Calorifère à basse température. Les calorifères jusqu'ici employés, pré sentant leurs surfaces:d'iéehange à haute tem pérature, on leur reproche les inconvénients suivants Risque- de sortie de fumée à travers les surfaces d'échange portées au rouge ou à tra vers les fentes causées par l'action des forces de dilatation; Mauvaises .odeurs provenant de la calci nation :des poussières sur les surfaces à haute température; Détérioration à l'usage; Fonctionnement assez coûteux.
L'objet de l'invention est un :calorifère à basse température. Il est caractérisé en ce que les gaz produits dans une :chambre de com bustion .à haute température, soumis à une circulation bien déterminée assurée par un ventilateur, cèdent d'abord une partie de la chaleur de combustion à l'air et qu'une par tie au moins de ces gaz vient :se réchauffer à la chambre de combustion précitée, pour céder à nouveau de la chaleur de combustion à l'air, .à travers @ les parois d'échange inter posées entre les gaz et l'air, lesquelles parois sont constituées par des tubes métalliques lisses intérieurement côté gaz et munis :d'ai lettes extérieurement côté air.
Le dessin annexé illustre, schématique ment et à titre :d'exemples, deux formes d'exé cution du calorifère faisant l'objet :de l'in vention.
Le calorifère représenté en fig. 1 est cons titué des éléments suivants en combinaison: 10 Une :chambre de combustion a, en ma tériau réfractaire, à doubles parois, propor tionnée et équipée suivant le combustible uti lisé (combustible solide, :liquide ou gazeux);
20 Un échangeur primaire b, en métal très bon conducteur de la chaleur, formé de tubes intérieurement lisses et extérieurement munis d'ailettes. Ces tubes communiquent par l'intérieur, d'un côté avec la chambre de com bustion a, de l'autre côté avec un conduit des gaz de combustion c spécifié ci-après; 30 I n conduit de gaz de combustion e, fermé, disposé extérieurement à la chambre de combustion a et séparé d'elle, formé par l'intervalle des deux parois de la, chambre de combustion susmentionnée;
40 Un échangeur secondaire d. semblable à l'échangeur primaire. Les tubes comuiuni- quent par l'intérieur, d'un côté avec le con duit de gaz c, de l'autre côté avec un collec teur de fumée e; 50 L n ventilateur f, de tirage et de circu lation forcée, aspirant dans le collecteur de fumée et refoulant les gaz dans une cheminée d'évacuation; <B>60</B> Une gaine g, contenant les échangeurs primaire et secondaire, canalisant sur ces échangeurs l'air à chauffer.
Fo-,)éctioit-iie=yiteiat: Les gaz de combustion sollicités par la dépression entrel;enue par le ventilateur, passent dans les tubes de l'échangeur primaire b, leur cédant une par tie de la chaleur par convection. Ils arrivent passablement refroidis au conduit de gaz de combustion c. En parcourant ce conduit. ils absorbent la chaleur dégagée par la chambre de combustion a.
Ainsi réchauffés, ces gaz passent dans les tubes de l'échangeur secondaire cl, leur cé dant la. chaleur par convection, pour être finalement. évacués dans la cheminée par le ventilateur.
L'air froid canalisé par la gaine est chauffé en passant sur la surface extérieure des tubes à ailettes des échangeurs primaire et secondaire.
La- transmission de la chaleur s'opère dans des conditions très particulières; une partie seulement de la chaleur dégagée par la com- bustion est entraînée par les gaz qui la trans mettent z l'air à chauffer par l'intermédiaire de l'échangeur primaire; l'autre partie de cette chaleur est absorbée par les parois de la chambre de combustion qui la communiquent aux gaz ramenés entre les doubles parois, pour être finalement cédée à l'air à chauffer par l'intermédiaire de l'échangeur secondaire.
On peut ainsi avoir une chambre de com bustion à température élevée, réduire l'excès d'air de combustion à une valeur pratique ment nulle, d'où bon rendement de combus tion. Comme, d'autre part, la chaleur de combustion est, en définitive, totalement en traînée dans les échangeurs, le rendement du calorifère est très élevé.
La convection de chaleur entre les fumées chaudes et les échangeurs, comme entre les échangeurs et l'air froid est proportionnelle au produit de la surface d'échange par l'écart de température.
La convection entre les fumées chaudes et les échangeurs se faisant par la surface inté rieure lisse des tubes, surface très petite, il faut un très grand écart de température.
La convection entre les échangeurs et l'air froid se faisant parla surface extérieure des ailettes des tubes, surface très grande, il faut un petit écart de température.
En raison du coefficient. de conducteur très élevé du métal constituant files tubes à ailettes, on peut pratiquement négliger l'écart de température entre l'intérieur et l'extérieur des tubes à ailettes et conclure que la tempé rature des échangeurs présente un grand écart avec les fumées chaudes et un petit écart avec l'air froid.
Cela est techniquement essentiel pour .la sécurité de marche et la bonne qualité de l'air à chauffer, que les échangeurs ne soient. pas à une température élevée.
D'autre part, il est ainsi possible de cons- truire le calorifère en utilisant des métaux courants d'un approvisionnement économique et facile.
Le calorifère peut fonctionner ventilateur arrêté, en régime réduit, avec tirage naturel. Le calorifère représenté en fig. 2 présente une simplification par rapport au précédent el trouve utilisation dans certaines applica tions des calorifères à basse température.
Les points auxquels ont trait les modifi cations de cette seconde forme par rapport à la première sont les suivants: 10 Calorifugeage de la chambre de com bustion; 20 Suppression ou réduction du conduit de gaz de combustion; 30 Réunion en un seul des échangeurs de température primaire et secondaire, mais de mêmes caractéristiques constructives et fonc tionnelles; 4o Application d'un ventilateur de plus grand débit.
Sur la fig. 2, on a conservé les mêmes lettres de référence que celles employées à la fig. 1, mais en les indexant @du signe '. On y retrouve la chambre de combustion a', prévue ici calorifugée, d'où part l'échan geur de température b', convenablement di- mensionné et logé, comme précédemment, dans la gaine g' .canalisant sur lui l'air à chauffer.
La sortie de cet échangeur dé bouche dans le collecteur de fumée e' au bout duquel aspire le ventilateur <B>f</B> qui communi que, au refoulement, d'une part, avec la che minée d'évacuation h et, d'autre part, avec la chambre de combustion, grâce au conduit c.', montré ici très court, mais qui peut avoir toutes dimensions et dispositions voulues vis- à-vis de ladite chambre et remplir, dans la mesure .désirée, le râle de conduit de récupé ration.
Fonctionnement: Le ventilateur mettant en circulation un débit gazeux supérieur à ce lui des gaz de combustion à évacuer à la che minée, l'excès :de débit gazeux est renvoyé dans la chambre de combustion a'. L'arrivée dans la chambre de combustion de ces gaz froids ou légèrement réchauffés seulement s'oppose à l'élévation exagérée ,de la tempéra- turc dans cette chambre.
Réaspirés à travers l'échangeur, ils constituent, avec les gaz -de combustion proprement dits, un volume ga zeux suffisant pour entraîner, -dans l'échan geur la totalité de la chaleur de combustion, sans que soit atteinte une température trop élevée, même avec une,combustion sans excès d'air.
L'échangeur de température b' travaille de la. façon même qui â été décrite pour les échangeurs de la fig. 1 et, par conséquent, la température des surfaces d'échange y est, également, basse.
Le principe de fonctionnement avec circu lation à grande vitesse des fumées et, de ce fait, :l'absence de suie .sur les surfaces d'échange, conduit à un rendement élevé.
La mise en dépression par le ventilateur, de tout le calorifère, donne une sécurité totale quant à l'absence de sortie de fumées dans l'ambiance.
En cas d'arrêt accidentel -du ventilateur, les fumées de combustion étant -seules en cir cuit, sans reprise, le tirage naturel est :large ment suffisant pour que le calorifère fonc tionne au ralenti sans danger.