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pour-: "Perfectionnements à la disposition des obtura- teurs et carneaux des fours ou analogues à récupérateurs par inversion"
La présente invention concerne la disposition des obturateurs et des carneaux des fours ou analogues qui nécessitent des obturateurs d'inversion de courant, tels que par exemple les fours ouverts à récupérateurs de chaleur comme les fours Martin.
On exige ce qui suit des obturateurs d'inversion de courant. des fours ou analogues à récupérateurs de cha- leur : a) L'inversion du courant gazeux doit être opérée sans perte de gaz, c'est-à-dire sans que le conduit de gaz soit mis en communication directe avec la cheminée.
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b) Les obturateurs doivent être étanches de façon à ne pouvoir donner lieu à des fuites de gaz. c) La perte de charge créée par les obturateurs doit être la plus faible possible, ces derniers étant à cet effet idéalement formés par des registres ou tiroirs. d) Les inversions doivent avoir lieu sans dan- ger d'explosion .
e) Les obturateurs d'inversion doivent permettre le réglage simple et efficace de la répartition des gaz entre les différentes chambres ainsi que du tirage à tra- .vers l'ensemble du four sans qu'il soit besoin d'obtura- teurs supplémentaires. f) Le système d'obturateurs doit être de fonc- tionnement sur et, d'autre part, d'installation et d'usage peu coûteux. g) Le système d'obturateurs ne doit occuper qu'un faible espace.
Le système d'obturateurs d'inversion le plus parfait au point de vue de l'utilisation est celui qui comprend des obturateurs à siège plan dans les conduits de gaz et d'air et des tiroirs dans les carneaux abou- tissant à la cheminée, et dans lequel les obturateurs sont commandés par groupes couplés de deux de façon que les deux obturateurs d'un même groupe ne puissent être ouverts en même temps en vue d'éviter les fuites de gaz, même au cours des inversions (voir à ce sujet le brevet suédois No. 73.179 et le brevet allemand No. 561.555).
Comme les tiroirs n'assurent jamais une étanchéité abso- lue dans les carneaux de fumée des chambres de gaz par suite de la formation de dépôts goudronneux par les gaz, on subsitue usuellement à ceux-ci des soupapes en chapeau à refroidissement par eau coopérant avec un joint hydrau-
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lique. Cette disposition entraine toutefois une perte de charge créée par le changement de direction des fumées et un abaissement de la température de ces dernieres créé par l'évaporation de l'eau. La substitution d'une soupape' en chapeau à un tiroir augmente de plus les frais d'ins- tallation et l'encombrement.
La présente invention indique un moyen pratique et bon marché pour empêcher les fuites de gaz des tiroirs sans diminuer aucun des avantages que présentent les ti- roirs sur les obturateurs de type différent.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d' exemple, on a représenté schématiquement, pour permettre une meilleure compréhension de l'invention, la disposition . des registres et carneaux d'un four Martin, à la fig. 1 selon l'invention et à la fig. 2 selon le système indiqué ci-dessus et actuellement usuel.
Les deux figures du dessin montrent, en coupe horizontale, une partie des chambres de récupération, obturateurs et carneaux. Les gaz à brûler passent alter- nativement à travers les obturateurs à siège plan 5 et 11 (fig. 2), 25 et 31 (fig.'l), dans les.chambres de gaz 1 et 3 (fig. 2), 21 et 23 (fig. 1). L'air de combustion est,amené en même temps à travers.les obturateurs 7 et 9 (fig. 2), 27 et 29 (fig. 1), aux chambres d'air 2 et 4 (fig. 2), 22 et 24 (fig. 1); des tiroirs 6,' 8, 10, 12 et
13 (fig..2), 66, 28, 30 et 32 (fig. 1) se trouvent inter- posés dans les carneaux reliant les chambres de gaz et d'air à la cheminée 14 (fig. 2), 34 (fig. 1).
Dans ltagencement selon l'ancien système (fig.2). la position des obturateurs entre deux inversions est la suivante, alors que, par exemple, la combustion a lieu à la partie gauche du four, la direction des flux de gaz et
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d'air étant représentée par les flèches : les obtura- teurs 5 et 7 sont ouverts et les tiroirs 6 et 8 fermés, de sorte que les gaz pénètrent dans la chambre de gaz 1 et l'air dans la chambre d'air 2. Du coté droit du four, les obturateurs 9 et 11 sont fermés et les tiroirs 10 et 12 ouverts, de sorte que l'entrée de l'air et des gaz est obturée et que les fumées quittant le four traversent la chambre de gaz 3 ou la chambre d'air 4 avant de parve- nir à la cheminée 14 à travers le.tiroir 13 dont le degré d'ouverture est celui qui est nécessaire au réglage du tirage de l'ensemble du four.
Après inversion pour amener la combustion à la droite du four, la position des obtu- rateurs et tiroirs est exactement' contraire, indpendam- ment du fait que le tiroir 13 reste dans la même position ou n'est déplacé que de la quantité éventuellement néces- saire pour le réglage de la marche de l'ensemble du four.
En position de fermeture, les 'tiroirs 6 et 10 sont au contact des gaz du côté du four de sorte que leur surface ainsi que leur siège sont facilement recouverts de suie et la fermeture.des obturateurs réalisée devient progres- sivement moins étanche. Par ailleurs, du fait que le gaz se trouve sous pression dans une certaine mesure et que le tiroir est soumis directement du côté de la cheminée à une forte dépression créée par l'aspiration d.e la che- minée, il se produit une fuite importante de gaz vers la cheminée même lorsque le tiroir ne présente qu'une non- étanchéité très minime.
La disposition représentée schématiquement à la fig. 1 empêche cette fuite de gaz de façon simple sans qu'il soit nécessaire de remplacer les tiroirs se trouvant dans les carneaux par des soupapes en chapeau.
Les obturateurs 25, 31 et les tiroirs 26, 32 se trouvant dans les carneaux d'entrée et de sortie des
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chambres de gaz 21, 23 ont un agencement identique à celui de l'ancien système (fig. 2). Les obturateurs à siège plan 27, 29 pour l'arrivée d'air de combustion aux chambres d'air 22, 24 sont disposés dans la voûte du carneau de fumées comme le montre la fig. 2 ou peu- vent également être disposés dans des carneaux latéraux spéciaux comme indiqué à la fig. 1.
La différence entre le's deux systèmes réside avantageusement dans la dispo- sition de tiroirs dans les carneaux des'chambres d'air tiroirs qui, 'selon l'invention (voir fig. 1), sont dis- posés-dans les carneaux communs d'air et de gaz corres- pondant respectivement à la partie gauche et à la partie droite du four et qui, en aval des tiroirs 28 et 30, sont réunis en un seul carneau de fumées commun à l'en-' semble du four, ou bien se continuent chacun indépendam- ment jusqut à la cheminée.
Lorsque la combustion a lieu à la partie gau- che du four entre deux inversions, la position des obtu- rateurs est la suivante : les obturateurs 25,'27 sont- ouverts et les tiroirs 26, 28 sont fermés, de sorte que les gaz entrent dans la chambre de gaz.21 et l'air dans la chambre dtair 22 comme indiqué par les flèches. Du côté des gaz brûlés, les obturateurs 29; 31 sont fermés et les tiroirs 30, 32 ouverts, de sorte que l'entrée des et de l'air gaz/dans le four par ce côté est obturée et que les fumées peuvent s'écouler librement de la chambre de gaz 23 et de la chambre d'air 24 à la'cheminée'34.
Comme l'air et les gaz amenés au four ont à l'entrée des'chambres la même ou sensiblement la même pression, en général de quelques millimètres supérieure ou inférieure à la pression atmos- phérique, cette disposition des 'obturateurs permet d'ob- tenir un avantage.certain. Lors de la combustion à gauche,
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c'est-à-dire quand les tiroirs 26, 28 se trouvant à gauche du four sont fermés, l'air a sensiblement la même pression que le gaz à la surface extérieure du tiroir 26 au lieu d'être exposé à l'aspiration de la cheminée, c'est-à-dire à une forte dépression qui s'é-' lève usuellement à -60 mm. d'eau et plus. Il ne se pro- duit par suite pas de fuites de gaz à la cheminée, même quand le tiroir n'assure pas une étanchéité complète.
Lorsque les tiroirs 26-32 ne sont pas étanches et qu'il existe une certaine différence de pression entre le gaz et l'air amenés, il peut naturellement s'établir un cer- tain courant d'air ou de gaz à travers les tiroirs 26-32, mais ceci est sans importance du fait qu'il ne peut y avoir de différences de pression importantes et que la quantité de chaleur développée par une combustion de gaz de l'un ou l'autre côté du tiroir 26-32 est amenée au four.
La disposition des obturateurs selon l'inven- tion permet, mal gré l'absence de tiroir entre la chambre d'air et le conduit commun de'cette chambre et de la chambre de gaz se. trouvant du même côté, de régler indi- viduellement et absolument complètement le tirage du four dans chacune des- diverses chambres du fait que les cham- bres à gaz ont toujours tendance être plus fortement chauffées et qu'il suffit par suite de régler ces derniè- res en étranglant leurs.carneaux d'évacuation.de fumées à l'aide des tiroirs 26-52. La présente invention apporte également un autre avantage.
Du fait que les tiroirs 28 et 30 se trouvent dans le carneau commun des chambres de gaz et d'air du c8té correspondant, on peut régler le ti- rage de l'ensemble du four à l'aide de ces registres de sorte qu'aucun tiroir supplémentaire, tel que le tiroir
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13 à la fig. 2, n'est nécessaire dans le carneau de cheminée commun à ltensemble du four.
On procède avantageusement comme suit pour l'inversion de la direction des gaz en vue de passer de la combustion à gauche à la'combustion à droite: on ferme l'obturateur d'air 27 et on ouvre ensuite immédia- , tement le tiroir 28 pendant qu'en même temps est opérée la fermeture du tiroir 32 suivie de l'ouverture de l'ob- turateur 31. L'air chaud s'échappe par suite de la cham- bre d'air 82 à la cheminée et le gaz pénètre dans la chambre de gaz 23 où il rencontre des fumées, de sorte qu'aucune explosion n'est à cralindre. L'inversi'on peut ainsi être opérée sans risque d'explosion.
A l'instant suivant de l'opération d'inversion, on ferme l'obturateur 25 et on ouvre immédiatement après le tiroir 26 pendant qu'en même temps est opérée l'ouver- ture de l'obturateur 29 suivie immédiatement de la ferme- ture du tiroir 30. Les gaz sortant de la chambre de gaz
21 rencontrent dans le carneau contenant le tiroir 26 l'air fortement chauffé sortant de la chambre d'air 22, de sorte que l'inflammation des-gaz se produit sans dan- ger d'explosion. ger (ïiexplosion. en modifiant l'ordre des opérations
On peut naturellement procéder autrement,/éven- tuellement en inversant en même temps les obturateurs.
La répartition du tirage entre les chambres à gaz et à air a lieu à l'aide, de ,celui des tiroirs 26-32 correspondant et le réglage du tirage de l'ensemble du four est opéré à l'aide de celui des tiroirs 28-30 cor- respondant.
Naturellement, l'invention n'est nullement li- mitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple 'et, en particulier, les obturateurs ou tiroirs pourraient être de construction différente .