CH493806A - Appareil de chauffage par combustion submergée - Google Patents

Description

  Appareil de chauffage par     combustion        submergée       La présente invention a pour objet un appareil de       chauffage    par combustion submergée du     type    compor  tant dans une colonne une     chambre    de combustion dispo  sée au-dessous d'un espace garni de corps     répartissant     les     fluides    qui s'y rencontrent à     contre-courant,    le liqui  de à chauffer descendant d'une part et lés gaz de com  bustion     montant    d'autre     part.     



  Conformément à l'invention l'appareil comporte une  chambre de .combustion qui a la forme d'une cloche  fermée du haut et oblige les gaz de combustion à con  tourner     1ë.--bord    inférieur de la cloche pour rencontrer       immédiatement    le liquide tombant dispersé de l'espace à  corps de     répartitioh.     



  Dans les appareils de chauffage     pa@;combustion    sub  mergée connus, la chambre de combustion est ouverte  vers le haut, ce qui a pour conséquence que les gaz très  chauds sortant de cette     chambre    ne rencontrent le liqui  de à chauffer que dans l'espace à corps de répartition ou  seulement très peu auparavant. Il en résulte que la grille  soutenant les corps de répartition et     ces    derniers sont  soumis à la corrosion et à des incrustations rapides par  les gaz de combustion très chauds, pouvant avoir à ce       moment    une température de l'ordre<B>de</B> 10000 C.

   De plus,  le transfert de la chaleur des gaz au liquide à chauffer  s'effectuant essentiellement dans l'espace à corps de  répartition, celui-ci doit avoir des dimensions considéra  bles et     occuper    dans la colonne un grand volume.  



  Ces inconvénients sont éliminés dans l'appareil sui  vant l'invention par le fait que les gaz de combustion  très chauds, en contournant avec grande     turbulence    le  bord inférieur de la     cloche,    transmettent immédiatement  au liquide descendant une grande partie de leur chaleur,  soit par rayonnement, soit par contact direct avec le  liquide en gouttelettes. Les gaz sont par conséquent for  tement refroidis lorsqu'ils montent dans     l'espace    annu  laire entre la cloche et la paroi de la colonne et n'accu  sent qu'une température modérée, à laquelle ils n'ont    plus d'effet corrosif et incrustant et présentent     une    con  traction très sensible de leur volume.  



  De plus, l'espace à corps de répartition peut être sen  siblement plus petit que dans les appareils où les gaz  quittent la     chambre    de combustion par le haut pour  entrer directement dans cet     espace,        ce    qui permet de       diminuer    la section et la hauteur de la colonne et de  réduire de     ce    fait la quantité de fonte et de tôle     d'acier     résistant à la corrosion,     nécessaires    à la combustion de       l'appareil.    On peut aussi se passer du     calorifugeage    de  la paroi extérieure- de la colonne,

   vu que     celle-ci    n'est  nulle part en contact direct avec des gaz de combustion  chauds. Il résulte de     ce    qui     précède    que le     prix    de  revient de l'appareil suivant l'invention est sensiblement  inférieur à     celui    des appareils de chauffage par combus  tion submergée connus, et en outre que     ses    frais d'entre  tien sont     plus    réduits.  



       Le    brûleur est     avantageusement        disposé    horizontale  ment au niveau de la partie supérieure de la chambre de  combustion, ce qui permet d'une part un     accès    aisé à  tous les organes du brûleur, et d'autre part     d'accumuler     le liquide chaud au-dessous de la chambre de combus  tion, alors que dans les appareils     connus,    le liquide  chaud est     accumulé    le plus souvent autour de la chambre  de combustion et le     brûleur    disposé     verticalement    dans  l'axe de     cette    chambre,

       ce    qui a pour conséquence que le  brûleur est difficilement     accessible    et que la hauteur de  la     colonne    doit être prévue plus grande que dans l'appa  reil suivant la     présente    invention. La forme de cloche  fermée du haut de la     chambre    de combustion empêche  l'immersion du brûleur lors d'une     montée    du niveau du  liquide pouvant s'accumuler au bas de la colonne, par  exemple     pendant    que     l'appareil    est hors     service.     



  Comme les gaz de combustion quittent l'appareil  pour gagner la cheminée à une température à peine supé  rieure à     celle    du liquide froid entrant, le rendement ther-           mique    de     l'appareil    suivant l'invention se rapproche sen  siblement de 100 pour cent.  



  En somme,     l'appareil    de chauffage par combustion  submergée conforme à     l'invention,    se distingue des appa  reils connus par une exécution plus     simple,    un encom  brement moindre, un prix de revient nettement plus  faible et un rendement thermique supérieur.  



  Le dessin annexé     représente    à     titre    d'exemple une  forme d'exécution de     l'invention.     



  La figure unique montre une     coupe    schématique du  nouvel appareil de chauffage à combustion submergée.  Cet appareil comporte     dans    urne     colonne    de     section     circulaire ou rectangulaire 1, une chambre de combus  tion 2 ayant la forme d'une cloche fermée du haut qui  est disposée au-dessous d'une grille 3 supportant les  corps de répartition remplissant     l'espace    4 dans     lequel     les     fluides    se     rencontrent    à contre-courant.

       Cet        espace     est surmonté d'un plateau 5 à fond perforé et     connecté     à une conduite 6 amenant le liquide froid. Au sommet  de la colonne est prévue une     tubulure    7     destinée    à  évacuer les gaz de combustion refroidis par la     cheminée,     et au bas de la colonne se trouve     un        espace    8 d'où le  liquide chauffé :est     acheminé    par une conduite 9 vers le  lieu d'utilisation.

   Près du     sommet    de la cloche 2     est    dis  posé un brûleur 10 à axe     horizontal,        alimenté    en com  bustible par une conduite 11 et en air comburant par  une soufflerie 12.  



  Le liquide froid     venant    de la     conduite    6, :s'étend sur  le plateau 5 et, en :traversant le fond     perforé    de ce der  nier, il se     répartit    sur la .section entière de     respaee    4 à  corps de     répartition,    dans lequel il rencontre à contre  courant les gaz de     combustion:    déjà fortement refroidis.

    Après avoir traversé la     grille    3,     i1    tombe finement dis  persé, en     partie    sur la cloche 2 pour     ruisseler        ensuite    sur  la     face    extérieure de     celle-ci    en la refroidissant, et     en     partie par l'espace     annulaire    13, tout en     restant    cons  tamment en     contact    direct avec     les    gaz de combustion  remontant la colonne.

       Le        liquide    chaud est     recueilli    dans       l'espace    8 au-dessous de la chambre de     combustion    et  quitte la colonne par la conduite 9.  



       Les    gaz de combustion produits dans la cloche 2, au  moment de contourner avec grande     turbulence    le bord  inférieur de     la    cloche, ont une température de l'ordre de  1000 C. Ils     cèdent        immédiatement    une partie très im  portante de leur chaleur au liquide à chauffer, par  rayonnement et par contact avec     le    liquide descendant en  forme dispersée, de     sorte    que peu au-dessus du bas de       l'espace    annulaire 13 ils se trouvent à .une température  fortement     réduite,

      à     laquelle        ils    n'ont plus aucun     effet          corrosif        et        incrustant.    Par leur refroidissement     brusque,     ils ont aussi subi une     contraction        importante    de leur  volume,     ce    qui leur permet de remonter     l'espace    annu-         laire    ainsi que     l'espace    à     corps    de     répartition    sans  refouler le liquide     descendant.     



  A titre d'exemple, on peut     indiquer    que dans un       appareil    de chauffage d'une capacité de 160 000 Cal/  heure, destiné à chauffer de l'eau à 900 C entrant par la  conduite 6 à la température de 100 C, on a constaté dans  l'espace     annulaire    13, peu au-dessus du bas, une     tempé-          rature    de l'ordre de<B>600</B> C.

   Le volume des gaz de com  bustion a été réduit par conséquent à     environ;    le quart de  leur volume     primitif,        ce    qui leur permet de gagner la  cheminée par     la    tubulure 7     an    traversant les espaces 13  et 4 de sections relativement réduites.

   De plus, la hau  teur de     l'espace    4 peut être très     modeste.        Il    s'est avéré  qu'une hauteur de     cet    espace d'environ 43     centimètres     est bien     suffisants    pour le refroidissement     final    des gaz  de     combustion    à une     température    qui ne dépasse la  température du     liquide    froid entrant par 6 que de 2 à  30 C.     Il        en    :

  résulte un     rendement        thermique    de     l'appareil     atteignant     presque        le    rendement théorique.  



  Comme dans tous les     appareils    de chauffage par  combustion submergée, le liquide chaud est corrosif à  cause de son contact direct avec le gaz de     combustion     contenant des     produits    acides. Dans bien des cas, il peut  être avantageux d'utiliser le liquide chaud, sortant de  l'appareil de chauffage par la conduite 9,     comme        liquide          primaire        cédant        sa    chaleur à un liquide secondaire dans  un échangeur de chaleur en matière     résistant    à la corro  sion,

   pour rentrer en circuit fermé dans     l'appareil    de       chauffage    par la conduite 6.     Le    liquide secondaire assure  alors     le        -transport    de la chaleur au     lieu        d'utilisation.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil de chauffage par combustion ,submergée en forme de colonne dans laquelle la chambre de combus tion est disposée au-dessous d'un espace garni de corps répartissant les fluides qui s'y rencontrent à contre- courant,

   le liquide à chauffer descendant d'une part et les gaz de combustion montant d'autre part, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de combustion qui a la forme d'une cloche fermée du haut et oblige les gaz de combustion à contourner le bord ,

   inférieur de la cloche pour rencontrer immédiatement le liquide tom bant dispersé de l'espace à corps de répartition. SOUS-REVENDICATION Appareil :suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte un brûleur disposé horizontalement au niveau .de la partie supérieure de la chambre de com bustion.