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il Be?f@9tioBnemMts aux é.x,e, d chaleur industriels vs
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Sa méressitâ d'âne économie de D'las en plus atrioto dans les fraî' a dr.,b da d.ut9 chodtê des. mbutib .ae at d., pris de rbvîent, impow nt de 1 ea plas auz indaxtriels, la 2?eaherche de tous les '2aetenr,% aooroîesant le rendement clos appareils thermiqa et àiminRan% leMs fraîs clîexplitatioN.
i)1? De oette aecessite résulte l'emploi do réoapécateuoes
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de chaleur de plus en plus perfectionnés,
Dans-la sidérurgie en parti culier, on s'est attaché à augmenter le rendement da plus gros consommateur de calories, le récupérateur "Cowper" des hauts-fourneaus, dont la consommation peut atteindre 40 % du gaz produit par le haut-fourneau*
On y parvient en augmentant la surface de contact- des fumées et de l'air, avec .les empilages,, et en améliorant le rendement thermique de l'appareil.
Plus particulièrement, on a proposé des modifica- tions au ruchage des "cowpers" par emploi de tuyaux octo- gonaux ou cylindriques laissant des vides entre eux et permettant d'utiliser théoriquement tout ou partie de la surface extérieure da tuyau de ruchage. Les dispositifs préconisés présentent tous, jusqu'à présent, de graves inconvénients de stabilité, d'utilisation calorfique. de - l'épaisseur des briques ou de facilité de passage du fiuide, qui en rendent l'emploi de plus en plus aléatoire à mesure que l'on tend vers l'accroissement de vent et des produe- tiens Unitaires de hauts-fourneaux.
Un appareil "oowper", en effet, par sa construction'' disymûtrique voit son ruohage exposé à une fatigue' très grande suivant une seule direction, par l'effet des variations de température et des alternatives de mise en pression et de purger l'air du " cowper". Cette fatigue exile ainsi un appui solide des tuyaux entre eux, suivant cette direction. Les tuyaux cylindriques s'appuyant seulement par des génératrices, n'offrent aucune garantie à cet égard L'utilisation de la totalité de la surface extérieure y est d'ailleurs absolument symétrique, et l'angle de contact étant nul, le gaz circule mal à son voisinage et les
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suy déposent rapidement.
Les tuyaux ootogonauz répondent mieux aux exigences
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de la stabilité, mais la surface extérieure est mal
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utilisée (seulement 50 %) et par ailleurs, la section (la trou intercal6 étant trop faible par rapport au
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trou. central, on est condamne, avec le gaz ordinaire de
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ehau-ffage, à un mauvais rendement du ruohage (trou central
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trop grand) ou à une obstruction rapide; le seul remède, qui est très coûteux, étant l'emploi de gaz absolument
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pax,, Cotte sujétion en prohibe l'emploi dans les usines dont leµ moyens duépuration sont lîmîtês.
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La présente invention, qui a pour but de remédier
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à ces divers lnoorwénîontsq consiste en Lm nouveau mode de pueha,g9 et en son système de soutien, Elle est essentiellement oaraotérisée en ce que le ruohago est Gonztltnê par des empilages de tuyaux à surface oxtérîetme hosagenale, rg11èr@ nu non, et qui, munis de tros 1él%éraoE do pilonnent appai entre eas One 4etx ga@6s e3pozéoé ot doizz a.F$'ë98, laissant entre eas nin trou dont le seotlon (Dot au% =oins égale an troll een'a.1 de ohaque 't6;&1$ Bile vise ±gai,won%g a4ae E pa % cette disposition 11)l"in@i aie conoernant le rashage, Me S2?îlle.de soutènement, légère ot robt1stov :
eonstitéQ dudltmonts qui disposés onîvant des lignes pa2?allèlçs entrotoisêes entre elles, et prenez appui à leur,% extrémités sur des poutrelles servent d'appaî ams éléments de rllehageo
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Elle pourra, de toute façon, être bien comprise à
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3!,'a,ido' de la description complémentaire qui suit et du ..dessin sohématiqe aï-annené, lesquels description et dessin mont, bien entendllv donnés surtout à titre d'indication :
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Fig.I montre la direction suivant laquelle':' s'exeroe la pression dans le ruchage; Fig.8 et 3 montrent, 'à titre d'exemple, les ruchages à tuyaxu à surface externe cylindrique et eco- gonale avec trous de court-ciruitage;
Fig.4 montre le ruohage, objet de la présente . invention;
Fig.5 en est une variante de réalisation dans' le cas de la combinaison avec faces d'appui à 120 ;
Fig.6 est une vue en plan de la grille de sor- ténement; Fig*7 et 8 en sont des coupes transversales en élévation respectivement suivant 7-7 et 8-8 de la fig.6;
Fig.9 montre en perspective un des éléments et son mode de support..
La fig.I montre la direction 0w suivant laquelle s'exerce la fatigue à laquelle est soumise un ruchage, L'on se rend alors immédiatement compte que si les ruchages par tuyaux octogonaux a (fig.3) présentent une stabilité et résistance convenables, suivant cette direction, il n'en est pas de même des ruchages par tuyaux cylindriques b (fig.2) qui ne prennent appui les uns contre les autres que par dès génératrices.
De plus, dans ce cas (fig.2), bien que la surface soit utilisée en totalité, l'angle de contact entre deux tuyaux étant nul, le gaz circule mal à son voisinage dans les trous interaalaires o par les trous de court-ciruitate d et les poussières s'y déposent rapidement.
Par contre, dans le cas de tuyaux ovctogonaux a (fig.3), la surface extérieure est mal utilisée (la moitié, seulement) et la section du trou intercalaire e étant trop . faible par rapport au trou central f, on est conduit à un
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trou central trop grand ou. à une obstruction rapide du trou. intercalaire.
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Suivant la présente'invention (frigo4), le ruohage est constitué de tuyaux hexagonaux prenant appui entre eux respectivement par de os faces opposées, normales à
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la direction 0cJ , , et par deux arét9s Ils laissent entre eux un trou h dont la section est au moins égale au trou central i.
Ces trous h et 1 sont comme dans les cas précé-
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dents, mis en communication par des trous de court-cireuitage k
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ftVeo une telle disposition de ruohagen on réalise les avantages suivants ? a) la stabilité est assurée par l'appui de deux faces opposées suivant la direction dangereuse les tuyaux ne peuvent ni tourner autour de leur axe, ni glisser les uns sur les autres,- b) 66 % de la surface extérieure concourt aux'
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échangea thermîqueeeo) les tyous h laissés entre les tuyaux E ont une section du même ordre que le trou oentral i9 ce qui permet d6mp]0yek le gaz tel quvii est épuré, pour appareils de ehau.ff@-g<3 les angles, au sommet du.
trou interaal.aire h sont assez ouverts pour permettre une bonne circulation des filets fluides, et éviter l'encrassement des coins, d) l'emploi de ce dispositif combiné avec celui des
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tuyaux hexagonaux jQ1ntifs'peet d'orienter les faces d9app suivant plusieurs directions différentes O{úJ et Ou) Po si ces directions sont collas de fatigue dangereuse (fig.5).
Enfin, l'invention vise également la grille de
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soutènement coaa.sttx9 pour l'ensemble de la seatioh droite du rachago, par des éléments 1 s'appuyant à leurs extrémités
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sur des poutrelles m supportées elles-mêmes par des mure ou colonnes n.
Ces éléments sont formés de plusieurs lignes telles que x y qui, réunies entre elles par des entretoises perpendiculaires à x y et vendes de fonderies aveo les éléments, assurent la stabilité du plan d'appui de la grille.
Cette grille, en fonte hématite de préférence, bien que suffisamment rigide, est beaucoup plus légère qu'une grille épousant toute la base des tuyaux de ruchage g; elle permet ainsi de laisser au fluide un,passage maximum.
Enfin, comme indiqué sur la fig. 6, par le tracé en traits pointillés, le rayon d'appui sur les éléments 1 de la grille déborde un peu sur celui du tuyau afin de parer aux légères différences qui peuvent exister d'un tuyau à l'autre.
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R e v e n d i o a ion s
I. Perfectionnements aux-récupérateurs de chaleur industriels, consistant en un empilage formé par la juxta- position de tuyaux à section droite extérieure en forme d'hexagone régulier ou irrégulier, avec trous de oourt- circuitage, ce ruchage étant essentiellement caractérisé par la disposition desdits loyaux hexagonaux qui prennent appui les uns contre les autres par deux faces opposées et deux arêtes, de façon à laisser entre eux un trou de section au moins égale à celle de leur trou oentral permettant ainsi l'emploi de gaz peu épuré et, par combinaison avec des tuyaux jointifs sur leur six faces, l'orientation des faces d'appui suivant plusieurs directions différentes.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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it Be? f @ 9tioBnemMts to industrial heat exchangers vs
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His interest in saving D'las in addition to atrioto in the fresh 'a dr., B da d.ut9 chodtê des. mbutib .ae was d., taken from rbvîent, impow nt of 1 ea plas auz indaxtriels, the 2nd research of all the '2aetenr,% aooroîesant the output closed thermiqa devices and eliminRan% the fresh clîexplitatioN.
i) 1? From this need results the use of
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more and more sophisticated heat,
In the steel industry in particular, we have endeavored to increase the efficiency of the largest consumer of calories, the "Cowper" recuperator of blast furnaces, whose consumption can reach 40% of the gas produced by the blast furnace *
This is achieved by increasing the area of contact between the fumes and the air, with the stacks, and by improving the thermal efficiency of the apparatus.
More particularly, modifications have been proposed to the beehive of "cowpers" by using octagonal or cylindrical pipes leaving voids between them and making it possible to theoretically use all or part of the external surface of the beehive pipe. The devices recommended all have, until now, serious drawbacks of stability and calorific use. - the thickness of the bricks or the ease of passage of the fiuid, which make its use more and more uncertain as we tend towards the increase in wind and unitary blast furnace products.
An "oowper" device, in fact, by its "disymmetric construction" sees its aperture exposed to very great fatigue in a single direction, by the effect of temperature variations and of the alternatives of pressurizing and of purging the air of the "cowper". This fatigue thus exiles a solid support of the pipes between them, in this direction. The cylindrical pipes supported only by generators, do not offer any guarantee in this respect The use of the totality of the external surface is absolutely symmetrical there, and the contact angle being zero, the gas circulates badly. to his neighborhood and
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suy file quickly.
Ootogonauz pipes meet the requirements better
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stability, but the outer surface is poor
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used (only 50%) and, moreover, the section (the intercalated hole6 being too small compared to the
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hole. central, we are doomed, with ordinary gas from
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ehau-ffage, to a poor yield of the beehive (central hole
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too large) or a rapid obstruction; the only remedy, which is very expensive, being the use of gas absolutely
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pax ,, This subjection prohibits its use in factories whose purification means are limited.
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The present invention, which aims to remedy
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to these various lnoorwénîontsq consists of Lm new mode of pueha, g9 and its support system, It is essentially oaraoterized in that the ruohago is Gonztltnê by stacks of pipes with an oxtérîetme hosagenale surface, rg11èr @ nu no, and which, provided de tros 1él% éraoE do pound appai between eas One 4etx ga @ 6s e3pozéoé ot doizz aF $ 'ë98, leaving between eas nin hole whose seotlon (Dot at% = anoint equals an troll een'a.1 of each' t6; & 1 $ Bile aims ± gai, won% g a4ae E pa% this arrangement 11) l "in @ i aie conoernant shaving, Me S2? Îlle.de support, slight ot robt1stov:
eonstitéQ dudltmonts which arranged on the lines pa2? allèlçs interlocked between them, and rest at their ends on joists serve as support ams elements of rllehageo
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It can, in any case, be well understood at
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3!, 'A, ido' of the additional description which follows and of the ..dessin sohematiqe aï-annené, which description and drawing mounts, of course, given above all by way of indication:
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Fig.I shows the direction in which the pressure is exerted in the beehive; Figs. 8 and 3 show, by way of example, the pipewine ruchages with a cylindrical and ecotonic outer surface with bypassing holes;
Fig. 4 shows the beehive, object of this. invention;
Fig.5 is an alternative embodiment in 'the case of the combination with support faces at 120;
Fig.6 is a plan view of the output grid; Fig * 7 and 8 are cross sections in elevation respectively along 7-7 and 8-8 of fig.6;
Fig. 9 shows in perspective one of the elements and its mode of support.
Fig. I shows the direction 0w according to which the fatigue to which a beveling is subjected is exerted, One then immediately realizes that if the ruchages by octagonal pipes a (fig. 3) have a suitable stability and resistance, in this direction, it is not the same for ruchages by cylindrical pipes b (fig. 2) which only bear against each other by generators.
Moreover, in this case (fig. 2), although the surface is used in full, the contact angle between two pipes being zero, the gas circulates badly in its vicinity in the interaalaire holes o through the short holes. ciruitate d and dust settles there quickly.
On the other hand, in the case of ovctagonal pipes a (fig. 3), the external surface is badly used (half, only) and the section of the intermediate hole e being too much. weak compared to the central hole f, we are led to a
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central hole too large or. to rapid obstruction of the hole. interlayer.
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According to the present invention (frigo4), the beehive consists of hexagonal pipes bearing against each other respectively by opposing faces, normal to
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the direction 0cJ,, and by two edges They leave between them a hole h whose section is at least equal to the central hole i.
These holes h and 1 are as in the previous cases.
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teeth, connected by k short-cireuitage holes
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ftVeo such a layout of ruohagen one achieves the following advantages? a) the stability is ensured by the support of two opposite faces following the dangerous direction the pipes can neither turn around their axis nor slide on each other, - b) 66% of the external surface contributes to the '
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exchanged thermîqueeeo) the tyous h left between the pipes E have a section of the same order as the central hole i9 which allows d6mp] 0yek the gas as vii is purified, for devices of ehau.ff@-g <3 the angles, at top of.
interaal.aire hole h are open enough to allow good circulation of the fluid threads, and to avoid the clogging of the corners, d) the use of this device combined with that of
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hexagonal pipes jQ1ntifs'peet to orient the faces d9app according to several different directions O {úJ and Ou) Po if these directions are collas of dangerous fatigue (fig.5).
Finally, the invention also relates to the grid of
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support coaa.sttx9 for the whole of the right seatioh of the rachago, by elements 1 leaning at their ends
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on joists m themselves supported by walls or columns n.
These elements are formed of several lines such as x y which, joined together by spacers perpendicular to x y and sold by foundries with the elements, ensure the stability of the support plane of the grid.
This grid, preferably made of hematite cast iron, although sufficiently rigid, is much lighter than a grid fitting the entire base of the ruchage pipes g; it thus makes it possible to leave the fluid a maximum passage.
Finally, as shown in fig. 6, by the line in dotted lines, the radius of support on the elements 1 of the grid extends a little over that of the pipe in order to deal with the slight differences which may exist from one pipe to another.
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I. Improvements to industrial heat recuperators, consisting of a stack formed by the juxtaposition of pipes with an external cross section in the shape of a regular or irregular hexagon, with short-circuiting holes, this raking being essentially characterized by the arrangement said loyal hexagonal which bear against each other by two opposite faces and two edges, so as to leave between them a hole of section at least equal to that of their central hole thus allowing the use of poorly purified gas and, by combination with pipes joined on their six faces, the orientation of the bearing faces in several different directions.
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