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Réoupérateur de chaleur amovible pour four-
Les fours pour la fusion de métaux tels que l'aluminium, le magnésium, le bronze, eto., sont oonstitués en général par une enoeinte métallique garnie en réfraotaire dans laquelle se trouve un creuset où l'on charge le métal pour le fondre. Un tel four est chauffé par du coke,, du mazout, du gaz ou tout autre combustible et l'évacuation des gaz qui ont chauffé le creuset se fait généralement à l'air libre.
La quantité de oalories perdues est oonsidérable, les gaz s'échappant du four immédiatement après avoir passé sur le oreuset, c est-à-dire alors qu'ils se trouvent à une température très élevée.
Le but de la présente invention est de récupérer en par- tie les calories oontenues dans les gaz ainsi évacuée.
L'appareil récupérateur suivant l'invention se oompose d'une ohambre cylindrique parallélépipédique ou autre montée en dérivation sur la canalisation d'arrivée d'un fluide froid par exemple de l'air de combustion du foyer du four et comprenant une double paroi calorifugée à l'intérieur de laquelle est disposé un échangeur de température paroouru intérieurement par le fluide froid, ladite chambre étant disposée de façon amovible au-dessus de l'orifice d'évaouation des gaz chauds du four qui la traver- sent avant de s'échapper à l'air libre en cédant une grande partie de leurs oalories au fluide paroourant l'échangeur et qui se trou- ve ainsi réchauffé par conductibilité.
La chambre de récupération est reliée à la canalisation verticale d'arrivée d'air froid au moyen de deux canalisations munies de brides tournantes étanohes de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de ladite oanalisation et être plaoée soit au- dessus de l'orifioe de sortie du four en fonctionnement soit laté- ralement par rapport à cet orifioe pour permettre par exemple le remplissage ou la visite du four.
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L'éohangeur thermique est constitué par des tubes coudés disposés en étoile et communiquant, d'une part par une chambre cylindrique placée à la partie supé rieure de la chambre, avec la canalisation d'arrivée d'air froid et d'autre part, à leur autre extrémité, par une chambre cylindrique annulaire, avec la canalisation de sortie de l'air réchauffé.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va cuivre, en se référant au dessin annexé, qui montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel :
La fig. 1 est une uoupe vertioale d'un four de fusion muni d'un récupérateur suivant l'invention ;
La fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1;
Les figs. 3 et 4 sont des ooupes à échelle agrandie montrant les brides de raooordement de la canalisation d'arrivée d'air avec les canalisations d'entrée et de sortie du récupérateur.
1 désigne le four, 2 son orifice d'évacuation des gaz chauds et 3 le brûleur alimenté en combustible par une tubulure 4 et en air comburant par une oanalisation verticale 5. Le récupérateur suivant l'invention disposé au-dessus de l'orifioe 2 d'évaouation des gaz chauds du four se compose d'une enveloppe métallique cylindrique à double paroi calorifugée 6 à l'intérieur de laquelle est disposée à faible distance une deuxième enveloppe métallique 7 limitant une ohambre cylindrique annulaire 8. A l'intérieur de ce cylindre sont fixés des tubes coudés 9 disposés radialement comme il est représenté à la fig. 2 et dont une extrémité communique avec la chambre 8 et l'autre extrémité avec une chambre cylindrique 10 placée au-dessus de l'orifioe supérieur du récupérateur à la paroi duquel elle est reliée par des entretoises 11.
La chambre annulaire 8 communique à sa partie inférieure par un raccord 12 avec une canalisation 13 reliée à la canalisation 5 d'arrivée d'air au brûleur 3 et la chambre supérieure 10 communique avec une canalisation 14 munie d'une vanne 15 et reliée à la canalisation 5.
Le tronçon 16 de la canalisation 5 compris entre les deux canalisations 13 et 14 comporte une vanne 17 et il peut tourner sur lui-même autour de son axe. A cet effet ce tronçon 16 est relié à la partie supérieure et à la partie inférieure de la canalisation 5 au moyen de deux assemblages à brides tournantes représentés aux fige. 3 et 4. Ces assemblages se composent chacun d'une bride 18 fixée à l'extrémité du tronçon 16 et comportant une rainure 19, d'une collerette 20 fixée à l'extrémité oorrespondante de la canalisation 5 et emboîtée dans la rainure 19 et d'une bride 21 fixée sur la bride 18 par boulons et éorous avec interposition d'une rondelle 22 et emprisonnant le bord extérieur de la collerette 20.
On voit que grâce à cette disposition l'ensemble du récupérateur peut être soit placé immédiatement au-dessus de l'orifice 2 du four 1 comme il est représenté à la fige1, soit au moment du ohargement ou d'une visite du four, amené dans une position latérale dégageant l'orifice 2 par une rotation de cet ensemble et du tronçon 16 autour de l'axe de ce dernier.
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Si l'on suppose la vanne 17 fermée et la vanne 15 ou- verte, l'air froid fourni par une soufflerie quelconque entre par la partie supérieure de la oanalisation 5 passe par la oana- lisation 14 et la vanne 15 et pénètre dans la ohambre 10 et dans les tubes 9. Les gaz chauds provenant du four 1 pénètrent dans la chambre du récupérateur à la partie inférieure pour en sortir à sa partie supérieure et les tubes 9 se trouvent ainsi portés à une haute température et l'air froid qui les parcourt se trouve lui-même chauffé par conductibilité. L'air ainsi réohauffé dans les tubes 9 et la ohambre 8 sort par la tubulure 13 et pénètre dans le brûleur 3 auquelil apporte un important supplément de calories ce qui permet d'améliorer la combustion.
Bien entendu le dispositif représenté et décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple et il est évident que l'on peut y apporter toutes modifications constructives appropriées sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'on a supposé que l'air réchauffé était envoyé au brûleur parce qu'il s agit là de l'utilisation la plus simple et la plus Immédiate de cet air chaud} mais on pourrait évidemment l'employer pour tous au- tres usages lorsque par exemple le chauffage des ateliers, etc..
De même la disposition de l'éohangeur thermique peut être modi- fiée et l'on pourrait, au lieu de tubes, utiliser par exemple des enveloppes cylindriques concentriques. De même également le clispositif de rotation du récupérateur pourrait avoir toute autre forme convenable et être complété par des paliers à billes pour améliorer la rotation.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif permettant la récupération de la cha- leur des gaz provenant d'un four de fusion, caractérisé en ce qu'il se oompose d'une chambre cylindrique parallélépipédique ou autre montée en dérivation sur la canalisation d'arrivée d'un fluide froid par exemple de l'air de oombustion du foyer du four et comprenant une double paroi calorifugée à l'intérieur de laquelle est disposée un é changeur de température parcouru inté- rieurement par le fluide froid, ladite chambre étant disposée de façon amovible au-dessus de l'orifice d'évacuation des gaz chauds du four qui la traversent avant de s'échapper à l'air li- bre en cédant une grande partie de leurs calories au fluide par- courant l'éohangeur qui se trouve ainsi réchauffé par oonduoti- bilité .
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Removable heat re-switch for oven
Furnaces for melting metals such as aluminum, magnesium, bronze, etc., are generally oonstitués by a metal enclosure lined with refraotaire in which there is a crucible where the metal is charged to melt it. Such a furnace is heated by coke, fuel oil, gas or any other fuel and the evacuation of the gases which have heated the crucible is generally carried out in the open air.
The quantity of oalories lost is considerable, the gases escaping from the furnace immediately after having passed over the oreuset, that is to say while they are at a very high temperature.
The aim of the present invention is to partially recover the calories oontained in the gases thus evacuated.
The recovery device according to the invention consists of a parallelepipedal cylindrical chamber or other branch mounted on the inlet pipe of a cold fluid, for example combustion air from the furnace hearth and comprising a double insulated wall. inside which is disposed a temperature exchanger perouru internally by the cold fluid, said chamber being removably disposed above the orifice for evaouation of the hot gases of the furnace which passes through it before s' escape into the open air by giving up a large part of their calories to the fluid passing through the exchanger and which is thus heated by conductivity.
The recovery chamber is connected to the vertical cold air inlet pipe by means of two pipes fitted with rotating flanges so as to be able to rotate around the axis of said pipe and be placed either above the pipe. orifioe outlet of the furnace in operation is laterally relative to this orifioe to allow for example filling or inspection of the furnace.
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The heat exchanger is made up of bent tubes arranged in a star and communicating, on the one hand by a cylindrical chamber placed at the upper part of the chamber, with the cold air inlet pipe and on the other hand, at their other end, by an annular cylindrical chamber, with the outlet pipe for the heated air.
Other characteristics of the invention will emerge from the description which goes into copper, with reference to the appended drawing, which shows, by way of example, an embodiment of the invention, and in which:
Fig. 1 is a vertical uoupe of a melting furnace provided with a recuperator according to the invention;
Fig. 2 is a horizontal section taken along line 2-2 of FIG. 1;
Figs. 3 and 4 are views on an enlarged scale showing the reooordement flanges of the air inlet pipe with the inlet and outlet pipes of the recuperator.
1 designates the furnace, 2 its hot gas discharge orifice and 3 the burner supplied with fuel by a pipe 4 and with combustion air by a vertical oanalisation 5. The recuperator according to the invention arranged above the orifice 2 evaouation of the hot gases from the furnace consists of a cylindrical metal casing with a double heat-insulated wall 6 inside which is arranged at a short distance a second metal casing 7 limiting an annular cylindrical chamber 8. Inside this cylinder are fixed bent tubes 9 arranged radially as shown in FIG. 2 and one end of which communicates with the chamber 8 and the other end with a cylindrical chamber 10 placed above the upper orifice of the recuperator to the wall of which it is connected by spacers 11.
The annular chamber 8 communicates at its lower part by a connection 12 with a pipe 13 connected to the pipe 5 for supplying air to the burner 3 and the upper chamber 10 communicates with a pipe 14 provided with a valve 15 and connected to pipeline 5.
The section 16 of the pipe 5 included between the two pipes 13 and 14 comprises a valve 17 and it can rotate on itself about its axis. To this end, this section 16 is connected to the upper part and to the lower part of the pipe 5 by means of two rotating flange assemblies shown in the figs. 3 and 4. These assemblies each consist of a flange 18 fixed to the end of the section 16 and comprising a groove 19, of a collar 20 fixed to the corresponding end of the pipe 5 and fitted into the groove 19 and a flange 21 fixed to the flange 18 by bolts and éorous with the interposition of a washer 22 and trapping the outer edge of the flange 20.
It can be seen that thanks to this arrangement the whole of the recuperator can be either placed immediately above the orifice 2 of the furnace 1 as shown in fig1, or at the time of loading or a visit of the furnace, brought in a lateral position releasing the orifice 2 by a rotation of this assembly and of the section 16 about the axis of the latter.
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Assuming valve 17 closed and valve 15 open, cold air supplied by any blower enters through the upper part of pipe 5 passes through pipe 14 and valve 15 and enters the pipe. chamber 10 and in the tubes 9. The hot gases coming from the furnace 1 enter the chamber of the recuperator at the lower part to leave it at its upper part and the tubes 9 are thus brought to a high temperature and the cold air which travels through them is itself heated by conductivity. The air thus reheated in the tubes 9 and the ohambre 8 exits through the tube 13 and enters the burner 3 to which it provides a significant supplement of calories, which makes it possible to improve combustion.
Of course, the device shown and described has been given only by way of example and it is obvious that any suitable constructive modifications can be made to it without departing from the scope of the invention. This is how it was assumed that the heated air was sent to the burner because this is the simplest and most immediate use of this hot air} but it could obviously be used for all other uses when, for example, the heating of workshops, etc.
Likewise, the arrangement of the heat exchanger can be modified and it is possible, instead of tubes, for example to use concentric cylindrical envelopes. Likewise also the recuperator rotation clispositif could have any other suitable shape and be supplemented by ball bearings to improve the rotation.
CLAIMS
1.- Device allowing the recovery of the heat of the gases coming from a melting furnace, characterized in that it consists of a parallelepipedal cylindrical chamber or other mounted bypass on the inlet pipe of a cold fluid, for example combustion air from the furnace hearth and comprising a double insulated wall inside which is arranged a temperature changer through which the cold fluid passes internally, said chamber being removably arranged in the interior. -above the discharge orifice of the hot gases of the furnace which pass through it before escaping to the free air, giving up a large part of their calories to the fluid flowing through the exchanger which is thus heated by oonduotibility.