BE440642A - - Google Patents

Description

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  Four à chambres horizontal fonctionnant avec inversion de tirage, pour la production de coke et de gaz. 



   La présente invention se rapporte à un four à chambres horizontal fonctionnant avec inversion de tirage, pour la production de coke et de gaz, comportant un parcours des flammes dirigé par moitiés vers le haut et vers le bas dans des carneaux de chauffage verticaux. et comportant des chambres de régénérateurs qui sont placées en-dessous des chambres dufour et des carneaux de chauffage et dont les empilages forment des canaux de passage verticaux ou dirigés sensiblement verticalement pour les matières de la combustion ou pour les gaz brûlés.

   Le but de l'invention est de régler en des endroits froids du four l'écoulement et la quantité des matières de combustion ainsi que des gaz de combustion dans le système de chauffage depuis l'entrée du régénérateur jusqu'à la sortie du régénérateur, et de maintenir particulièrement bas le ti- 

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 rage de la cheminée nécessaire pour l'évacuation des gaz de combustion. 



   Dans ce but, suivant la présente invention, la par- tie inférieure des chambres de régénérateurs est subdivisée en- dessous de l'empilage en compartiments qui sont reliés par des ouvertures à un canal de gaz brûlé, placé en-dessous de ce compartiment, s'étendant sur toute la longueur de la cham- bre de régénérateur.

   Cette subdivision se produit soit suivant le nombre des carneaux de chauffage parcourus par les flammes vers le haut ou vers le bas dans un piédroit, soit suivant le nombre des groupes embrassant plusieurs carneaux de chauf- fage d'un   piédroit.   Dans chacun de ces compartiments débou- chent des canaux ou des tuyaux verticaux, venant par le cote inférieur du four, passant   à   travers le canal de gaz brûlés, pour les matières de combustion, le gaz de chauffage et l'air, et ils sont raccordés en dehors du four aux conduites d'amenée de ces matières de combustion. 



   Pour compléter la présente invention, chaque car- neau de chauffage vertical parcouru de bas en haut par les gaz de combustion et chaque carneau de chauffage vertical parcouru de haut en bas par les gaz de combustion dans cha- que piédroit, peut être raccordé à deux chambres de   régéna-   teur qui sont juxtaposées dans le sens longitudinal de la chambre du four. Le raccordement peut se faire directement, c'est-à-dire que la liaison est établie par le chemin le plus court au moyen d'un canal dirigé autant que possible verti- calement, en évitant les courbes et en particulier les écou- lements horizontaux et mêmes dirigés vers le bas. 



   Le dessin représente un exemple de réalisation de l'invention. La fig. 1 montre une coupe longitudinale et la fig. 2 une coupe transversale dans un four à chambres suivant la présente invention, la moitié de gauche du dessin repré- sentant la moitié du four chauffée de bas en haut, la moitié de droite du dessin la moitié du four chauffée de haut en bas. 



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Le gaz de chauffage arrive par une conduite prin- cipale 4 placée en dehors de la maçonnerie 1 du four, en- dessous de la sole 2 du four dans la chambre de service 3, aux tuyaux d'amenée 5 raccordés à cette conduite principale, ce gaz étant à l'état froid. Les tuyaux 5 traversent la sole 2 du four et le canal de gaz brûlé 6 et débouchent en  7 dans \,   les compartiments 8 de la chambre de régénérateur. Le gaz de ' chauffage en écoulement parcourt dans la direction verticale des canaux verticaux ou essentiellement verticaux des empila- ges 9 de la chambre 10 du   régénateur   et pénètre alors à l'état chauffé, par les canaux de liaison 11, dans le carneau de chauffage 12 parcouru par les flammes de bas en haut.

   L'air de combustion est amené par la conduite principale 13 aux tuyaux d'amenée 14. Ces derniers traversent également la sole 2 du four et le canal 15 des gaz brûlés. L'air de combustion s'écoule de l'embouchure 16 des tuyaux d'amenée 14 dans les compartiments 17 de la chambre de régénérateur 18. Par le canal de liaison 19, l'air de combustion chauffé passe dans le carneau de chauffage 12 parcouru par les flammes de bas en haut, où il se réunit au gaz de chauffage entrant égale- ment en cet endroit.

   Les gaz de combustion s'écoulent vers la haut dans le carneau de chauffage 12, passent dans le ca- nal de liaison 20 des oarneaux de chauffage montants et des- cendants et de là dans les carneaux de chauffage 21 parcourus par les flammes de haut en bas, qu'ils quittent après avoir passé par les canaux de liaison 22 et 23 des carneaux de chauffage 21 avec les chambres de régénérateur 24 et 25, pour parcourir ensuite l'empilage 26 des chambres de régénérateur 24 et 25 en écoulement vertical dirigé de haut en bas.

   Les gaz de combustion passent alors après leur sortie de l'empi- lage 26 dans les compartiments 27 ou 28 des chambres de régé- nérateur 24 ou   25   et se rendent par les canaux de départ 29 et 30 à la cheminée. 31,32 sont les cloisons des comparti-   @   

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 ments du régénérateur 8 et 27. 33 sont les arrivées de gaz riches vers les carneaux de chauffage. 



   Par l'amenée des matières de combustion dans la direction verticale par le bas, la matière de combustion est, en particulier en cas d'amenée sous pression, conduite jusqu'à l'endroit où la force ascensionnelle entre en jeu sans influence gênante de pertes de tirage situées en arrière. Il se produit une élimination de l'influence des dispositifs de réglage pour le gaz brûlé sur l'amenée de la matière de combustion. par le chauffage dans le régénérateur et dans les carneaux de chauffage, les matières de combustion acquièrent une force ascensionnelle de sorte que tout l'écoulement depuis l'endroit d'entrée jusqu'à l'extrémité supérieure des carneaux de chauffage parcourus par les flammes de bas en haut se fait sans l'intervention d'un tirage de la cheminée. 



   Comme il n'y a, aussi bien dans le courant montant que dans le courant descendant des gaz de combustion, aucun canal horizontal et aucune courbe dans le trajet, il faut seulement vaincre sur le trajet des gaz de combustion depuis le carneau de chauffage parcouru par les flammes de haut en bas jusqu'à la sortie des chambres du régénérateur, en dehors de la force ascensionnelle, que la minime résistance de frottement. Il faut par conséquent seulement un minime titage de la cheminée qui transporte les gaz de combustion de l'ensemble du système de chauffage à la cheminée. Ce minime tirage de la cheminée permet cependant de donner aux gaz une vitesse d'écoulement convenable et de produire par conséquent les meilleurs résultats au point de vue de la technique de l'écoulement et de la chaleur. 



   L'ensemble du système de chauffage du four représente également suivant la présente invention un certain nombre de courants s'élevant verticalement et descendant verticalement qui doivent parcourir seulement une pattie courbe lors du renversement du sens d'écoulement. Par la subdivision 

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 des chambres de régénérateur, dans les parties inférieures desquelles l'amenée des matières de combustion et le départ des gaz s'effectuent respectivement, les matières de combustion et le gaz brûlé sont répartis de telle manière sur l'empilage des chambres de régénérateur qu'à chaque carneau de chauffage est assignée une partie mesurée des canaux de passage verticaux ou sensiblement verticaux de l'empilage du régénérateur et qu'à chaque carneau de chauffage les quantités de matière de combustion peuvent être amenées,

   à travers les   chambres   de régénérateur, qui lui reviennent ou doivent lui être amenées. L'amenée séparée pour chacun de ces compartiments permet de mesurer les quantités de matières de combustion d'une manière quelconque pour chaque carneau de chauffage. 



   Le réglage de l'amenée des matières de combustion est effectué en dehors du four à l'état froid des matières de combustion et à l'état relativement froid des gaz brûlés. La quantité des matières de combustion peut, suivant la présente invention, être réglée avec précision pour chaque carneau de chauf fage avec une accessibilité facile des organes de réglage. De même, le réglage de la sortie des gaz brûlés est effectué dans l'état le plus froid des gaz brûlés, c'est-à-dire lorsqu'ils sortent du système de chauffage. On supprime ainsi un réglage à l'intérieur du système de chauffage avec des bouchons ou des registres difficilement accessibles dans les endroits chauds du four. 



   On obtient par la présente invention que les défauts d'étanohéité, se produis-ant toujours en fonctionnement, de la maçonnerie des chambres, ne peuvent avoir d'action particulièrement nuisible. Le minime tirage de la cheminée ne permet pas seulement l'emploi de cheminées plus petites, mais en outre le passage de gaz de gazéification hors de la chambre dans les carneaux de chauffage par les parois poreuses, qui ne sont jamais étanches aux gaz, est   supprimé   ou tout-au-moins limité aux quantités les plus petites. La perte en gaz brut est fortement 

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 diminuée en comparaison des fours usuels actuellement, en particulier dans la première phase de l'enlèvement du gaz, ce qui signifie une économie en constituants précieux du gaz brut, par exemple en benzol. 



   A la place du canal de gaz brûlés qui est en communication avec les compartiments de la chambre de   régénateur   créés en-dessous de l'empilage, on peut placer également des tuyaux de départ ou des canaux verticaux, qui transportent les gaz   brûlés   de ces compartiments de la chambre de   régénrateur,   à travers la sole du four, vers une conduite de gaz brûlé qui est disposée en-dessous du four dans la chambre de service. 



  Dans ce cas également, les amenées de matière de combustion peuvent se trouver à l'intérieur de ces canaux d'évacuation ou tuyaux de départ des gaz brûlés. 



   Les gaz   brillée   sont réglés, suivant la présente invention, par des organés de réglage qui utilisent comme supports la conduite d'amenée des matières de combustion. 



   Les tuyaux d'amenée pour les matières de combustion sont conduits à travers les canaux de gaz brûlés et les ouvertures de communication de ceux-ci avec les compartiments, placés au-dessus d'eux, des chambres de régénérateur. Les registres sont fixés aux tuyaux d'amenée ou également à des canaux d'amenée montés fixes, par exemple maçonnés. On peut employer par exemple un registre s'élevant et s'abaissant qui ferme les ouvertures de passage par le haut ou par le bas, complètement ou partiellement. Ces registres peuvent être reliés rigidement au tuyau d'amenée de manière qu'un soulèvement ou qu'un abaissement du tuyau d'amenée ferme ou ouvre l'ouverture de passage, ou bien le registre, ou un disque peut être disposé de façon à s'élever et à s'abaisser sur le tuyau d'amenée qui est fixe.

   D'autres organes de réglage sont également utilisables moyennant l'emploi du tuyau d'amenée comme support du dispositif de réglage. On peut placer par exemple une plaque devant les compartiments des ouvertures des chambres de régéné- rateur, plaque dont des ouvertures peuvent être   élargies   ou 

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 fermées par une seconde plaque moyennant une rotation ou un soulèvement ou un abaissement. On supprime, par cette possibi- lité de réglage, des dispositifs de réglage particuliers pla- cés à l'intérieur du four, qui sont seulement difficilement ac- cessibles, et le réglage des gaz brûlés peut se faire du même endroit que le réglage des matières de combustion. 



   Si l'on construit sur le tuyau d'amenée une cloche en-dessous ou au-dessus de l'ouverture de passage, ou si l'on forme l'orifice du tuyau d'amenée à la manière d'une cloche ou d'un champignon et si l'on donne à la cloche des arêtes ou des surfaces obliques, les orifices en forme de cloches ou de cham- pignons diminuent ou agrandissent, lors du soulèvement et de l'abaissement du tuyau d'amenée, les ouvertures de passage de la chambre de régénérateur vers le canal de gaz   brûlés,   On produit ainsi un réglage très précis pour les gaz brûlés, vu que les ouvertures de passage peuvent être réglées uniformément et avec la plus grande précision par la pièce en cloche formant obturation, et le sens d'écoulement des gaz brûlés ne s'écarte malgré cela pas fortement de la direction d'écoulement   vertica-   le en général.

   Cet effet s'observe dans une mesure   partiouliè-   re lorsqu'une semblable cloche est placée, avec utilisation du tuyau d'amenée comme support, à hauteur du canal des gaz brûlés qui s'engagent en forme de toit ou de cône dans les ouvertures de passage dès que la cloche du tuyau d'amenée a été soulevée et abaissée seule ou avec le tuyau d'amenée. Des organes de réglage en forme de cônes sont connus en eux-mêmes pour les tuyères d'amenée de conduites de gaz riche dans les fours à coke. Dans le   cas   présent, la forme conique de l'ouverture de passage produit toutefois pour les gaz brûlés à aspirer un réglage d'écoulement uniformément réparti dans la chambre de régénérateur située au-dessus du compartiment envisagé. 



   Les tuyaux d'amenée pour les matières de combustion peuvent être disposés de façon   interchangeable.   Dans ce cas l'orifice en forme de cloche doit seulement être choisi avec   @   

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 une grandeur telle que lors de l'enlèvement il passe à travers les ouvertures de traversée vers le canal de gaz 'brûles et en outre on a disposé dans la sole du four une ouverture rendue étanche, en forme de douille, par laquelle le tuyau d'amenée peut être enlevé. 



   Les parois latérales 34 de délimitation des compar- timents 8,27 de la chambre de régénérateur sont posées obli- quement vers le milieu. Si ces compartiments 8,27 reçoivent également une forme allant en se rétrécissant vers le bas et vers le milieu en-dessous des empilages 9,26 du régénérateur par une position oblique des cloisons   3I,32,   les organes de réglage pour les gaz brûlés deviennent plus petits et on évite dans les compartiments de la chambre de régénérateur des an- gles et des coins morts, qui empêchent les courants de tour- billonnement des matières de combustion ou des gaz brûlés et améliorent en outre en particulier le départ des gaz dans le sens d'une diminution du tirage, vu qu'en particulier dans le cas d'une obturation ou d'une position de réduction de l'ou- verture de passage,

   on évite que les gaz brûlés s'écartent de la direction d'écoulement essentiellement vertical par suite de tour-billonnements gênants. 



   Indépendamment de ceci on peut introduire dans les oarneaux de chauffage, à travers les parois de séparation des régénérateurs ou d'autres parties de la superstructure, du gaz riche qui est amené également en dehors du four, par exem- ple en-dessous de la sole du four dans la chambre de service disposée en cet endroit. 



   L'ensemble du réglage du chauffage du four peut être commandé dans la chambre de service en-dessous de la sole du four, car on peut régler en cet endroit non seulement l'amenée de gaz de chauffage et d'air mais également le départ des gaz brûlés en quantité et en vitesse d'écoulement, suivant les opérations de chauffage dans la partie supérieure du four. 



    Il-)  

Claims (1)

1. Revendications.

   I/ Four à chambres horizontal fonctionnant avec inversion de tirage, pour la production de coke et de gaz, comportant un parcours de flammes dirigé par moitié de bas en haut et de haut en bas dans des carneaux de chauffage verticaux et des chambres de régénérateur qui sont placées en-dessous des chambres du four et des carneaux de chauffage et dont les empilages forment des canaux de passage verticaux ou sensiblement verticaux pour les matières de combustion et pour les gaz brûlés respectiv-ement, caractérisé en ce que la partie inférieure des chambres de régénérateur sous les empilages est subdivisée en compartiments (8,17,27,28) qui sont reliés par des ouvertures à un canal de gaz brûlés (6,15,29,30) se trouvant sous ces compartiments et s'étendant sur toute la longueur de la chambre du régénérateur.

   2/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre des compartiments (8,17,27,28) correspond au nombre des carneaux de chauffage (12,21) raccordés à la chambre de régénérateur et prévus dans un piédroit, ou bien au nombre des groupes comprenant plusieurs cerneaux de chauffage (I2,2I) d'un piédro it.

   3/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans chaque compartiment (8,17,27,28) débouchent des tuyaux d'amenée verticaux arrivant par le côté inférieur du four et passant à travers le canal de gaz brûlés, pour les matières de combustion, gaz de chauffage (5) et air (14).

   4/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les tuyaux d'amenée pour les matières de combustion (5,14) vers les compartiments inférieurs (18,17) des régénérateurs <Desc/Clms Page number 10> (10,18), passent à travers les ouvertures de communication des compartiments avec le canal des gaz brûles (29,30) se trouvant en-dessous de ceux-ci.

   5/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tuyaux d'amenée (5,14) pour les matières de combustion servent de support pour un régulateur des ouvertures de passage des compartiments (8,17,27,28) du régénérateur vers le canal de gaz brûlés (6,15,29,30).

   6/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les extrémités des tuyaux d'amenée (5,14) pour les matières de combustion, extrémités situées dans les compartiments inférieurs de la chambre de régénérateur, sont établies de façon à pouvoir se soulever et s'abaisser, ainsi qu'en forme de cloches ou de disques et possèdent des arêtes ou des surfaces obliques qui, lors du mouvement vertical des extrémités des tuyaux d'amenée, ferment complètement ou partiellement les ouvertures de passage des compartiments de la chambre de régénérateur vers le canal de gaz brûlé (6,15,29,30).

   7/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les tuyaux d'amenée (5,14) pour les matières de combustion portent à hauteur du canal de gaz bralés (6,15,29,30) des corps d'obturation en forme de toits ou de cônes, pouvant s'élever et s'abaisser, pour les ouvertures de passage des compartiments inférieurs de la chambre de régénérateur vers le canal de gaz brûlé.

   8/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les compartiments (8,17,27,28) de la chambre inférieure du régénérateur sont séparés par des cloisons (31,32) s'étendant obliquement vers le milieu de ces compartiments. <Desc/Clms Page number 11>

   9/ Four à chambres fonctionnant avec inversion de tirage, suivant les revendications 1 à 8, caractérise en ce que sur les tuyaux d'amenée (5,14) des matières de combustion, on a disposé une plaque pouvant éventuellement s'élever et s'abaisser, obturant les différents compartiments (8,17,27,28) des chambres inférieures du régénérateur et pourvue d'ouvertures réglables, cette plaque servant d'organe de réglage pour les ouvertures de passage des compartiments de la chambre de régénérateur vers le canal de gaz brûlés.