Procédé pour le réglage d'une combustion et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé. On sait que la température maximum qui peut être atteinte effectivement pendant la combustion d'un combustible dans -Lin combu rant est toujours inférieure à ce que l'on ap pelle la température théorique de combus tion .
(>n sait également que l'allumage et la propagation de la flamme ne sont. possibles (lue si un point au moins du mélange est porté à. une température minimum nommée température d'auto-inflammation ou plus simplement température d'inflammation et à condition que la proportion de combustible soit comprise entre une valeur inférieure dite limite inférieure d'inflammabilité et une valeur supérieure dite limite supérieure d'inflammabilité .
La température d'inflammation d'un com bustible donné varie avec certains facteurs proportion du combustible, température du mélange combustible-comburant, degré d'hu midité, pression du mélange, etc.
De même, les limites d'inflammabilité pour un comburant et. un combustible déterminés, habituellement mesurées expérimentalement sur des mélanges homogènes, varient avec cer tains facteurs (teneur en humidité, pression (lu mélange, nature et forme de la capacité dans laquelle se développe la combustion, di rection de la propagation de la flamme, etc.). Ces lois sont très connues et mises en pra tique couramment dans la technique de la combustion.
Fréquemment. la combustion doit être conduite afin d'obtenir des températures dé terminées a.) soit comprises entre deux limites impo sées pour l'obtention de certains résultats physicochimiques, ce qui est le cas par exem ple dans certains traitements thermiques; b) soit inférieures à une limite correspon dant à la température maximum qui peut. être supportée par certains matériaux entrant. dans la construction des appareils thermiques (briques et produits réfractaires, métaux et alliages, ete.).
On peut dire que ces limites supérieures usuelles imposées à la température sont, en général, notablement inférieures aux tempéra tures maxima qui peuvent être obtenues par <U>la</U> combustion d'un mélange parfait du com bustible et du comburant.
De nombreux moyens connus permettent de rester au-dessous des limites voulues: 1 Combustion avec excès d'air, procédé le plus courant.
2 Réinjection d'une partie des fumées. 3 Addition de gaz inertes dans les pro duits de la combustion. Certains de ces moyens consomment. de l'énergie supplémentaire (circulation des fu mées, addition de corps inertes), tandis que la combustion avec excès d'air augmente le vo lume de fumées et, par suite, implique une perte de calories (chaleur sensible contenue dans l'excès du volume des fumées).
Ces pertes de calories (par rayonnement. des appareils, chaleur sensible des fumées, etc.) sont d'autant plus importantes que la température maximum permise est elle-même plus basse, car les excès d'air ou les addi tions de fumées ou de corps inertes sont en raison inverse de cette valeur de la tempéra ture; de phis, l'augmentation du volume (les produits de la combustion en circulation en traîne à son tour -Lui accroissement des dimen sions des appareils. Finalement, on obtient. un mauvais rendement de la combustion et une augmentation du prix de revient de la cons truction des appareils industriels.
D'autre part, s'il est vrai que les méthodes citées ci-dessus permettent d'obtenir les limi tations voulues de la température, elles n'évitent pas cet inconvénient que la tempé rature va constamment en décroissant, à partir du brîfleur, soit du fait de l'utilisation nor male des calories aux fins prévues (chauf fages, vaporisations, etc.), soit du fait de la mise en ceuvre de l'un des procédés de réglage cités ci-dessus.
La présente invention a pour objet un pro cédé pour le réglage d'une combustion, per mettant d'obtenir par combustion d'un com bustible dans un comburant, dans une en- eeinte où circule un fluide, suie loi de tem pérature déterminée le long du circuit et selon lequel on introduit en masse l'un des corps de combustion (comburant on combustible) en un point de cette enceinte, tandis que l'on in troduit l'autre corps par fractions successives en divers points étagés le long de cette en ceinte en effectuant des combustions dosées successives aux divers points d'introduction.
Les points d'introduction peuvent être aussi rapprochés qu'on le désire et à la limite on peut arriver à une injection continue le long du circuit de fluides. L'application du procédé aux échangeurs de chaleur est particulièrement intéressante.
On sait que ces appareils sont destinés à transférer des calories contenues dans un pre- inier fluide ou fluide chauffant à un deu xième fluide ou fluide chauffé. Ces fluides circulent en général dans des circuits qui leur sont propres, le ou les circuits du fluide chauffant étant séparés par une ou plusieurs parois étanches du ou < les circuits du fluide chauffé.
Tous les éehangeur:s connus et plus parti- eulièrement les échangeurs métalliques ont leur champ d'action limité, par les propriétés des matériaux entrant clans leur construction, en ce qui concerne les températures maxima pouvant être développées. Il en est ainsi en particulier quand les calories du fluide chauf fant proviennent d'une combustion, car la température atteinte à la suite de la com bustion d'un mélange parfait. de comburant. et de combustible est en général supérieure à la température maximum compatible avec la bonne tenue des matériaux, surtout s'il s'agit, de métaux.
On a pallié jusqu'ici à cette difficulté en abaissant la température par les moyens con nus rappelés plus haut et l'on s'est. heurté aux inconvénients qui ont. été indiqués.
L'invention comprend également un appa reil pour la mise en aeuvre du procédé ci-des sus et caractérisé en ce qu'il comporte une en ceinte adaptée pour supporter une combustion interne (l'un combustible dans un comburant, des moyens pour introduire en masse l'un des corps de combustion en un point de cette en ceinte, des moyens répartis en plusieurs points de cette enceinte pour introduire l'autre corps par fractions successives et pour effectuer des combustions successives aux divers points d'introduction, et des moyens pour régler ces combustions.
Appliqué aux échangeurs, le procédé ob jet ;de l'invention permet. notamment d'obte nir que la température de la paroi d'échange reste constante, a.ti moisis sur une certaine longueur de cette paroi, et égale à la tem pérature critique que l'on s'est fixée, compte tenu de la nature des matériaux em ployés et de la mare de sécurité désirée.
Dans la desei@iption. qui va suivre et qui se réfère au dessin annexé, on exposera, à titre d'exemples, des formes d'exécution de l'appareil et du procédé objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe schéma tique de cette forme d'exécution appliquée à un échangeur de température.
ha fig. '2 est un dia;yramme d'une cles lois de 1 empératures qui peuvent être obtenues.
La fig. 3 représente une vue schématique dit détail de la. distribution du combustible (o11 du comburant) aux divers foyers.
La fin. 4 est, une coupe schématique d'un distributeur.
lia fi-. .5 est une deuxième forme d'exé eution d'un appareil organisé pour la com bustion (le combustibles solide,,.
Dans la. forme d'exécution de l'échan-,eur représenté fig. I, qui se compose de deux cors distincts 1 et II, le fluide à chauffer arrive dans une première boite de réparti tion '? par le conduit 1, traverse le faisceau d'éebange 3 du corps d'échangeur II (cons titué par des tubes ou parois de formes quel conques), dél;
ouclie dans la. boite collectrice 4 et, par le conduit 5, arrive clans une deu xième boîte (le répartition 6, traverse le fais ceau 7 dit corps d'échangeur 1, débouche dans la. boîte collectrice 8 et s'échappe en 9. La disposition des deux corps d'échangeur 1 et. II n'est. évidemment qu'un exemple et il pourrait n'exister qu'un seul corps avec un seul faisceau tubulaire de longueur voulue on plusieurs corps et plusieurs faisceaux.
La chaleur nécessaire est apportée par un combustible gazeux dont. la quantité totale réglée par la vanne 21 est ensuite répartie entre le brûleur 12 du foyer initial 29 et. les brûleurs successifs 13, 14... 1z-1, n, n-I- t. La quantité totale de eoinhurant, que l'on détermine pour obtenir telle combustion finale désirée plus ou moins oxydante, réduc trice oil parfait., est réglée par la.
vanne 20 et est admise en masse par le conduit 10 dans le foyer initial 29, Le fluide chauffant, chauffé lui-même par les combustions successives en 12, 13, 14, 15... u-1, -n, jusqu'à combustion complète ou sen@Jblenient telle, circule à l'extérieur du faisceau d'échange 7, passe du corps d'échan geur I an corps II par le conduit 18, circule dans .le corps II à l'extérieur dit faisceau d'écha.nlo@e 3 et s'échappe finalement en 19.
Les circuits des fluides pourraient. être permutés: le fluide chauffé passant à l'exté rieur du faisceau de tubes, le fluide chauf fant. à l'intérieur. Dans ce cas legs foyers intermédiaires seraient réalisés soit par des boîtes intermédiaire,, entre deux tronçons successifs du faisceau, soit par tout autre dispositif permettant .d'amener le fluide dosé aux points convenables à l'intérieur des élé ment, du faisceau.
Le nombre des brûleurs doit être suffi sant pour pouvoir brûler la totalité du com bustible .correspondant. à l'allure maximum de l'appareil. Le fluide combustible est ré-, parti par priorité aux foyers dans leur ordre normal 29, 13... w..., n -m. En allure infé rieure à l'allure maxinilim un certain nom bre des derniei:# foyers ne sont. pas en ac tivité.
Grâce aux introductions partielles et suc cessives chi combustible .dans la. masse de comburant introduite en 10, à. l'espacement convenable des points d'introduction des frac tions de combustible le long du trajet. du fluide chauffant dans l'échangeur et, finale ment, au dosage .des diverses fractions de combustible introduites en ces points on peut obtenir, au lieu de la. montée en température brutale, localisée et en général excessive, qui se produit quand oui brûle d'emblée un mé lange parfait de combustible et de combu rant :
différentes lois de variation de la tem pérature entre L'origine 29 du trajet du fluide chauffant et tel point que l'on désire de ce trajet, tandis qu'on .évite les inconvé nients des palliatifs utilisés jusqu'ici puisque l'on. petit finalement réaliser une combustion complète avec consommation totale du com burant. Naturellement, la température sera en tous les points inférieure à. la température théorique de combustion qui est un maxi mum idéal.
La valeur moyenne de la tem pérature le long du trajet du fluide chauf fant peut être même inférieure à la tempéra ture d'inflammation, paree que si elle est. en fait supérieure à cette température au nez de chaque brûleur, un étagement convenable des brûleurs et la dilution, qui se produit entre les gaz de combustion de chaque brûleur et la masse de fluide chauffant, peuvent abais- ser la température du fluide évoluant d'un brûleur à l'autre en donnant finalement une moyenne plus faible que la.
température d1in- flammation. Dans ce cas, il est prudent de prévoir près de chaque brûleur un dispositif d'allumage tel que petit brûleur indépendant, allumeur électrique, etc.
Par l'échelonnement des brûleurs et le réglage de la, quantité de combustible intro duite dans chaque brûleur, on a donc le moyen de réaliser diverses lois de tempéra ture le long du parcours du fluide chauf fant.
Comme premier exemple d'une loi de tem pérature intéressante, on peut citer celle dans laquelle la température du matériau constituant. le faisceau d'échange est main tenue sur une certaine longueur de ce fais eeau à la valeur maximum compatible avec les propriétés dudit matériau. Cette loi est éminemment. favorable à la réduction de la surface du faisceau d'échange, car l'écart des températures des fluides chauffant. et chauffé est. alors porté au maximum en chaque point du parcours.
Si l'on règle les proportions de comburant et de combustible, pour obtenir une combustion parfaite, le volume des fu mées sera ainsi réduit au minimum. On peut obtenir de la sorte un échangeur très supé rieur à tous ceux connais à ce jour.
Le diagramme dessiné sur la fig. 2 illustre la réalisation d'une telle loi. Sur ce dia- -ra.mme les températures sont portées en abscisses et. les longueurs .de parcours du fluide chauffant sont portées en ordonnées; l'origine étant au niveau du premier brûleur 12.
La. courbe I représente la variation de température du fluide chauffant, la courbe II la variation de température de la paroi d'échange (paroi des tubes) et la courbe III la variation de température du fluide chauffé, étant. admis pour simplifier que la température de la paroi d'échange est égale à la moyenne arithmétique de la tempéra ture -des fluides ehauffant et. chauffé. En 29, c'est-à-dire au niveau du brûleur initial, les températures sont respectivement. représen tées par les points<I>t t' t"</I> .pour le fluide chauffant, la paroi et. le fluide chauffé.
Entre le brûleur initial 29 et le brûleur suivant 13, la température du fluide chauffant tombe de <I>t</I> à t1, celle de la paroi de la valeur<I>t'</I> (sup posée être la. température maximum admis sible pour le matériau de la paroi) à t'1, tandis que la température du fluide chauffé qui circule en sens inverse du fluide chauf fant passe (le t"1 à, t".
Au brûleur 13 L'injection partielle de combustible libère une nouvelle quantité de calories latentes et la température du fluide chauffant remonte de t1 <I>à</I> t#,, occasionnant une remontée .de la température de la paroi de t'1 <I>à</I> t'.. L'importance de l'injection de combustible au brûleur 13 est, déterminée de telle sorte que la. température t'., soit égale à t', c'est-à-dire toujours à la température maximum admissible pour le matériau cons tituant la paroi etc.
Des phénomènes analogues se produisent jusqu'au niveau de l'avant-dernier brûleur en activité ii-1. Ati niveau du dernier brûleur en activité n les calories correspondant au combustible résiduel injecté ne sont. pas suf fisantes pour remonter la température de la paroi jusqu'à.
la valeur maximum admissible. Le saut de température du fluide chauffant est un peu moins élevé que précédemment. A partir de ce point où la combustion est complète, tout se passe comme dans les appa reils connus actuellement.. la température du fluide chauffant décroît. d'une façon con tinue jusqu'au moment de son évacuation cor respondant à l'ordonnée 1.9, la température de la ,paroi d'échange décroît pareillement de faeon continue jusqu'à.
l'origine du faisceau tubulaire 3 du corps d'échangeur 11, enfin le fluide chauffé circulant en sens inverse voit sa température augmenter progressivement depuis celle qu'il avait à son entrée dans la boite 2. Le diagramme figuratif est évidem ment théorique et ne correspond pas tout à fait à la réalité. Les variations de tempéra ture d u fluide chauffant et (le la paroi repré sentées sous forme de dents de scie sont en réalité plus adoucies et, se présentent. sous forme de courbes phis ou moins ondulées.
Le diagramme met en évidence l'augmen tation des écarts de température entre le fluide chauffant et. le fluide chauffé à partir du premier brûleur. Ceci correspond à des augmentations parallèles des échanges calo rifiques puisque ces échanges sont eux- mêmes proportionnels à l'écart de tempéra ture, d'où il résulte, à égalité .de rendement, avec les échangeurs connus, une diminution notable de la surface d'échange, ou, inverse ment., une augmentation notable du rende ment à égalité de surface d'échange.
Le procédé décrit permet également d'ob tenir que le fluide chauffé sorte à une tem pérature relativement peu inférieure à. celle du fluide chauffant. au premier brûleur, sans que le développement nécessaire des surfaces d'échanges soit inadmissible au point de vue prix de revient.
Dans les appareils industriels le réglage automatique des divers brûleurs pourra être obtenu à l'aide de moyens connus, élec triques, mécaniques, électromécaniques, etc., agissant sur des vannes 20 et 21. placées sur les tuyauteries 10 et<B>Il.</B> d'amenée du com- burant. et chi combustible total.
L'impulsion initiale de ce réglage automatique peau être mise sous la- dépendance, soit. du débit- de fluide chauffé, mesuré par exemple par un tube (le Pitot ou un venturi placé à l'entrée clic fluide chauffé dans la- boîte 2, soit de la température du fluide chauffé, mesurée par un thermostat réglable à la sortie de la boîte 8, soit d'une combinaison de ces deux facteurs, soit enfin de tout autre facteur selon le but que .l.'on cherche à atteindre.
Des vainies de réglage partiel dit combustible 22, 23, \?4, 25, 28... 48, 49 pourront être en outre disposées en amont, de chaque brûleur par tiel, ces vannes étant contrôlées individuelle ment selon la loi de température que l'on veut obtenir.
Par exemple, dans le cas où l'on cherche à. réaliser sur la paroi d'échange la température maximum admissible, ces vannes seront. actionnées par des thermostats, disposés sur cette paroi au niveau des brû leurs successifs 12, 13, 14, 15... n-1, n... @i-@srz. Des dispositions particulières pour ront être prises pour la sécurité .de marche de l'appareil en cas de variations brutales du débit de fluide chauffé.
En particulier lors qu'il tombe brusquement au-dessous d'une va leur déterminée, il faut d'une part réduire ou annuler presque instantanément le débit de combustible par une vanne spéciale 2l a<I>-</I> qui peut aussi se confondre avec la. vanne 21 - d'autre part assurer la continuité du débit du fluide chauffé -pour évacuer une partie des calories emmagasinées dans l'échan geur et ainsi abaisser la température ,de l'ap pareil au-dessous de la température maxi mum que l'on s'est fixée d'après la nature des matériaux.
A titre d'exemple, cette continuité de débit du fluide chauffé peut être obtenue par un by-pass de la vanne d'admission de ce fluide si l'on suppose que la soufflerie le mettant en mouvement reste en activité et que les variations de débit proviennent d'une manoeuvre de la vanne d'admission. Au con traire, si ces variations ou annulations de dé bit résultent d'un arrêt de la soufflerie, il faut prévoir une soufflerie auxiliaire de se cours dont l'énergie sera. empruntée à une source diîférente de celle alimentant la soufflerie principale (accumulateurs, moteur à essence, diesel, etc.).
Le système régulateur peut être étudié pour régler le by-pass de la vanne d'admission (ouvert normalement pen dant la. marche) ou pour régler le débit de la soufflerie auxiliaire, après l'avoir mise en service, soit par tout -ou rien , soit par réglage progressif.
Dans le mode de réalisation de la. distri bution qui est, représenté sur les fig. 3 et 4, les vannes 22, 23... 49 de la fig. 1 sont rem placées par des distributeurs D12, D13... Dn+m-1; chacun de ces distributeurs peut être constitué comme l'indique à titre d'exemple la fig. 4.
Il comporte dans un cy lindre 50 un équipage mobile à deux pistons 51, 52, solidaires l'un de l'autre et qui for ment tiroir contrôlant trois orifices, à savoir: un orifice 53 par lequel arrive le fluide ve nant du distributeur précédent, un orifice 54 par lequel part le fluide allant au distribu teur suivant, enfin un orifice 55 relié au brû leur qui correspond au distributeur consi déré. De la sorte un distributeur reçoit le fluide qui n'a pas été consommé dans le foyer précédent et le répartit entre son propre foyer et les. suivants de telle façon que la température de son propre foyer soit portée à la valeur désirée.
La position .du distributeur qui est représenté sur la fig. 4 correspond au cas où le débit de fluide reçu en 53 -a juste la valeur suffisante pour que le foyer correspondant donne la quantité de calories voulue ou est inférieur à cette valeur. Dans ce cas, comme représenté, l'orifice 54 allant vers le distributeur suivant est fermé, ledit distributeur ne xecevant donc rien et son brûleur étant éteint, tandis que l'orifice 55 alimentant le brûleur .du distributeur re présenté est ouvert en grand.
Si, au con traire, la quantité de fluide qui arrive en 53 est jipérieure à celle qui convient au brûleur du distributeur considéré, l'orifice 5 5 est fermé d'une quantité plus ou moins grande tandis que l'orifice 54 est ouvert de façon correspondante. Les distributeurs sont donc commandés successivement dans l'ordre D12, D13... Dn+iri-1. Cette commande peut provenir de servomoteurs d'un type quel conque:
mécanique, électrique, pneumatique, hydraulique, etc., placés sous la dépendance d'un ou de plusieurs appareils mesurant la température que l'on veut maintenir dans les foyers successifs 12, 13, n+m-1 ou dans certains organes chauffés par des foyers. La fig. 4 montre un exemple dans lequel de l'huile sorts pression est envoyée par un dis tributeur auxiliaire 57 sur l'un ou l'autre des pistons 51, 52.
Le tiroir mobile de ce distri buteur 57 est relié à un thermostat 58 qui détecte par exemple la température du fais ceau tubulaire de l'échangeur dans le foyer correspondant. Dans ce mode de réalisation on a supposé, comme on l'a déjà dit, qu'à l'allure maximum de l'échangeur, la tempé rature du dernier foyer ii+ni n'est jamais portée à la.
valeur imposée comme maximum dans les foyers précédents, car les calories restant à dégager dans ce dernier foyer sont insuffisantes. En conséquence, à ].'allure ma ximum de l'échangeur, le dernier disti#ibu- teur Dn+-iri-l dirige sur le dernier foyer -rz+m. le solde du combustible qui, par com binaison avec le solde (lu comburant .présent dans le fluide eliauffant, termine la combus- tion.
Par sécurité le thermostat situé au der nier foyer n.+aîi pourra agir en diminution, directement, ou indirectement par l'intermé diaire du comburant, sur le débit total du combustible si, pour une cause fortuite, la température maximum filée était dépassée.
La forme des lumières du distributeur au départ des tuyauteries :]4 et 55 pourra être déterminée de telle sorte que le déplacement élémentaire de l'équipage mobile d'une lon gueur<B>J l,</B> correspondant à la variation de température z1 t, entraîne une variation de surface d s de la section de passage libre s vers la conduite 55 de telle sorte que le rap- ; port
EMI0006.0056
soit constant.. La correction de température se fera ainsi dans des conditions identiques quelle que soit l'intensité de marche de l'appareil.
Naturellement la forme pratique de la. lumière sera approchée autant que possible de la. forme théorique en tenant compte de l'encombrement et d'une approximation suffisante. La lumière de la conduite 54 sera identique à celle de 55 afin que toute variation de section de l'une soit compensée par une variation égale et de sens inverse de l'autre.
Un deuxième exemple de loi de tempéra ture que l'on peut obtenir est le maintien pour le fluide chauffant, jusqu'à épuisement des calories latentes pouvant être dégagées par combustion, d'une température constante égale à la valeur maximum compatible avec les matériaux entrant dans la construction de l'échangeur. Dans ce cas, le réglage des ad missions de combustible par les vannes 22, 23... 28... 48, 49 pourra être commandé par des thermostats placés dans .le fluide chauf fant au niveau des divers brûleurs 12, 13...
<I>n...</I> yz+7n, de telle sorte que la température du fluide chauffant soit maintenue en chacun de ces foyers en activité échelonnée, à la. valeur maximum que l'on s'Ëst fixée. Cette loi donne toute sécurité pour l'exploitation d'un échangeur dont le faisceau d'échange et l'enveloppe isolant l'échangeur de l'am biance extérieure sont de même nature et directement au contact du fluide chauffant.
Dans ce cas, l'enveloppe extérieure est portée au maximum de la température ad missible sur tout le parcours de la combus tion échelonnée, tandis que la température des parois du faisceau d'échange va constam ment en décroissant en s'éloignant du brû leur initial sous l'action refroidissante dit fluide chauffé circulant en sens inverse.
On comprend tout l'intérêt qu'il y aura alors à protéger par des matériaux isolants et réfractaires, l'enveloppe extérieure contre l'action de la température du fluide chauf fant, afin de pouvoir porter celle-ci à des valeurs croissantes à partir dit brûleur ini tial jusqu'à épuisement des calories latentes, de telle sorte que la température des parois du faisceau d'échange soit maintenue au ma ximum compatible avec la nature .des maté riaux entrant dans sa construction.
On arri vera ainsi à la loi particulière de tempéra ture précédemment exposée.
Il est avantageux de prévoir un dispositif de chicanes tel que 30, 31... 45, permettant d'obtenir pour le fluide chauffant une circu lation perpendiculaire aux tubes du faisceau ce qui donne un accroissement du coefficient d'échange.
Suivant. la longueur de ces chicanes on peut obtenir cletix types d'échangeurs: l'un conforme ait corps d'échangeur 1 situé à gauche de la fig.. 1 et dans lequel les chicanes s'étendant à travers l'ensemble des tubes du faisceau, le renversement du sens de circulation du fluide chauffant se fait en dehors de ce faisceau et éventuellement des chambres de combustion partielle correspon dant aux divers brûleurs;
l'autre, conforme au corps d'échangeur II situé à droite de la fig. 1 et dans lequel les chicanes ne s'étendent pas à travers tout le faisceau. de tubes; les changements de direc tion du fluide se font alors dans les zones du faisceau, ce qui permet de réduire l'encom brement transversal, mais diminue un peu le coefficient :d'échange.
Il va d'ailleurs de soi que de nombreuses modifications pourraient être apportées au mode de réalisation qui a. été décrit. Au lieu d'avoir deux corps d'échangeur avec change ment :de direction de fluides de 180 de l'un à l'autre, on .pourrait avoir un seul corps avec faisceau de tubes continus de bout en bout. La forme du faisceau d'échange et la répartition des foyers échelonnés dépen dront des conditions de réalisation qui au ront la prépondérance, rendement calori fique maximum, encombrement minimiun etc.
Au lieu de faire entrer tout le combu rant en un point et le combustible en des points étagés, on pourra utiliser la disposi tion inverse, c'est-à-dire faire entrer tout le combustible en une seille fois et étager les introductions .de comburant. Le nombre des points d'injection du comburant ou du com bustible ainsi que la position relative des foyers échelonnés ou du brûleur initial ou de ces deux ensembles d'organes par rapport au faisceau d'échange pourront être modifiés.
On peut augmenter le coefficient d'échange calorifique en faisant circuler les fluides chauffant et chauffés, -ou l'un .d'entre eux seulement, sous pression. La mise en pression pourra être assurée par exemple au moyen d'un compresseur rotatif entraîné .par une turbine à gaz dont l'énergie sera fournie par les calories encore disponibles dans le fluide chauffant sortant de l'échangeur, ce fluide pouvant d'ailleurs être réchauffé, s'il y a lieu, avant. son admission dans la turbine à gaz.
On ne sortirait .pas non plus du cadre de l'invention en superposant au procédé décrit. d'autres processus, par exemple en ajoutant au chauffage par combustion fractionnée au ehauffaâe supplémentaire au moyen de fluides chauds ou de fumées de provenance quel conque.
A titre d'exemple non limitatif on peut citer l'application suivante: les fumées chaudes, réductrices ou oxydantes, sortant d'un four ou foyer quelconque, pourront rece voir, en divers points, soit. du comburant, soit du combustible en vue de parfaire la combustion tout en suivant. une loi déter minée. On pourrait. même prévoir un apport complémentaire de calorie, s'il était néces saire, en ajoutant les quantités voulues de combustible et .de comburant avec combustion effectuée selon le procédé décrit.
Les applications des échangeurs décrits sont multiples. De tels échangeurs, en métal, peuvent en particulier remplacer les réchauf feurs de vent ou cowpers qui sont actuelle ment utilisés dans les installations de hauts- fourneaux et qui sont généralement cons truits en briques. Dans ce cas, -le combustible pourra être du gaz de hauits-fourneaux.
Les cors mis en oeuv re dans le procédé de combustion qui fait. l'objet. de l'invention peuvent être à l'état solide, liquide ou gazeux, y compris les solides non pulvérisés.
Pour ces derniers on peut concevoir par exemple (fig. <B>5)</B> une enceinte 60 verticale ou fortement inclinée si le combustible doit che miner par gravité, ou quelconque si le com bustible est propulsé dans l'enceinte par des moyens mécaniques (grille mobile par exem ple). Quand le cheminement a lieu par<U>gra-</U> vité., le combustible peut être introduit clans l'enceinte au moyen d'un tambour tournant 61 placé sous une trémie 6? tandis que les mâchefers peuvent être extraits par un tam bour analogue 63 à la base de l'enceinte.
Le comburant. est amené aux divers points (le combustion par une série d'ajutages <B>12,</B> 13... aa+rri., jouant. le rôle (les brûleurs précédem ment décrits, les débits de ces divers aju- tages pouvant être réglés au moyen de dis tributeurs Dl.'?, D1:3... Dit.-m-1, selon les indications < déjà données.
La quantité de combustible introduite en 61 est dosée d'après l'intensité de l'effet utile que l.'on désire. On pourra réaliser le dosage du confL>iistible soit directement en mettant ce dosage soies la dépendance d'un appareil. de mesure de l'intensité de l'effet utile, soit. indirectement en faisant agir l'ap pareil de mesure sur le dosage du combu rant, celui-ci à son tour agissant sur le do sage du combustible.
L'effet. utile de l'appareil pourra être très divers. A titre d'exemple non limitatif on peut. citer les cas suivants: Des produits à. traiter peuvent être mélan gés au combustible comme dans les fours à cuve oui au contraire les produits à traiter sont séparés du combustible comme clans les fours à moufle.
Les calories contenues dans les fumées sor tant de la. zone d'utilisation en 64 peuvent servir au préchauffage et au séchage du com bustible, et, s'il y a lieu des matières traitées, avant l'évacuation desdites fumées.
Dans certains cas particuliers les distribu teurs automatiques pourront être remplacés par des vannes manceuvrées à la main.
L'extracteur 63 pourra, suivant les condi tions d'exploitation, être d'un type très diffé rent. Ainsi dans les fours à cuve où les ma tières sont fondues en totalité il sera rem placé par une capacité, connue habituelle ment. sous le nom de creuset, d'oà l'extraction des produits en fusion a lieu d'une manière continue ou discontinue.
Le volume des produits extraits pourra être basé sur le ou les facteurs déterminant l'effet utile de l'appareil: limiteur (le charge ment. par exemple.
L'ordre d'admission du comburant aux di vers brûleurs pourra être suivant les besoins soit dans le sens de progression du eombus- tible comme représenté sur la fi-ure, soit en sens inverse.