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déposé à l'appui d'une demande de '
La présente'invention se rapporte à un procédé et un appareil pour la transmission de chaleur. L'invention est parti -culièrement applicable à des récupérateurs et appareils sembla -bles, par lesquels de la chaleur est transmise à partir d'un fluide chauffé à un fluide plus froid.
L'invention a pour but d'obtenir un procédé et un appareil pour la transmission dechaleur, susceptibles de transmettre de la chaleur à partiydu fluide chaud au fluide à chauffer dans une proportion supérieure à celle atteinte jusqu'ici. Ace point de vue l'invention a également pour but d'obtenir une .transmis- sion très rapide de grandes quantités d'énergie calorifique .
Un but général de l'invention consiste à obtenir des procé- dés et des appareils pour la transmission de chaleur, possédant une efficacité plus grande que les procédés et appareils emplo- yés jusqu'ici.
Il a' été constaté que dans les types connus de récupéra - teurs, tels que ceux utilises dans des fours ou foyers chauffés au gaz, par exemple, les essais faits en vue d'accroître le rendement du four ou foyer ont eu pour résultat une destruction
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rapide des, tubes récupérateurs par la chaleur intense à laquelle les tubes étaient soumis.
Ceci s'Explique par le fait que lors- que le rendement du four ou foyer augmentait, c'est à dire lorsque la température des; gaz soumis au chauffage et la tem- pérature des tubes récupérateurs se rapprochaient davantage de façon à devenir à peu près égales, la transmission de chaleur à partir des tubes récupérateurs aux gaz soumis au chauffage se ralentissait et il en résultait que la température des tubes récupérateurs se rapprochait beaucoup de la température des produits de la combustion chauffés de façon intense. Le résul- tat le plus nuisible de ce fait est la durée très limitée des tubes récupérateurs aux températures élevées auxquelles ils sont soumis.
Un autre inconvénient réside dans la diminution réelle dans le rendement du récupérateur, qui résulte du fait que , au fur et à mesure que la température des tubes se rap- proche de la température des. produits de la combustion, il se produit une diminution dans la quantité de chaleur transmise à partir de ces produits aux tubes récupérateurs.
'Il a été de pratique' courante d'utiliser, comme moyen de transmission de la chaleur à partir d'un fluide chaud à un flui- de plus froid, des cloisons, des tubes ou des corps d'autres formes, faits en une matière qui constitue un bon conducteur de la chaleur, et d'obtenir la transmission de chaleur en assurant le contact du fluide chaud avec une partie de la matière conduc- trice, de sorte que de la chaleur était transmise par le fluide par convection du fluide et était en partie transmise à la ma- tière conductrice par contact du fluide avec celle-ci, une autre partie du corps en matière conductrice ayant une surface de con- tact avec le fluide à chauffer,
de sorte que de la chaleur était transmise à ce fluide par contact avec la surface de la matière conductrice et était répartie à travers la masse de ce fluide par convection de celui-ci. Toutes les autres conditions étant constantes, la quantité de'chaleur transmise était directement
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proportionnelle a la surface de contact entre la matière conduc- trice et les fluides. Comme la matière conductrice doit également servir de cloison, il y a en pratique une limite à l'étendue de la surface qui peut être obtenue pour le contact avec les gaz ou fluides .
De m'orne, la quantité de chaleur transmise dans un appareil du type spécifié ci-dessus est directement proportionnelle à la différence de température entre les deux gaz, toutes les au- tres conditions restant constantes .Cette condition de diffé- rence de température des gaz doit toutefois être contrôlée pour obtenir le meilleur rendement total du four ou foyer, indépendant ment du rendement du récupérateur -ou dispositif analogue. Lors- qu'on fait marcher un four oufoyer avec un rendement élevé, la différence de température des gaz est relativement faible, comme expliqué ci-dessus.
Les constructions antérieures présentaient par conséquent des caractéristiques propres défectueuses, qui sont supprimées d'une manière nouvelle et simple par la présente invention, comme il est décrit ci-après.
'Le procédé de transmission de chaleur suivant la présente invention consiste à chauffer un corps, qui est un bon radiateur d'énergie calorique, et à disposer un second corps, qui constitue un bon absorbant d'énergie calorifique de rayonnement, de manière à permettre une transmission d'énergie calorifique à partir du corps rayonnant chauffé au corps absorbant, ce corps absorbant étant placé dans la masse ou courant du fluide à chauffer et pos- sédant une forme telle qu'elle lui cassure une surface de contact étendue et bien répartie avec ce fluide.
Dans un 'récupérateur pour un four ou foyer par exemple, les gaz d'échappement sont amenés en contact de chauffage avec des surfaces de tubes récupérateurs faits en une matière qui consti- tue un bon radiateur d'énergie calorifique. Les tubes peuvent également être chauffés par de l'énergie-calorifique de rayonne- ment reçue à partir des surfaces intérieures chauffées des con-
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dui ts dans lesquels les tubes sont placés.
Naturellement, une certaine quantité de chaleur sera transmise aux gaz à chauffer par le contact de la masse ou courant de gaz à chauffer avec les parois du tube, mais la quantité de chaleur ainsi transmise sera relativement faible en comparaison avec la quantité de chaleur transmise à ces 'gaz par.;1 le second corps*
Dans la transmission d'énergie calorifique à partir d'un corps à un autre corps par rayonnement, la quantité d'énergie calorifique transmise, au lieu d'être directement proportionnelle à la différence entre les températures des corps, comme c'est le cas dans la transmission de chaleur entre un solide chauffé et un fluide par contact de surface du solide avec le fluide, est proportionnelle à la quatrième puissance de la différence entre les températures.
Il se produira par conséquent une trans- mission rapide de la plus grande partie de l'énergie calorifique par rayonnement à partir du corps rayonnant chauffé au corps absorbant qui, à son tour, par suite de sa surface'de contact étendue et bien distribuée avec le gaz à chauffer, est propre à transmettre rapidement de grandes quantités de chaleur à cette masse ou courant de gaz .'
En particulier, dans une construction de récupérateur du type mentionné, dans le but d'assurer une transmission d'une quantité de chaleur aussi grande que possible à partir des pro -duits chauds de la combustion aux parois du récupérateur, des pièces additionnelles, faites en une matière, semblable à celle des parois du récupérateur et présentant une forme ayant une étendue de surface relativement grande, telles que des plaques relativement minces,
peuvent être placées dans le courant des produits chauds de la combustion pour absorber la chaleur à partir de ceux-ci par contact avec ces produits et pour trans- mettre par rayonnement l'énergie ainsi reçue aux parois des tu - bes récupérateurs.
Par suite de la rapidité avec laquelle les parois des tubes récupérateurs abandonnent l'énergie calorifique par rayonnement
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ces parois seront maintenues à une température beaucoup infé- rieure à celle qu'on obtiendrait si la transmission de chaleur à partir de ces parois aux gaz à chauffer avait lieu uniquement par le contact de ces parois et de ces gaz. En outre, par suite de la rapidité avec laquelle le second corps abandonne sa chaleur par suite de sa surface de contact étendue avec les gaz à chauffer la température du second corps est maintenue relativement faible.
Par conséquent, pour une différence donnée dans la température entre les produits de la combustion et l'air ou gaz à soumettre à un réchauffage préalable, on peut, sans porter la température des tubes récupérateurs à un point provoquant leur détérioration emmagasiner dans ces tubes une, quantité de chaleur beaucoup plus grande qu'il n'a été possible jusqu'ici, et par suite la durée de récupérateurs, construits et fonctionnant conformément au principe faisant l'objet de la présente invention, est notablement accrue.
Les éléments constitutifs d'un appareil de transmission de chaleur, construit conformément à la présente invention, compren- nent un corps, disposé de manière à recevoir de la chaleur à par- tir d'une source donnée et fait en une matière qui constitue un bon radiateur d'énergie calorifique!, et un second corps qui est fait en une matière constituant un bon absorbant d'énergie calo- rifique de rayonnement et comportant une surface étendue et bien distribuée pourson contact avec un fluide àchauffer, ce second corps étant placé dans la masse ou courant du fluide à chauffer et dans une position lui permettant de recevoir de l'énergie ca- lorifique par rayonnement à partir du premier corps.
Le premier, corps peut avoir une forme telle qu'il possède une surface relativement grande pour recevoir de la chaleur à par- tir d'un fluide chaud, - ou bien des corps additionnels, tels que des plaques, peuvent être placés dans la masse ou courant du fluide chaud pour absorber de la chaleur à partir de celui-ci et i être disposés de manière à abandonner par rayonnement l'énergie qu'ils reçoivent ainsi au premier corps rayonnant mentionné.
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Dans un récupérateur construit conformément aux principes de l'invention et disposé de façon à être utilisé avec un foyer ou un four, à coke par exemple* les tubes récupérateurs,placés dans des conduits ou carneaux à travers lesquels on fait passer les produits chauds de la combustion à leur sortie de la zone de chauffage, sont faits en une matière, telle que l'un quel- conque des alliages de chrome du commence, qui constitue un bon radiateur d'énergie calorifique. Un tel alliage est désirable également pour la raison qu'il résiste très bien aux effets des produits de la combustion chauffés de manière intense, et que les éléments du récupérateur, lorsqu'ils sont faits en cette matière, possèdent une durée plus longue.
Si on le désire, des pièces additionnelles, t'elles que des plaques faites en un tel alliage, peuvent étre placées dans les courants des produits chauds de la combustion près des parois des tubes récupérateurs, dans le but d'enlever une quantité additionnelle de chaleur aux produits chauds de la combustion et d'abandonner par rayonnement l'énergie calorifique ainsi reçue aux parois des tubes récupé- rateurs.
Des corps, en une matière, qui constitue un bon absor- bant d'énergie de rayonnement, tels que du treillis métallique, des tubes métalliques ou d'autres pièces possédant également une surface étendue et bien répartie , sont placés de l'autre côté des parois des tubes récupérateurs, dans les courants des gaz à chauffer, et sont disposés'de manière à recevoir l'énergie calorifique abandonnée par rayonnement par les parois des tubes récupérateurs et à transmettre cette énergie calorifique aux gaz à chauffer par l'intermédiaire de leur surface de contact étendue et bien répartie avec ces gaz.
Les dessins ci-joints représentent à titre d'exemples des formes de réalisation préférées de l'invention : la figure 1 est une vue 'en coupe verticale transversale d' un four, muni d'un- récupérateur construit conformément à la présente invention;
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jm xxguxe a til5rt uzie vue en evupe .I10J:J.:<IOUli1.:LJ.e, a ecneile agrandie, à travers le récupérateur représenté sur la fig.l, la coupe représentée étant faite suivant un plan indiqué par la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue partielle en coupe verticale sui- vant la ligne 3-3 de la fig. avec certaines parties en vue en élévation ; la figure 4 est une vue partielle en coupe verticale sui
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-vant la ligne 4-4 de lai figure 2;
la figure 5 est une vue en coupe verticale, à échelle agrandie, de l'un des tubes récupérateurs; représentés en coupe sur la fig.4, et la figure 6 est une vue partielle en coupe verticale, à échelle agrandie suivant la ligne 6-6 de la fig.2; la figure 7 est une 'vue en coupe verticale d'un four comportant des récupérateurs construits conformément à l'in- vention; la figure 8 estune vue en coupe verticale suivant la ligne 8-8 de la figure 7; la figure 9 est une vue de détail, à échelle agrandie, en coupe à travers le collecteur des récupérateurs et à travers l'un des tubes récupérateurs du four suivant la fig.7; la figure 10 est une vue de détail, à échelle agrandie, de la construction du collecteur;
les figures 11, 12 et 13 sont des vues en coupe trans- versale de formes de réalisation légèrement modifiées des tu- bes récupérateurs pouvant être appliqués au four de la fig.l ou au four de la fig.7; la fig.14 est une vue partielle en coupe verticale d'une forme de réalisation légèrement modifiée de la construction du four.
Les figures 1 à 6 des dessins représentent une applicatior de récupérateurs, construits conformément à la présente inven-. tion, à un four à coke à distillation à basse température, ce
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four comprenant une partie principale qui est construite de la manièrehabituelle. Le four comprend une chambre de chauffage ou de distillation 11, munie d'une sole 12, qui constitue la pa- roi inférieure de la chambre 11, et d'une paroi supérieure en forme de voûte 15. La chambre 11 est chauffée indirectement' par les produits de la combustion qui passent à travers une sé- rie de tuyaux 15, s'étendant transversalement par rapport au fond de la chambre.
Chacun de ces tuyaux 15 est plongé dans un bain de plomb 16, qui est maintenu au-dessus de sa température de fusion pendant la marche du four et sur lequel flottent des cuvettes peu profondes, dont chacune contient une couche de la matière à distiller.
Une série de carneaux 20 passent vers le bas à travers les parois du four, l'extrémité inférieure de chaque carneau recevant l'une des extrémités recourbées vers le haut, de l'un des tuyaux 15, tandis que l'extrémité supérieure 21 de chaque carneau est d'un diamètre plus faible et reçoit une conduite 22 d'amenée de combustible, montée dans un manchon 23.
Chaque man- chon comporte une bride 24, destinée à reposer sur le massif. en maçonnerie entourant l'extrémité supérieure du carneau 20, et comporte, près de son extrémité supérieure, une bride 25 desti- née à recevoir et à supporter une partie du massif en maçonnerie: Chaque manchon 23 est placé à l'intérieur d'une partie élargie 30, à l'extrémité extérieure de chaque carneau récupérateur ou chambre 31 dans la partie supérieure du massif du four.
Sur la partie principale de chaque manchon 23 fait saillie, transver- salement, un prolongement creux 26, représenté plus particuliè- rement sur la figure 3, qui est muni de deux orifices, dont cha- cun est disposé de manière à coïncider avec l'ouverture ménagée dans l'extrémité 32, recourbée vers le bas, de l'un des deux tubes ou tuyaux récupérateurs 33; deux paires de ces tubes ré- cupérateurs 33 sont disposées'dans chacun des carneaux SI.
Dans les parois du four sont également ménagés plusieurs
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carneaux 35, identiques comme construction aux carneaux 20 et ,dont l'extrémité supérieure 36 est de diamètre plus faible.
Chaque carneau 35 est disposé de manière à recevoir à son ex- trémité inférieure l'une des extrémités, recourbées vers le haut, de l'un des tuyaux 15.
Comme représenté sur la figure 3, le prolongement 26, sur le machon 23 correspondant à l'une des paires de tubes récupé- rateurs dans le carneau 31, s'étend dans une direction, tandis que le prolongement sur le manchon à l'autre extrémité du car- neau 31, manchon'correspondant à l'autre paire de tubes récu- pérateurs, s'étend dans la direction opposée.
Les deux paires de tubes récupérateurs montées dans chaque carneau SI sont as- sociées avec deux des tuyaux 15, chacun de ces tuyaux 15 étant raccordé à une extrémité à un carneau 20, ...et par suite aux tu- bes récupérateurs montés dans cette extrémité du carneau SI*, et à son autre extrémité au carneau 35,- et par suite à l'espa- ce à l'intérieur du carneau SI entourant les tubes récupérateurs
Gomme représenté sur les figs. 1 et 2, chaque paire de car -neaux voisins 31 est raccordée, par l'intermédiaire,du carneau 39, qui s'étend sur toute la longueur du four, à une cheminée ou conduit d'évacuation 40.
Chaque paire de tubes récupérateurs 33 est raccordée,, à son extrémité opposée à 1'extrémité qui est reliée au manchon 23, à un second manchon 41, qui débouche dans une conduite d' admission d'air 42.
Pendant le fonctionnement de l'appareil, de l'air est ad- mis à travers les conduites 42 dans chacun des tubes récupéra- teurs, et passe à traders ces tubes et ensuite à travers le manchon 23 dans les carneaux 20. En méme temps, du combustible est introduit à travers la conduite 22 et est mélangé avec 1' air dans le carneau 20 pour former un mélange combustible qui est brûlé, les produits chauds de la combustion passant vers le bas et ensuite à travers l.e tuyau 15, puis passant vers le
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hau à travers le carnea 35-36 dans le carneau SI, où ils s' écoulent en passant le long des tubes récupérateurs 33 logés à l'intérieur de ce carneau, et s'échappent ensuite à travers la cheminée ou conduit d'évacuation 40.
Bien qu'une certaine .quantité de chaleur soit transmise aux tubes récupérateurs par convection lorsque les produits chauds de la combustion passent à travers les carneaux 31 et par contact des gaz avec les tubes récupérateurs logés dans ceux-ci, et bien qu'en outre une certaine quantité de chaleur soit transmise à partir deces tubes récupérateurs, par contact, au gaz qui passe à travers ces tubes pour subir un chauffage préalable, une quantité beaucoup plus grande de chaleur est transmise aux parois des carneaux 31, par contact avec les pro -duits chauds de la combustion s'écoulant à travers ces carneaux et est ensuite-transmise par rayonnement à partie de ces pa- rois aux tubes récupérateurs.
Les plaques 29, faites en une matière qui absorbera faci- lement de la chaleur par convection à partir des produits chauds de combustion, et aussi en une matière qui constitue un bon radiateur de chaleur, peuvent être placées,, dans une posi- tion sensiblement parallèle aux tubes récupérateurs, pour ef- fectuer une transmission rapide d'énergie calorifique, par ray -onnement, aux tubes récupérateurs.
Comme représenté plus par- ticulièrement sur la fig.4, chaque.carneau SI, ainsi que cha- cun des deux groupes de tubes récupérateurs jumelés placés dans ce carneau, comportant quatre de ces plaques, deux de celles-ci étant disposées entre les deux tubes, et une, entre chaque tube et la paroi du carneau SI ' Chacune de ces plaques 29 possède une surface, exposée aux gaz chauds de la combustion,destinée à absorber de la chaleur par convection, approximativement deux fois plus grande que les parties voisines de la paroi du car- neau 31.
Par conséquent la surface absorbante exposée aux pro-' duits chauds de la combustion est beaucoup accrue, et la trans
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mission de chaleur à partir des produits chauds de la combus- tion, par contact, est ainsi accrue' de façon correspondante.Ces plaques 29 sont disposées de manière à diviser en filets ou veines les gaz s'écoulant à travers le carneau 31, pour provo- quer un contact plus intime entre les gaz et les surfaces des- tinées à recevoir de la chaleur par contact* Chacuns-de ces pla -ques à son tour abandonne de la chaleur par rayonnement aux tubes récupérateurs.
A l'intérieur de chaque tube récupérateur est disposé une matière ou un corps comportant des trous ou vides,tel que du treillis métallique, qui constitue,un bon absorbant d'énergie calorifique de rayonnement, et qui est construit de façon à pré -senter une surface étendue' et bien répartie pour le contact avec le fluide passant à l'intérieur du tube. Gomme représenté sur.les figures 4 et 5, chacun de ces tubes est muni d'une cloi -son médiane'45, sur chaque côté de laquelle 1 sont disposées deux couches de treillis métallique 46, bien que l'on puisse faire varier ce nombre comme on le désire pour donner les résul- tats les plus satisfaisants.
Toutefois, il a été constaté qu'il y a une limite au nombre de couches de treillis métallique que l'on peut employer, étant donné que l'énergie calorifique dé- gagée par rayonnement à partir des tubes sera absorbée presque complètement par quelques treillis métalliques les plus voisins des surfaces de rayonnement, de sorte qu'un accroissement ul- térieur du nombre de couches de treillis métallique est d'une valeur faible sinon nulle. La cloison 45 peut être supprimée, mais elle aide à la fois à maintenir les treillis métalliques en place et tend également à accroître le rendement dans la transmission de chaleur. En disposant les treillis métalliques, il y a lieu de veiller à ne pas gêner'de façon nuisible le pas- sage ou écoulement du fluide à travers le tube récupérateur.
Dans des tubes récupérateurs contenant des couches de treillis métallique il peut arriver que la-maille des treillis
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peut se chevaucher et tendre à obstruer les vides,de sorte qu' il ne res'tera plus de passages appropriés pour le mouvement du gaz ou de l'air à travers les tubes récupérateurs' En outre,le contact intime désire du gaz ou de l'air avec les treillis mél- talliques ne serait pas obtenu dans ce cas. Pour empêcher cette éventualité, les-treillis peuvent être refoulés ou bosselés de façon à ménager des parties en'saillie qui servent à écarter les treillis métalliques l'un de l'autre et des parois du tube et de la cloison médiane. De préférence, la cloison 45 doit être imperméable à la chaleur de rayonnement.
Chacun des treillis métalliques, ainsi que la cloison 45 reçoit de l'énergie calorifique rayonnée à partir des parois chauffées des tubes récupérateurs, et sert également à diviser le fluide, passant à travers le tube et sur les treillis métal- liques,' en filets minces, de manière à réaliser ainsi un contact intime entre la surface de ces treillis métalliques et le fluide
En fonctionnement, une grande partie de l'énergie calorifi -que, qui reste dans les produits de la combustion après que ceux-ci quittent la chambre du;four, esttransmise aux tubes ré cupérateurs, et aux plaques 29 employées en combinaison avec ces tubes. Ces plaques chauffées à leur tour transmettent de l'éner- gie par rayonnement aux tubes récupérateurs.
Les tubes réeupéra-' teurs chauffés transmettant naturellement une certaine quantité de chaleur, par contact, au fluide passant à travers ces tubes, mais transmettent beaucoup: plus d'énergie calorifique aux treil- lis par rayonnement. Ces treillis métalliques transmettent alors de manière très efficace de la chaleur au fluide passant sur ceux-ci, par contact avec ce fluide.
Les figures 7 à 10 et 14,représentent l'application de tu- bes récupérateurs, construits conformément à la présente inven- tion, à un type de four à moufle particulièrement destiné à as- sembler par brassage des ailettes en cuivre sur des cylindres en fer ou en ,acier pour des moteurs à refroidissement par air.
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Ce four comprend l'enveloppe métallique habituelle 50, munie du massif en maçonnerie à l'intérieur,duquel est-ménagée une cham- bre de combustion sensiblement circulaire 51, une couche de ma-' tière réfractaire appropriée 52 constituant la paroi effective de cette chambre de combustion, Il est prévu un orifice 53 d'ad- mission de gaz et de combustible et un orifice 54 d'échappement de gaz, ces orifices étant situésdans le voisinage l'un de Il autre et étant séparés par une cloison 55, de sorte que le com- bustible admis et les produits de la combustion passent complè- tement autour de la chambre de combustion et sortent par l'ori- fice d'échappement 54.
Cet orifice d'échappement estraccordé à un conduit ou carneau 56, qui débouche dans la cheminée ou con- duit d'évacuation 57. L'orifice d'admission 53 est de préférence sensiblement tangentiel à la chambre de combustion.
A l'intérieur de la chambre de combustion est disposé, à une certaine distance des parois de celle-ci, un cylindre réfrac- taire à l'action de la chaleur,60, qui péut être fait en toute matière appropriée, telle qu'une maçonnerie en terre réfractaire ou en l'un quelconque des alliages nickel-chrome connus du com- merce, résistant très bien à l'action de la chaleur. Ce cylindre réfractaire ou moufle 60 est .convenablement monté à ses extrémi- tés dans le revêtement, la chambra 61 recevant les pièces à traiter dans ce moufle ou cylindre 60 étant ainsi complètement séparée de la chambre de combustion, de sorte qu'aucune partie , des produits de la combustion ne, peut pénétrer dans la chambre
61 recevant les pièces à traiter.
Il en résulte que l'atmosphère à l'intérieur de la chambre 61 de traitement des pièces, paut être réglée comme on le désire, exactement aussi facilement que dans le cas d'un four électrique. Le moufle cylindrique réfrac- taire 60 est de préférence fait aussi peu épais qu'il est pos- sible tout en assurant la securité et la durée nécessaires.
Au fur et à mesure que les produits chauds de la combustion du mélange du combustible et d'air passent à travers la chambre
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de combustion 51 autour du moufle, ils chauffent la paroi réfrac- taire de ce moufle 60, ainsi que la surface opposée de la couche de matière réfractaire 52, par contact, en venant lécher les sur- faces avec une vitesse-considérable. En outre,' particulièrement à des températures élevées, il se produit une transmission consi -dérable de chaleur à partir de la surface du- revêtement réfrac- taire 52 par rayonnement au moufle réfractaire 60, de sorte que ce dernier sera chauffé bien au-dessus de la.température d'in- candescence.
L'atmosphère à l'intérieur du moufle réfractaire 60 recevra naturellement un peu de chaleur par contact avec ce moufle réfractaire,.étant donné que cette atmosphère peut circu- 1er librement dans celui-ci, mais le chauffage des pièces à frai -ter dans la chambre intérieure du moufle sera réalisé principa- lement par la transmission d'énergie calorifique de rayonnement à partir du moufle réfractaire incandescent 60 à ces pièces.
Comme la tendance, que possède un corps chauffé à abandonner de l'énergie calorifique par rayonnement, varie comme la quatrième puissance de la température de ce corps, il est évident qu'on obtient une transmission très efficace de l'énergie calorifique à partir du Moufle 60 aux pièces traitées dans celui-ci.
Au fur et à mesure que les produits chauds de la combustion passent à travers la chambre de combustion et autour du moufle réfractaire 60, il se produit naturellement un abaissement de'la température des gaz. Par conséquent il y a une tendance à un chauffage irrégulier du moufle réfractaire,ayant pour résultat une distribution irrégulière de chaleur aux pièces à traiter.
Dans le but d'obvier à cette tendance à un chauffage irrégulier on dispose une série de plaques 62 dans la chambre de combustion 61, dans le trajet des produits chauds de la combustion, ces pla -ques 62 étant chauffées par les gaz de la combustion et abandon- nant à leur tour par rayonnement l'énergie ainsi reçue au moufle réfractaire 60. En augmentant progressivement le nombre de pla- ques, de telle sorte qu'au fur et à mesure que la température de
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produits de la combustion diminue, le nombre de plaques 62 aug- mente, on peut maintenir sensiblement uniforme 'la transmission de chaleur au moufle 60. Sur la figure 7 il n'est pas prévu de plaques à l'extrémité d'admission de la chambre de combustion
51; ou'la température est la plus élevée.
Un certain nombre de plaques sont disposées à partir de la moitié environ du trajet et un nombre supplémentaire de plaques près de l'ouverture d' échappement-
L'air et le gaz ou , si on le désire, l'air seulement,sont chauffés au préalable dans des tubes récupérateurs placés à 1' intérieur du carneau ou conduit 56,, les produits chauds de la combustion allant de l'orifice d'échappement 54 à la cheminée ou conduit d'évacuation 57. Lorsque l'air et le gaz doivent tous deux être chauffés au préalable, on utilise un collecteur 70 divisé en deux parties, dont la construction est représentée sur les figures 9 et 10. Ce collecteur comporte une cloison 71, le divisant en deux conduits 72 et 73, raccordés à une source d'alimentation d'air sous pression et à, une source d'alimenta- tion de gaz, respectivement.
Des tubes récupérateurs 75 sont munis d'extrémités 76, recourbées vers le bas, assurant un joint étanche avec la surface supérieur; du collecteur, comme repré- senté sur la fig.9, la cloison 71 de séparation du collecteur étant disposée de telle manièreque les ouvertures 78, ménagées dans la paroi supérieure du collecteur, sont raccordées alterna -tivement aux conduits 72 et 73 du collecteur.
Les extrémités de sortie des tubes récupérateurs,75, comme représenté sur la fig.8, sont disposées à l'intérieur de la cloison de séparation
55, de sorte que l'air et le combustible sortant de ces tubes passent dans le conduit d'admission 53 où ils se mélangent et brûlent, les produits chauds de la combustion passant à travers la chambre de combustion 51. Un tampon creux amovible approprié
85, placé à l'extrémité extérieure du conduit 53 et muni d'une
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plaque-couvercle à bascule,'] permet d'avoir accès au conduit 53,
pour allumer le mélange d'air et de gaz combustible -
Les dispositifs récupérateurs sont destinés à fonctionner sensiblement de la même manière que les dispositifs récupérateur décrits en référence au four des figures 1 à 6.
Des formes de réalisation modifiées des dispositifs récupé- rateurs sont représentées sur les figures 11, 12 et 13. La fig.
Il montre un tube récupérateur 95, qui est rempli de plusieurs tubes plus petits 96, de façon à diviser l'écoulement du fluide en filets de petit diamètre, pour assurer une surface étendue et bien répartie de contact entre le métal'chauffé et le fluide.
Sur les figs.lg et 13, le dispositif récupérateur est de forme cylindrique au lieu d'être de forme rectangulaire. Sur la 'figure 12, le dispositif comporte des parois cylindriques 100 et 101, écartées l'une de l'autre et entre lesquelles sont pla- cés des treillis métalliques ou des pièces comportant des trous ou vides 102. Sur la fig.13 le dispositif comporte également des parois 103 et 104, écartées 11-une de l'autre et entre lesquelles sont disposés de petits tubes 105, qui remplissent le même rôle que les petits tubes représentés sur la fig.11. Le fonctionnement est le même dans toutes les formes de réalisation représentées.
La fig.14 représente une forme de construction légèrement modifiée par rapport à celle des figs.7,8,9 et 10, dans laquel- le l'air seulement est soumis à un réchauffage préalable. Un collecteur divisé en deux! conduits n'est plus nécessaire dans ce cas, de sorte qu'il n'est prévu qu'un collecteur simple 110, auquel sont raccordés les tubes récupérateurs, qui amènent l'air chauffé dans le conduit d'admission 53 de la chambre de combus- tion.
'Le gaz, ou autre combustible, est admis à travers un brû- leur approprié 111 dans l'orifice d'admission de la chambre de combustion, de façon à se mélanger avec l'air venant des tubes récupérateurs et à brûler avec cet air- Il a été constaté qu' avec cette construction, on peut parfois obtenir une distribu-
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tion quelque peu plus uniforme de la température, mais au dé tri-. ment du rendement, que dans le cas où l'air et le combustible , sont tous deux soumis à un réchauffage préalable .
REVENDICATIONS .
1' Un procédé de transmission de chaleur, qui est caracté- risé en ce qu'on chauffe un corps et qu'on cède rapidement de 1' énergie calorifique à partir de ce corps par rayonnement à un second corps, et qu'on cède Rapidement de l'énergie calorifique à partir de ce second corps à un gaz à chauffer, par une surface étendue et bien répartie de. contact entre ce second corps et ce gaz .
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The present invention relates to a method and apparatus for the transmission of heat. The invention is particularly applicable to recuperators and similar devices, by which heat is transmitted from a heated fluid to a cooler fluid.
The object of the invention is to obtain a method and an apparatus for the transmission of heat, capable of transmitting heat from the hot fluid to the fluid to be heated in a proportion greater than that achieved so far. From this point of view the object of the invention is also to obtain a very rapid transmission of large quantities of heat energy.
A general object of the invention is to obtain methods and apparatuses for the transmission of heat, possessing greater efficiency than the methods and apparatuses employed heretofore.
It has been found that in known types of recuperators, such as those used in gas-heated furnaces or fireplaces, for example, attempts to increase the efficiency of the furnace or firebox have resulted in destruction
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rapid recovery tubes by the intense heat to which the tubes were subjected.
This is explained by the fact that when the efficiency of the furnace or hearth increased, that is to say when the temperature of; gas subjected to heating and the temperature of the recovery tubes approached more so as to become approximately equal, the transmission of heat from the recovery tubes to the gases subjected to heating slackened and as a result, the temperature of the recovery tubes very close to the temperature of the intensely heated combustion products. The most detrimental result of this is the very limited life of the recovery tubes at the high temperatures to which they are subjected.
Another drawback is the actual decrease in the efficiency of the recuperator, which results from the fact that as the temperature of the tubes approaches the temperature of the. products of combustion, there is a decrease in the amount of heat transmitted from these products to the recovery tubes.
'It has been common practice' to use, as a means of transmitting heat from a hot fluid to a cooler fluid, partitions, tubes or bodies of other shapes, made in one material which constitutes a good conductor of heat, and to obtain the transmission of heat by ensuring the contact of the hot fluid with a part of the conductive material, so that heat was transmitted by the fluid by convection of the fluid and was partly transmitted to the conductive material by fluid contact therewith, another body part of conductive material having a surface in contact with the fluid to be heated,
so that heat was transmitted to this fluid by contact with the surface of the conductive material and was distributed through the mass of this fluid by convection thereof. All other conditions being constant, the amount of heat transmitted was directly
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proportional to the contact area between the conductive material and the fluids. Since the conductive material must also serve as a partition, there is in practice a limit to the extent of the surface which can be obtained for contact with gases or fluids.
Also, the quantity of heat transmitted in an apparatus of the type specified above is directly proportional to the temperature difference between the two gases, all other conditions remaining constant. This condition of the temperature difference of the gases. The gas must however be controlled to obtain the best total efficiency of the furnace or fireplace, independent of the efficiency of the recuperator -or similar device. When operating a furnace or stove with high efficiency, the temperature difference of the gases is relatively small, as explained above.
The prior constructions therefore exhibited inherent defective characteristics, which are overcome in a new and simple way by the present invention, as described below.
The heat transfer method according to the present invention comprises heating a body, which is a good radiator of heat energy, and providing a second body, which constitutes a good absorbent of radiant heat energy, so as to allow a transmission of heat energy from the heated radiating body to the absorbent body, this absorbent body being placed in the mass or current of the fluid to be heated and having a shape such that it breaks an extended and well distributed contact surface with this fluid.
In a recuperator for a furnace or fireplace, for example, the exhaust gases are brought into heating contact with surfaces of recuperators made of a material which constitutes a good heat energy radiator. The tubes can also be heated by radiant heat energy received from the heated interior surfaces of the con-
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dui ts in which the tubes are placed.
Naturally, a certain quantity of heat will be transmitted to the gases to be heated by the contact of the mass or current of gas to be heated with the walls of the tube, but the quantity of heat thus transmitted will be relatively small in comparison with the quantity of heat transmitted to the tube. these 'gases by.; 1 the second body *
In the transmission of heat energy from one body to another body by radiation, the amount of heat energy transmitted, instead of being directly proportional to the difference between the temperatures of the bodies, as is the case in the transmission of heat between a heated solid and a fluid by surface contact of the solid with the fluid, is proportional to the fourth power of the difference between the temperatures.
There will therefore be a rapid trans- mission of the greater part of the radiant heat energy from the heated radiating body to the absorbent body which, in turn, owing to its large and well distributed contact surface with the gas to be heated is capable of rapidly transmitting large quantities of heat to this mass or stream of gas.
In particular, in a construction of recuperator of the type mentioned, in order to ensure a transmission of a quantity of heat as large as possible from the hot products of combustion to the walls of the recuperator, additional parts, made of a material, similar to that of the walls of the recuperator and having a shape having a relatively large surface area, such as relatively thin plates,
can be placed in the stream of the hot products of combustion to absorb heat therefrom by contact with these products and to radiate the energy thus received to the walls of the recovery tubes.
Due to the rapidity with which the walls of the recovery tubes give up heat energy by radiation
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these walls will be maintained at a temperature much lower than that which would be obtained if the transmission of heat from these walls to the gases to be heated took place only by the contact of these walls and these gases. Further, owing to the rapidity with which the second body gives up its heat owing to its extensive contact surface with the gases to be heated, the temperature of the second body is kept relatively low.
Consequently, for a given difference in the temperature between the products of combustion and the air or gas to be subjected to prior reheating, it is possible, without raising the temperature of the recovery tubes to a point causing their deterioration, to store in these tubes a , much greater quantity of heat than has been possible heretofore, and as a result the life of recuperators, constructed and operating in accordance with the principle which is the object of the present invention, is notably increased.
The component parts of a heat transmitting apparatus, constructed in accordance with the present invention, comprise a body, arranged to receive heat from a given source and made of a material which constitutes a heat transfer. good radiator of heat energy !, and a second body which is made of a material constituting a good absorbent of radiant heat energy and having an extended and well distributed surface for its contact with a fluid to be heated, this second body being placed in the mass or current of the fluid to be heated and in a position allowing it to receive calorific energy by radiation from the first body.
The first body may have a shape such that it has a relatively large surface area to receive heat from a hot fluid, - or additional bodies, such as plates, may be placed in the mass. or stream of the hot fluid to absorb heat therefrom and be arranged so as to radiate the energy which they thus receive to the first mentioned radiating body.
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In a recuperator constructed in accordance with the principles of the invention and arranged so as to be used with a hearth or a coke oven, for example * the recuperator tubes, placed in conduits or flues through which the hot products are passed from combustion as they exit the heating zone are made of a material, such as any of the chromium alloys in the beginning, which constitutes a good radiator of heat energy. Such an alloy is desirable also for the reason that it is very resistant to the effects of intensely heated combustion products, and that the elements of the recuperator, when made of this material, have a longer life.
If desired, additional parts, such as plates made of such an alloy, can be placed in the hot combustion product streams near the walls of the recovery tubes, in order to remove an additional amount of waste. heat to the hot products of combustion and to give up by radiation the heat energy thus received at the walls of the recovery tubes.
Bodies, made of a material which is a good absorbent of radiant energy, such as wire mesh, metal tubes or other parts also having a large and well distributed surface, are placed on the other side. of the walls of the recovery tubes, in the streams of the gases to be heated, and are arranged so as to receive the heat energy given up by radiation by the walls of the recovery tubes and to transmit this heat energy to the gases to be heated by means of their contact surface extended and well distributed with these gases.
The accompanying drawings show by way of example preferred embodiments of the invention: Figure 1 is a vertical cross-sectional view of a furnace provided with a recuperator constructed in accordance with the present invention;
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jm xxguxe a til5rt uzie seen in evupe .I10J: J.: <IOUli1.:LJ.e, a enlarged ecneile, through the recuperator shown in fig.l, the section shown being made along a plane indicated by line 2 -2 of Figure 1; FIG. 3 is a partial view in vertical section taken on line 3-3 of FIG. with some parts in elevation view; Figure 4 is a partial vertical sectional view sui
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-before line 4-4 of Figure 2;
FIG. 5 is a view in vertical section, on an enlarged scale, of one of the recovery tubes; shown in section in FIG. 4, and FIG. 6 is a partial view in vertical section, on an enlarged scale along the line 6-6 of FIG. 2; Fig. 7 is a vertical sectional view of a furnace having recuperators constructed in accordance with the invention; Figure 8 is a vertical sectional view taken along line 8-8 of Figure 7; FIG. 9 is a detailed view, on an enlarged scale, in section through the collector of the recuperators and through one of the recuperator tubes of the furnace according to fig.7; FIG. 10 is a detailed view, on an enlarged scale, of the construction of the collector;
Figures 11, 12 and 13 are cross-sectional views of slightly modified embodiments of the recovery tubes which may be applied to the oven of Figure 1 or to the oven of Figure 7; Fig. 14 is a partial vertical sectional view of a slightly modified embodiment of the furnace construction.
Figures 1 to 6 of the drawings show an application of recuperators, constructed in accordance with the present invention. tion, to a coke oven with low temperature distillation, this
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furnace comprising a main part which is constructed in the usual manner. The furnace comprises a heating or distillation chamber 11, provided with a hearth 12, which constitutes the lower wall of the chamber 11, and an upper wall in the form of an arch 15. The chamber 11 is indirectly heated. by the products of combustion which pass through a series of pipes 15, extending transversely to the bottom of the chamber.
Each of these pipes 15 is immersed in a lead bath 16, which is maintained above its melting temperature during operation of the furnace and on which float shallow bowls, each of which contains a layer of the material to be distilled.
A series of flues 20 pass downward through the walls of the furnace, the lower end of each flue receiving one of the upwardly curved ends of one of the pipes 15, while the upper end 21 of each flue is of a smaller diameter and receives a pipe 22 for the fuel supply, mounted in a sleeve 23.
Each sleeve has a flange 24, intended to rest on the block. masonry surrounding the upper end of the flue 20, and comprises, near its upper end, a flange 25 intended to receive and support a part of the masonry block: Each sleeve 23 is placed inside a widened part 30, at the outer end of each collecting flue or chamber 31 in the upper part of the solid kiln.
On the main part of each sleeve 23 protrudes, transversely, a hollow extension 26, shown more particularly in FIG. 3, which is provided with two orifices, each of which is arranged so as to coincide with the opening formed in the end 32, curved downwards, of one of the two recovery tubes or pipes 33; two pairs of these recovery tubes 33 are arranged in each of the flues S1.
In the walls of the oven are also provided several
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flues 35, identical in construction to flues 20 and, the upper end 36 of which is of smaller diameter.
Each flue 35 is arranged so as to receive at its lower end one of the upwardly curved ends of one of the pipes 15.
As shown in FIG. 3, the extension 26, on the jaw 23 corresponding to one of the pairs of collecting tubes in the flue 31, extends in one direction, while the extension on the sleeve in the other. end of barrel 31, sleeve corresponding to the other pair of collection tubes, extends in the opposite direction.
The two pairs of recuperator tubes mounted in each flue SI are associated with two of the pipes 15, each of these pipes 15 being connected at one end to a flue 20, ... and consequently to the recuperator tubes mounted in this end of the SI flue *, and at its other end to the flue 35, - and consequently to the space inside the SI flue surrounding the collecting tubes
Eraser represented in figs. 1 and 2, each pair of neighboring flue-rings 31 is connected, via the flue 39, which extends over the entire length of the oven, to a chimney or exhaust duct 40.
Each pair of recovery tubes 33 is connected, at its end opposite the end which is connected to the sleeve 23, to a second sleeve 41, which opens into an air intake duct 42.
During operation of the apparatus, air is admitted through lines 42 into each of the collector tubes, and passes through these tubes and then through the sleeve 23 into the flues 20. At the same time , fuel is introduced through line 22 and is mixed with air in flue 20 to form a combustible mixture which is burned with the hot products of combustion passing down and then through pipe 15 and then passing. to the
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hau through the flue 35-36 into the SI flue, where they flow along the recovery tubes 33 housed inside this flue, and then escape through the chimney or exhaust duct 40 .
Although a certain amount of heat is transmitted to the recovery tubes by convection when the hot products of combustion pass through the flues 31 and by contact of the gases with the recovery tubes housed therein, and although in addition a certain quantity of heat is transmitted from these recovery tubes, by contact, to the gas which passes through these tubes to undergo a preliminary heating, a much greater quantity of heat is transmitted to the walls of the flues 31, by contact with the pro hot combustion pipes flowing through these flues and is then transmitted by radiation from these walls to the recovery tubes.
The plates 29, made of a material which will readily absorb heat by convection from the hot products of combustion, and also of a material which constitutes a good heat radiator, may be placed in a substantially position. parallel to the recuperator tubes, to effect a rapid transmission of heat energy, by radiation, to the recuperator tubes.
As shown more particularly in fig. 4, each SI snare, as well as each of the two groups of twin recuperator tubes placed in this duct, comprising four of these plates, two of these being arranged between the two tubes, and one, between each tube and the wall of the flue SI 'Each of these plates 29 has a surface, exposed to the hot gases of combustion, intended to absorb heat by convection, approximately twice as large as the neighboring parts of the wall of the fire 31.
Consequently the absorbent surface exposed to the hot products of combustion is greatly increased, and the trans
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Heat emission from the hot products of combustion, by contact, is thus correspondingly increased. These plates 29 are arranged so as to divide the gases flowing through the flue 31 into threads or streams. causing more intimate contact between the gases and the surfaces intended to receive heat by contact * Each of these plates in turn gives up heat by radiation to the recovery tubes.
Inside each recovery tube is disposed a material or a body having holes or voids, such as wire mesh, which constitutes a good absorbent of radiant heat energy, and which is constructed so as to present an extended and well distributed surface for contact with the fluid passing inside the tube. Eraser shown in Figures 4 and 5, each of these tubes is provided with a middle partition -son'45, on each side of which 1 are arranged two layers of wire mesh 46, although we can vary this number as desired to give the most satisfactory results.
However, it has been found that there is a limit to the number of layers of wire mesh that can be employed, since the heat energy radiated from the tubes will be absorbed almost completely by some mesh. nearest to the radiating surfaces, so that a further increase in the number of layers of wire mesh is small if not zero. The partition 45 can be omitted, but it both helps to hold the wire mesh in place and also tends to increase efficiency in heat transmission. In arranging the wire mesh, care should be taken not to obstruct adversely the passage or flow of the fluid through the recovery tube.
In recovery tubes containing layers of metal mesh it may happen that the mesh of the mesh
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may overlap and tend to obstruct the voids, so that there will no longer be suitable passages for the movement of gas or air through the recuperator tubes. In addition, intimate contact desires gas or air. air with the metal mesh would not be obtained in this case. To prevent this eventuality, the trellises can be upset or dented so as to provide protruding parts which serve to separate the metal trellises from one another and from the walls of the tube and of the central partition. Preferably, the partition 45 should be impermeable to the radiant heat.
Each of the wire mesh, as well as the bulkhead 45 receives heat energy radiated from the heated walls of the collector tubes, and also serves to divide the fluid, passing through the tube and over the wire mesh, 'into threads thin, so as to achieve intimate contact between the surface of these metal lattices and the fluid
In operation, a large part of the heat energy, which remains in the products of combustion after they leave the furnace chamber, is transmitted to the recovery tubes, and to the plates 29 employed in combination with these tubes. . These heated plates in turn transmit energy by radiation to the recovery tubes.
The heated re-heater tubes naturally transmit a certain amount of heat, by contact, to the fluid passing through these tubes, but transmit a lot: more heat energy to the trellises by radiation. These metal trellises then very efficiently transmit heat to the fluid passing over them, by contact with this fluid.
Figures 7 to 10 and 14 show the application of recuperator tubes, constructed in accordance with the present invention, to a type of muffle furnace particularly intended to assemble copper fins on steel cylinders by stirring. iron or steel for air-cooled engines.
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This furnace comprises the usual metal casing 50, provided with the masonry block inside, of which there is a substantially circular combustion chamber 51, a layer of suitable refractory material 52 constituting the effective wall of this furnace. combustion chamber, there is provided an orifice 53 for the admission of gas and fuel and an orifice 54 for the exhaust of gas, these orifices being situated in the vicinity of one another and being separated by a partition 55, so that the admitted fuel and the products of combustion pass completely around the combustion chamber and exit through the exhaust port 54.
This exhaust orifice is connected to a duct or flue 56, which opens into the chimney or exhaust duct 57. The intake orifice 53 is preferably substantially tangential to the combustion chamber.
Inside the combustion chamber is arranged, at a certain distance from the walls thereof, a cylinder refractory to the action of heat, 60, which can be made of any suitable material, such as masonry made of refractory earth or any one of the nickel-chromium alloys known in the trade, very resistant to the action of heat. This refractory cylinder or muffle 60 is suitably mounted at its ends in the lining, the chamber 61 receiving the parts to be treated in this muffle or cylinder 60 thus being completely separated from the combustion chamber, so that no part, combustion products cannot enter the chamber
61 receiving the documents to be processed.
As a result, the atmosphere inside the coin processing chamber 61 can be adjusted as desired, just as easily as in the case of an electric oven. The cylindrical refractory muffle 60 is preferably made as thin as possible while providing the necessary safety and durability.
As the hot products of combustion of the fuel and air mixture pass through the chamber
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of combustion 51 around the muffle, they heat the refractory wall of this muffle 60, as well as the opposite surface of the layer of refractory material 52, by contact, licking the surfaces with a considerable speed. Further, particularly at elevated temperatures, there is considerable heat transfer from the surface of the refractory lining 52 by radiation to the refractory muffle 60, so that the latter will be heated well above. of the incandescent temperature.
The atmosphere inside the refractory muffle 60 will naturally receive some heat by contact with this refractory muffle, since this atmosphere can circulate freely in it, but the heating of the pieces to be spawned in it. The inner chamber of the muffle will be achieved primarily by the transmission of radiant heat energy from the glowing refractory muffle 60 to these parts.
Since the tendency of a heated body to give up heat energy by radiation varies with the fourth power of the temperature of that body, it is evident that a very efficient transmission of heat energy is obtained from the Mitten 60 to the parts processed in it.
As the hot products of combustion pass through the combustion chamber and around the refractory muffle 60, a lowering of the gas temperature naturally occurs. Therefore there is a tendency for uneven heating of the refractory muffle, resulting in uneven distribution of heat to the workpieces.
In order to obviate this tendency to irregular heating, a series of plates 62 are placed in the combustion chamber 61, in the path of the hot combustion products, these plates 62 being heated by the combustion gases. and in turn releasing by radiation the energy thus received at the refractory muffle 60. By gradually increasing the number of plates, so that as the temperature of
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combustion products decrease, the number of plates 62 increases, the heat transmission to the muffle 60 can be maintained substantially uniform. In FIG. 7 no plates are provided at the inlet end of the muffle. combustion chamber
51; or the temperature is the highest.
A number of plates are disposed from about halfway through and an additional number of plates near the exhaust opening.
The air and gas or, if desired, air only, are preheated in recuperator tubes placed inside the flue or duct 56, the hot products of combustion going from the orifice of the combustion chamber. Exhaust 54 to the chimney or exhaust duct 57. When both air and gas are to be preheated, a two-part manifold 70 is used, the construction of which is shown in Figures 9 and 10. This manifold has a partition 71, dividing it into two conduits 72 and 73, connected to a pressurized air supply source and to a gas supply source, respectively.
Recuperator tubes 75 are provided with ends 76, curved downwards, ensuring a tight seal with the upper surface; of the collector, as shown in FIG. 9, the partition 71 for separating the collector being arranged such that the openings 78, formed in the upper wall of the collector, are connected alternately to the conduits 72 and 73 of the collector.
The outlet ends of the recovery tubes, 75, as shown in fig. 8, are arranged inside the partition wall
55, so that the air and fuel exiting these tubes pass into the intake duct 53 where they mix and burn, the hot products of combustion passing through the combustion chamber 51. A suitable removable hollow plug
85, placed at the outer end of duct 53 and provided with a
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tilting cover plate, '] allows access to duct 53,
to ignite the mixture of air and combustible gas -
The recovery devices are intended to operate substantially in the same way as the recovery devices described with reference to the furnace of Figures 1 to 6.
Modified embodiments of the recovery devices are shown in Figures 11, 12 and 13. FIG.
It shows a recuperator tube 95, which is filled with several smaller tubes 96, so as to divide the flow of the fluid into threads of small diameter, to ensure a large and well distributed surface of contact between the heated metal and the fluid. .
On figs.lg and 13, the recovery device is cylindrical instead of rectangular. In FIG. 12, the device comprises cylindrical walls 100 and 101, spaced apart from each other and between which are placed metal lattices or parts having holes or voids 102. In FIG. 13 the The device also comprises walls 103 and 104, spaced 11-apart from each other and between which are arranged small tubes 105, which fulfill the same role as the small tubes shown in Fig.11. The operation is the same in all of the embodiments shown.
Fig. 14 shows a slightly modified form of construction compared to that of figs. 7,8,9 and 10, in which only the air is subjected to preheating. A collector divided in two! ducts is no longer necessary in this case, so that only a simple manifold 110 is provided, to which the recovery tubes are connected, which bring the heated air into the inlet duct 53 of the chamber. combustion.
'The gas, or other fuel, is admitted through a suitable burner 111 into the inlet of the combustion chamber, so as to mix with the air coming from the recovery tubes and to burn with this air. - It has been observed that with this construction, one can sometimes obtain a distribution
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somewhat more uniform tion of temperature, but at de tri-. efficiency, only in the case where the air and the fuel are both subjected to preheating.
CLAIMS.
A method of transmitting heat, which is characterized in that one heats a body and quickly transfers heat energy from that body by radiation to a second body, and then transfers Quickly heat energy from this second body to a gas to be heated, by an extended and well distributed area of. contact between this second body and this gas.