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Four tubulaire ou analogue pour le chauffage en continu de liquides.
La présente invention concerne les installations connues sous le nom de fours tubulaires pour le chauffage en continu de matières liquides, en particulier de matières sensibles à la chaleur-, telles que goudron, huile de pétrole ou parties de ces matières ou de matières analogues.
Le liquide à chauffer est conduit dans le four tubulaire au travers d'un système de tube chauffé de l'extérieur, de manière adé- quate, par exemple au moyen de brûleur à gaz et air ou de brûleur à poussière de charbon. Il est essentiel que la transmission de chaleur se produise aussi uniformément que possible à tous les points des tubes de chauffage, afin d'éviter des surchauffes locales ou des élévations trop brusques de température.
Pour obtenir un chauffage favorable et uniforme des tubes de chauffe, on est conduit à disposer ceux-ci de telle sorte que la chaleur leur soit transmise soit principalement par radiation seule, soit principalement par convection seulement. Le chauffage simultané par radiation et convection détermine une pénétration trop forte de chaleur, ainsi qu'il a été démontré.
Bien que l'idée de répartir le système tubulaire d'un four tubulaire de la manière indiquée soit
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déjà connue depuis longtemps, on n'a pas encore réussi jusqu'ici de trouver une solution parfaite pour chaque type de construction de four tubulaire, pour laquelle la partie des tubes de chauffe à chauffer principalement par radiation se trouve près du dessus d'une chambre de combustion équipée dans sa zone de fond d'endroits ou points de combustion, tandis que l'autre partie, à chauffer principalement par convection, se trouve dans un espace limité, par rapport à la chambre de combustion, par une paroi séparatrice, la canal d'évacuation des gaz partant de cet espace, ce type de four possède en soi des avantages considérables, particulièrement en ce qui concerne l'encombrement et les frais de construction,
on a bien proposé de réaliser une répartition uniforme de chaleur par l'ajoute de gaz de fumée aux produits de combustion du foyer du four, ce procédé est cependant incommode et est lié à une consommation importante additionnelle d'énergie. On a également proposé d'utiliser aux endroits fortement exposés du système tubulaire, les tubes à chauffer des matières non ou peu sensibles à la chaleur qui sont nécessaires au travail ultérieur des produits chauffés, par exemple à la préparation de vapeur d'eau surchauffée. cependant, cette proposition fait tomber de manière défavorable la capacité, le rendement du four.
Suivant la présente invention, pour les fours tubulaires destinés au chauffage en continu de matières liquides, en particulier de matières sensibles à la chaleur, et dans lesquels une partie du réseau tubulaire de chauffe, à chauffer principalement par radiation, se trouve près du dessus ou couvercle d'une chambre de combustion équipée de points de combustion ou brûleurs dans la zone de fond, tandis que l'autre partie des tubes de chauffe, à chauffer principalement par convection, se trouve dans un espace du four séparé de la chambre de combustion par une paroi intermédiaire, espace duquel part le canal d'évacuation des gaz brûlés, l'ouverture de liaison entre la chambre de combustion et l'espace servant au chauffage par convection est disposée à une certaine distance en-dessous des tubes chauffés prin- cipalement par radiation,
de sorte que le courant de gaz chaud sortant de la zone du bas reste pour la plus grande part en dehors du champ des tubes à chauffer principalement par radiation.
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, pour le cas où les tubes à chauffer principalement par radiation s'étendent jusqu'au-dessus de l'espace de four servant au chauffage par convection, da séparer de la chambre à combustion l'espace ser- vant au chauffage par convection, non seulement par une paroi inter- médiaire verticale pourvue d'ouvertures d'échappement des gaz, mais encore par un couvercle intermédiaire transversal à cette paroi, donc en principe horizontal, dans lequel sont prévues une ou plu - sieurs ouvertures de préférence réglables pour l'échappement des gaz.
Enfin, une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les brûleurs, par exemple à air et gaz, servant au chauffage: sont disposés dans le fond de la chambre de combustion avec une di- rection de combustion (de flamme) sensiblement verticale et sont recouverts de hottes en matière réfractaire à multiples interruptions.
Au dessin annexé, on a représenté en coupe verticale deux for- mes de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans l'exemple de réalisation de la fig.l, il est prévu une chambre de combustion 8,délimités par la maçonnerie 1, dans une pa- roi latérale de laquelle est disposé, près du fond 3, un brûleur 4 à air et gaz ou tout autre source convenable de chauffe, près du plafond 5 de la chambre de combustion sont disposées deux rangées de tubes de chauffe 6, horizontaux, qui sont reliés entre eux de telle sorte que le liquide à chauffer peut traverser successivement ces tubes 6.
En face de la paroi renfermant le brûleur 4, il est disposé une paroi intermédiaire 7, qui se prolonge supérieurement par un plafond intermédiaire 8 principalement horizontal. Dans l'espace 9 délimité par la paroi intermédiaire 7 et le plafond 8 sont disposée des tubes de chauffe 10, reliés entre eux da la même manière que les, tubes 6.
La flamme développée en fonctionnement par les brûleurs. 4 s'é- panouit dans la chambre 2, du four et cède ainsi, par radiation, une partie de sa chaleur aux tubes 6 disposés près du plafond 5 de la chambre 2. Les gaz passent alora par une ouverture 11 de la paroi 7 et une ouverture la du plafond 8, dans l'espace 9. Dans cet espace, ces gaz viennent en contact avec les tubes 10 auxquels ils cèdent
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de leur chaleur par convection. Les gaz ainsi refroidis s'échappent finalement par un carneau 13 vers la cheminée.
La disposition des ouvertures d'échappement 11 et 12, ou du plafond intermédiaire 8 est telle que les gaz chauds s'écoulant vers ces ouvertures restent essentiellement hors du champ des tubes de chauffe 6. On peut agir sur l'écoulement de ces gaz par le déplacement d'un registre 14 intéressant le passage 12. Il peut être rationnel de prévoir dans la paroi intermédiaire 7 plusieurs ouvertures de sortie des gaz, à différentes hauteurs, ainsi que des moyens pour obturer au choix une ou plusieurs de ces ouvertures, on peut ainsi agir également sur le courant de gaz dans la chambre 2 de manière qu'il ne se produise pas de transmission notable de chaleur par convection aux tubes de chauffe 6.
Les tubes de chauffe 10 sont protégés efficacement contre toute transmission de chaleur par radiation, grâce à la paroi intermédiaire 7 et au plafond 8. on peut éventuellement prévoir aux ouvertures 11 et 12 de sortie des gaz des moyens pour empêcher l'entrée des rayons calorifiques dans l'espace 9.
Dans la forme de réalisation de la fig.2, l'espace de four 20 qui reçoit les tubes 21 à chauffer principalement par convection est disposé latéralement à la chambre de combustion 22. Le chauffage se fait ici à partir des brûleurs 23, disposés dans le fond 24 de la chambre de combustion, avec une direction verticale des f lammes. Les brûleurs 23 sont accessibles par l'espace 25 de la fondation, dans lequel on peut circuler. Les brûleurs sont recouverts, vers la chambre de combustion, par des hottes 26 possédant plusieurs ouvertures 27 pour le passage des gaz de combustion. Les hottes 26 sont en matière réfractaire. Par cette disposition des brûleurs, on obtient une transmission par radiation spécialement uniforme aux tubes 28 montés près du plafond 29 de la chambre de combustion 22.
L'ouverture 30 de sortie des gaz se trouve également, dans cette forme de réalisation,à un écartement suffisant en-dessous des tubes 28 à chauffer par radiation, de sorte que ces tubes 28 se trouvent pratiquement hors d'atteinte du courant de gaz, on peut, tout comme dans l'exemple de la fig.l, prévoir éventuellement dans la paroi sépa-
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ratrice 31 des ouvertures de sortie des gaz à des niveaux différents et susceptibles d'être obturées de manière réglable.
Les gaz brûlés quittent l'espace 2.0 par la carneau 32.
REVENDICATIONS.
1. Four tubulaire ou analogue pour le chauffage en continu de matières liquides, en particulier de matières sensibles à la chaleur, telles que goudron, dans lequel une partie des tubes de chauffe à chauffer principalement par radiation se trouve près du plafond d'une chambre de combustion équipée dans sa zone inférieure de brûleurs ou autres sources de chauffe, tandis que l'autre partie des tubes.,à chauffer principalement par convection, se trouve dans un espace séparé de la chambre de combustion par une paroi intermédiaire, et duquel part le canal d'échappement des gaz, caractérisé en ce que l'ouverture qui fait communiquer cette chambre de combustion et l'espace servant au chauffage par convection est disposée à une distance en-dessous des tubes chauffés principalement par radiation,
telle que le courant de gaz chaud partant du fond de la chambre de combustion reste essentiellement hors de contact avec les tubas à chauffer principalement par radiation.