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DESCRIPTION Installation de réchauffeurs d'air L'invention concerne une installation de récvhauffeur d'air dans laquelle l'air froid, dans le conduit ä air froid menant aux réchauffeurs d'air, presente une temperature élevée comparativement ä la température environnante, par exemple une temperature comprise entre 100"C et 300oC.
Une installation de rechauffeurs d'air de ce genre est decrite dans la publication DE-PS 31 26 494. Dans cette installation, l'air froid est amené aux rechauffeurs d'air en alternance dans la phase de soufflage ä sa temperature relativement élevee. Ceci a pour effet de donner une temperature de gaz brûlés moyenne et maximale de niveau eleve en conséquence dans la phase de chauffage.
Selon la publication DE-PS 31 26 494, le circuit d'echangeurs de chaleur est relie côté primaire au conduit collecteur de gaz de fumée de l'installation de réchauffeurs d'air. De cette manière, la chaleur de degagement des gaz brûlés est bien, il est vrai, mise ä profit pour le prechauffage de l'air de combustion et du gaz de combustion. Toutefois persistent les inconvénients de la temperature elevee de l'air froid, qui resident en particulier en une limitation de la puissance des rechauffeurs d'air.
La presente invention a pour but de proposer une installation de rechauffeurs d'air du genre indiqué dans le preambule de ce mémoire
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dans laquelle la temperature de l'air froid soit abaissée avec amélioration de l'economie de l'installation.
Le but qui vient d'être énoncé est atteint suivant cette invention, dans le cas d'une installation de réchauffeurs d'air du genre qui est indiqué dans le preambule de ce mémoire, par le fait qu'un échangeur de chaleur est relié au conduit à air froid.
De cette manière, par l'air froid d'un réchauffeur d'air, l'air de combustion et/ou le gaz de combustion des réchauffeurs d'air sont préchauffés dans la phase de chauffage. La température de l'air
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froid est, de façon correspondante, abaissee. De meme, la chaleur de l'air froid peut etre utilisée pour un troisieme appareil de consommation.
L'effet, avantageux pour 1'économie d'énergie de l'installation, de la température relativement élevée de l'air froid n'est dans ce cas pas directement mis ä profit par le fait que l'air froid relativement chaud est amené au réchauffeur d'air correspondant, mais indirectement, par le fait que la quantité de chaleur contenue dans l'air froid est transmise ä l'air de combustion ou au gaz de combustion de 1'autre ou des autres réchauffeurs d'air. De cette manière. il est obtenu un abaissement de la temperature moyenne et de la température maximale des gaz brûlés des rechauffeurs d'air, qui travaillent comme des régénérateurs alternativement réchauffés et refroidis.
Par l'abaissement de la temperature des gaz brûles qui se presente au maximum, il est obtenu que la temperature admissible pour la
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construction des rechauffeurs d'air ne soit atteinte que pour une puissance relativement élevée des rechauffeurs d'air. Il'est ainsi obtenu un accroissement de la puissance possible au maximum des réchauffeurs d'air.
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Pour une adaptation aux exigences du préchauffage de l'air de combustion et/ou du gaz de combustion, il est, suivant une particularité avantageuse de realisation de l'invention, replié un chauffage additionnel au circuit des echangeurs de chaleur. Ce chauffage additionnel est fourni, selon une autre particularité de realisation de l'invention, par les gaz brules des réchauffeurs d'air.
De cette maniere, i1 est possible que la chaleur encore utilisable des gaz brûlés soit additionnellement utilisee pour le préchauffage du gaz de combustion et de l'air de combustion.
D'autres particularites avantageuses de realisation de l'invention ressortiront de la description donnée ci-apres d'un exemple de realisation de cette invention.
L'installation de réchauffeurs d'air faisant l'objet de cette invention est représentée de façon schematique sous differentes formes de réalisation dans les dessins qui sont annexés ä ce memoire. Dans ces dessins, - la figure 1 représente l'installation de réchauffeurs d'air avec échangeur de chaleur prévu dans le conduit ä air froid, - la figure 2 represente l'installation de réchauffeurs d'air avec chauffage additionnel prévu dans le circuit des échangeurs de chaleur, - la figure 3 représente l'installation de réchauffeurs d'air que l'on peut voir représentée sur la figure 2 avec circuit d'échangeur de chaleur supplémentaire entre le conduit ä gaz brûlés des réchauffeurs d'air et le circuit d'échangeurs de chaleur 9,
et - la figure 4 represente une installation de réchauffeurs d'air avec plusieurs échangeurs de chaleur prévus dans le conduit ä air froid.
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Une installation de réchauffeurs d'air comporte habituellement, pour un fonctionnement en continu, trois rechauffeurs d'air l, chacun de ces réchauffeurs d'air 1 comprenant une chambre de combustion 2 et une chambre d'accumulation de chaleur 3, reliée ä la chambre de combustion. Dans la chambre d'accumulation de chaleur 3, il est prévu des blocs d'accumulation et une grille de treillis soutenant ceux-ci, qui ne doit pas être exposée à des
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températures supérieures à 3500C à 400 C. Un conduit ä air de combustion 5 est relie par des conduits de dérivation 5'ä chacune des chambres de combustion 2. Dans le conduit ä air de combustion 5, il est prevu un ventilateur 6. Un conduit ä gaz de combustion 7 est en outre relie ä chacune des chambres de combustion 2 par un conduit de derivation 7'.
Les réchauffeurs d'air 1 sont relises par des conduits de derivation 8'
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ä un conduit ä air froid 8. La figure 1 des dessins ci-annexés ne
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représente ni le conduit ä gaz-brülis, menant ä une cheminée, ni le conduit ä air chaud menant :'au haut fourneatb. L'agencement de ces conduits est connu.
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Dans les conduits de derivation 5', 7', 8', il est prévu des valves d'arrêt 5", 7", 8", qui servent au fonctionnement alternatif des rechauffeurs d'air 1 en phase de chauffage et en phase de soufflage. Pendant la phase de chauffage du réchauffeur d'air 1, les
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valves d'arrêt 5", 7"sont ouvertes. La valve d'arrêt 8" est fermee. Pendant la phase de soufflage de chacun des rechauffeurs d'air l, la valve d'arrêt 8"est ouverte et les valves d'arret 5", 7"sont bloquees. La phase de chauffage et la phase de soufflage sont reglees en alternance pour les différents réchauffeurs d'air l.
L'échangeur de chaleur 10 est destine ä transmettre la chaleur de l'air froid ä un appareil de consommation de chaleur quelconque, qui n'est pas representé dans les dessins.
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Selon la représentation de la figure 2 des dessins ci-annexes, il est prevu un échangeur de chaleur 11 dans le conduit ä air de combustion 5 et un échangeur de chaleur 12 dans le conduit ä gaz de combustion 7. Les échangeurs de chaleur 11 et 12 peuvent être montés selon la technique de l'écoulement en parallèle ou en serie. Dans le circuit 9 des échangeurs de chaleur, il est prévu un pompe de circulation 13. Dans ce circuit 9 peut par exemple circuler de l'huile ou de l'eau.
Il est toutefois également possible de prevoir un échange de chaleur direct entre le conduit ä air froid 8 et le conduit ä air de combustion 5 et le conduit ä gaz de combustion 7 ou tout autre milieu d'absorption de chaleur.
Dans le circuit 9 des échangeures de chaleur, il peut au besoin être prevu un echangeur de chaleur supplementaire 14 pour un chauffage additionnel. Cet échangeur de chaleur supplémentaire 14 peut transmettre de la chaleur résiduelle du conduit ä gaz brûles, qui n'est pas représenté dans les dessins, au circuit 9 des échangeurs de chaleur.
Le mode de fonctionnement de l'installation de rechauffeurs d'air qui vient d'etre decrite est indiqué ci-après:
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De l'air froid est, selon la marche ä contre-pression du haut fourneau, amene, comprime ä 2, 5 ä 10 bars, ä une temperature de 100 C ä 300oye, par exemple ä une température de 200 C, au conduit ä air froid 8. Dans l'échangeur de chaleur cote primaire 10, de la chaleur est tirée de l'air froid, de-telle sorte que celui-ci est amene au réchauffeur d'air 1 dont il s'agit à une temperature réduite d'environ 100 K, dans le cas de cet exemple ä une temperature de 100"C. Par le prélèvement de chaleur de l'air froid, la temperature du gaz du gueulard passant par le conduit ä gaz de combustion 7 est élevée par exemple ä 130 C dans l'echangeur de chaleur 12.
De plus, dans l'échangeur de chaleur 11, la température de l'air de combustion est elevee ä environ 140 C. Les réchauffeurs d'air 1 mis en circuit pour le chauffage sont par
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conséquent alimentes en air de combustion prechauffe et en gaz de combustion prechauffe. Etant donne que ces rechauffeurs d'air l mis en circuit pour le chauffage etaient precedemment chargés d'air froid relativement froid, dans le cas de l'exemple d'air froid 100 C, la temperature des gaz brûles ne depasse pas les valeurs admissibles pour la construction. La temperature moyenne des gaz brûlés se situe, pour un rendement egal des réchauffeurs d'air, par exemple ä 190*C. La température maximale des gaz brûlés se situe par exemple ä 240 C.
Ainsi, par accroissement des temperatures des gaz brûlés, la puissance des rechauffeurs d'air peut être augmentée dans une sensible mesure.
Par le chauffage de la chambre d'accumulation de chaleur 3 des rechauffeurs d'air l, il est sur que lors de la phase de soufflage qui suivra, l'air froid sera chauffé ä la temperature d'air chaud necessaire.
De nombreuses variantes de realisation entrent dans le cadre de la presente invention. Par exemple, en amont de chaque rechauffeur d'air l, il peut être prévu, dans le conduit de derivation 5', un echangeur de chaleur 11 propre ä ce réchauffeur d'air et, dans le conduit de derivation 7', un échangeur de chaleur 12 propre ä ce réchauffeur. Ceci est en particulier avantageux s'il est prevu, en amont de chaque rechauffeur d'air l, un ventilateur 6 propre à celui-ci.
La figure-3 des dessins ci-annexes represente une installation qui est semblable à celle que représente la figure 2, si ce n'est que, dans le cas de l'installation que représente la figure 3, il est monte, dans le circuit 9 des échangeurs de chaleur, un echangeur de chaleur supplémentaire 16, qui appartient ä un autre circuit d'échangeurs de chaleur 15. La chaleur pour ce circuit 15 est prise au moyen d'un échangeur de chaleur 17 qui se trouve en amont de la cheminee a gaz brûlés.
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La figure 4 des dessins ci-annexés représente un circuit d'échengeurs de chaleur 9 qui comporte plusieurs échangeurs de chaleur 18 montas chacun dans un conduit de dérivation 8'du conduit ä air froid 8.
Selon l'etat : de fonctionnement, phase de chauffage ou phase de soufflage, les échangeurs de chaleur sont alimentés par l'air froid ou par les gaz brûlés.