les 15 à 20 minutes.
Lorsque l'interrupteur 74 est en contact avec le pôle 74b, du courant est fourni aux contacts 57a et 57b du disjoncteur de sécurité, excitant ainsi le Moteur 52c, de façon à le faire tourner dans le sens des ai- guilles d'une montre, cornue représente par la flèche. Lorsque le moteur tourne, les bras de manivelle 53 et 54, montés sur l'arbre 52 et a@s- sant par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 52a, tournent dans le sens des aiguilles d'une montre vers la droite, dégageant ainsi immédia- tement le disjoncteur de sécurité 58 (puisque le doigt 53d n'est plus en contact en 56a), '., sorte que les contacts 58a et 58b sont déconnec- tés et que les contacts 58c et 58d sont reconnectés par le retour du disjoncteur dans sa position normale fermée.
La déconnexion des contacts
58a et 5Sb désexcite le solénoïde 70a. Evidemment, le mouvement continu des bras de manivelle 53 et 54 dans le sens des aiguilles d'une montre libère la pression des galets de came 53f et 54f sur les butées 59 si- tuées sur les bras de levage 42 et 43, libérant ainsi la pression exer- cée sur les bras de levage 42a et 43a, par l'articulation 46.
Des lors, les ressorts étires 51b se détendent en poussant les extrémités inté- rieures des quatre bras de levage vers le haut, tout en les faisant ains: pivoter sur les axes espacés 41 et 41a, de sorte que les quatre roues
47,47a, 48 et 48a s'engagent dans les voies 49 et 50. Tout le mouvement ci-dessus est pratiquement instantané et le mouvement continu des bras de manivelle 53 et 54 dans le sens des aiguilles d'une montre fait pas- ser les galets 53b et 54b sur les glissières 55 et 55a en contact avec les rebords espacés 55c et 55d, de sorte que la chambre de ventilation
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38 se déplace vers la droite.
On @@prend que le fonctionnement des ressorts soulevant la chambre de ve@ilation 3S soulève également les brides 39a, 39b, 39c et 39d aux bords inférieurs de la chambre de venti- lation 38 à l'écart du joint périphéri@e annulaire en amiante 60a. La chambre de ventilation ainsi supportée ar les bras de levage 42, 42a, 43 et 43a, à leur tout supportes sur les roues 47, 47a, 48 et 48a passe dans une position située sur l'orifice de droite 33 et, lorsque les bras de manivelles 53 et 54 descendent ver la droite, los galets de ca- me 53f et 54± s'engagent dans les butées 5@ (fig. 4) sur les bras de levage de gauche 42a et 43a.
Ces derniers sont articulés, comme repré- sente en 46, sur les bras de levage de droi@ 42 et 43 et les extrémités intérieures de tous les bras de levage sont forcées vers le bas contre la poussée ascendante des ressorts 51b, faisant ainsi pivoter les bras sur les arbres 41 et 41a, tout en soulevant tes roues 47, 47a, 48 et 48a hors des voies 49 et 39 et tout en amenant la bride 39c sur le bord in- férieur de la chambre de ventilation 38 en c@ntact avec le joint annu- laire en amiante 61 sur le bord supérieur de la canalisation 62.
La chambre de ventilation sera alors dans une position située sur l'orifice de droite 33, tout en étant prête pour l'évacuation des gaz par la cham- bre de régénération de droite du four, tandis que 'l'orifice 33a ne sera pas obstrué (si ce n'est par la position spatiale des volets 64a), pour recevoir l'air d'admission.
Lorsque les bras de manivelle 53 et 54 atteignent la position d'ex- trame droite, le doigt 53e s'engage dans le contact 56 (fig. 3) du dis- joncteur de sécurité de droite 57, monté près de la voie 49. De la sorte, les contacts 57a et 57b s'ouvrent interrompant ainsi le passage du cou- rant, tout en désexcitant le moteur 52c. En même tmps, les contacts 57c et 57d sont raccordés, excitant ainsi l'enroulement 70, tout en déplaçant le piston 76 dans le cylindre 76a vers la position de droite, représen- tée d'une manière générale en pointillés.
Dans cette position, les rac- cordements de la soupape à quatre voies sont tels que le dispositif de contrôle d'air de combustion 81 fournit de l'air, par la conduite 78 et de là, au moteur à membrane pneumatique de gauche 67a contrôlant, à son tour, les leviers 66a et 65a, de même que les volets de gauche 64a, ce qui est évidemment souhaitable, puisque la chambre de ventilation 38
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n'est plus au-dessus, mais est alors située, pour l'évacuation, au-dessus: de l'orifice de droite 33. En même temps, le dispositif de contrôle 81a de la pression du four fournit de l'air par la conduite 77 et le système
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à soupape z et de là, au moteur il I.1cr,brane pneumatique de droite 67 contrôlant, à son tour, les leviers 66 et 65 de même que la position d'évacuation des volets de droite 64.
Le renversement de tout le fonc-
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tionnement, c'est-à-dirc le passage de la chaubre de ventilation de la position de droite dans la position de gauche, de même que l'invertion des dispositifs de contrôle, etc.., sont effectues simplement en lançant manuellement l'inverseur 74 ou en le contrôlant par une minuterie à des! intervalles appropries, comme indique ci-dessus.
De mente, comme décrit ci-dessus, l'appareil de renversement suivant la présente invention assure un contrôle à soupape extrêmement efficace de l'écoulement de l'air de combustion introduit dans le système de four de régénération, de même que la sortie des gaz résiduaires hors du sys-
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terne. Le changement de direction de l'6coulcent dans les chambres de , régénération.. peut Cire effectué simplement et rapidement.
De plus, grâce ' au cycle automatique et au réglage également automatique de la vitesse
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ù'écoulemenJde l'air d'admission et ùss gaz résiduaires au moyen des j caractéristiques de contrôle de la présente invention en combinaison avec l'apparußil de renversement mobile, on assure un fonctionnement es- sentiellement exempt personnel.
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sentiel1Cmcri\ exempt personnel.
Une forme de réalisation de l'appareil de la présente inven- ) tion est re résentée à la fige 12, où l'on décrit une chambre de venti- ! lation mobi@e 130, comportant une sortie supérieure 131 et une entrée in-
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férieure on a représenté schématiquencnt le Mécanisme prévu pour ;,1 déplacer la #h:mbre Je ventilation d'une position Je gauche sur l'orifi- cc 125a daoitune position situ6c sur l'orifice de droite 133. Le but g6- ' néral de 1' de cette forme de réalisation est le mtiae que dans la précr.'dclio 1.05 canaux 134a et 134 sont scparcs et raccorucs rC5:cc- tivement ;; une chambre de 1"è;:éncl';:ltion de gauche et une chambre de rcgc- nératior. p droite (non-représentées) d'un four d0 1"t-;énération du type décrit ciiassus.
La ChiH.1brc de ventilation sc déplace sur des vuies 155 idcntlque1:L celles dccritcs ci-dessus, cc ù'l'laCe;110nt ôtant provoque ' par le fothtionncucnt d'un bras de usanivuilc. 13(1 jii Jctnnt sur w; ;irl,rc
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137, entraîne par un moteur et un réducteur de vitesse non-représentés, mais analogues à ceux décrits à propos des fig. 1 à 11. L'extrémité du bras de manivelle 136 comporte un galet se déplaçant dans une glissière 138, afin de déplacer la chambre de ventilation 130 d'une position de gauche dans une position de droite. De plus, la chambre de ventilation est supportée sur les bras de levage 139 et 140. Afin de simplifier l' illustration, les bras de levage arrière correspondants ne sont pas re- présentés dans cette figure.
Des volets 141 et 141a, contrôlés indépen- damment, sont situés au-dessus de la chambre de ventilation dans une canalisation adaptée et indiquée par le chiffre de référence 142.
Suivant cette forme de réalisation, à droite et à gauche de la chambre de ventilation, sont fixés deux assemblages 143 et 144 respectivement.
Ces assemblages sont identiques et sont constitués d'une canalisation 145 prévue pour s'enter hermétiquement sur l'ouverture supérieure 142b de la canalisation 142. Dans la canalisation 145, est monté un moteur 146 entraînant un ventilateur 147, afin de chasser positivement de l'air de combustion frais dans la direction indiquée par les flèches. L'assembla- ge 144 est analogue à l'assemblage 143, mais il s'engage hermétiquement sur l'ouverture supérieure de la canalisation de gauche 142a.
Avec le système représenté à la fige 12, que le canal 134 ou 134a soit évacué par le raccordement à la chambre de ventilation, sur l'ori- fice opposé, viendra se placer un assemblage capable d'effectuer une ali- mentation instantanée et forcée d'air de combustion. Les moteurs 146 et 146a des assemblages 143 et 143a peuvent tire raccordés pour tourner continuellement; de même, ils peuvent être facilement contrôlés par les mêmes disjoncteurs de sécurité que ceux décrits ci-dessus ou par des disjoncteurs de sécurité différents. Par exemple, au moyen d'un disjonc- teur approprié, la désexcitation du moteur principal d'entraînement 52c pourrait exciter le moteur 146 ou 146a.
Des lors, tandis que le moteur d'entraînement est à l'an%t, le moteur 146 ou 146a pourrait fonctionner.
L'appareil de renversement décrit ci-dessus est constitué de piè- ces d'un accès facile pour l'entretien, L'expérience démontre que l'en- tretien est réduit au minimum, car l'appareil ne comporte aucune pièce particulièrement vulnérable aux conditions opératoires rencontrées.
L'appareil exige remarquablement peu d'énergie, car la gravité elle-même
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facilite le déplacement du fond de la chambre de ventilation sur son par- cours d'un côté à l'autre des voics circulaires. Toutes les pièces de l'appareil, y compris les dispositifs de contrôle et les circuits, sont remarquablement combinées pour fournir un rendement optimum sans aucune panne, tout en assurant en même temps, par des systèmes perfectionnés d'étanchéification, une meilleurs efficacité thermique.
D'âpres la description ci-dessus, on peut constater que l'on prévoit un nouvel appareil d'évacuation réversible de four, de même que des dis@ positifs de contrôle pour cet appareil, assurant des caractéristiques avantageuses inconnues jusqu'à présent. Des modifications peuvent être apportées sans se départir de l'esprit et du cadre de l'invention.