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" Perfectionnements aux foyers "
La présente invention est relative à des foyers du type comprenant une maçonnerie ou structure similaire, une chambre de combustion étant prévue.à la base du foyer sous une cheminée . Un exemple d'un tel foyer est constitué par un appareil à distiller, pour la distillation continue de goudron, muni d'un serpentin disposé à l'extérieur et entourant la cheminée centrale, les gaz de combustion étant obligés, lorsqu'ils atteignent le sommet de la che- minée, de changer de direction et de venir balayer. le serpentin en se dirigeant vers le bas. Dans un tel appareil à distiller, les gaz ascendants peuvent être tellement chauds qu'il est souhaitable de les diluer avec des gaz plus froids, avant qu'ils ne balayent le serpen-
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tin.
De plus, pour produire l'échange de chaleur maxi- mum, il est fortement souhaitable que la vitesse des gaz soit , au moment du passage sur le serpentin, aussi éle- vée que possible . C'est pourquoi , il peut être nécessai- re d'accroître le volume des gaz de combustion en y mé- langeant des gaz additionnels. Ceux-ci peuvent être extraits de ceux quittant les carneaux ou passages traver- sés en direction descendante, après passage sur le serpen- tin.
Suivant la présente invention, on mélange du gaz aux gaz de combustion ascendants en l'introduisant dans un espace formé dans la maçonnerie principale du foyer par une paroi qui fait partie de la chambre de combustion ou s'étend vers le haut à partir de celle-ci . Le gaz ajouté, qui peut, quelle que soit la raison de son addition, être considéré avantageusement comme gaz de dilution, est alors chassé vers le haut le long de la surface extérieure de la paroi, par l'action d'un éjec- teur ou de moyens mécaniques propres à le mélanger aux gaz de combustion ascendants. Le gaz de dilution commence par se diriger vers le haut en formant une gaine mobile autour des gaz de combustion, puis il se mélange gra- duellement à ceux-ci .
En conséquence, le gaz de dilution agit grandement comme couche isolante aidant à réduire la perte de chaleur par la maçonnerie de la cheminée, tout en assurant que le mélange final de gaz soit à la passe température voulue, lorsque ce mélange @ sur un serpentin ou est autrement utilisé.
La surface intérieure de la cheminée principale est, de préférence, décalée radialement vers l'extérieur à la base de ladite cheminée, en sorte que la surface extérieure de la paroi circulaire, c'est-à-dire la paroi formant la limite de l'espace annulaire, peut tre dispo-
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sée sensiblement dans l'alignement vertical de la'surf ace intérieure de la cheminée principale . L'espace annulaire entourant la paroi circulaire peut alors communiquer avec la cheminée par une ouverture s'étendant de façon continue, autour de la partie supérieure de la paroi circulaire .
De cette façon, la formation d'une gaine isolante entre les gaz de combustion chauds et la maçon- nerie de la cheminée centrale est facilitée ,spécialement au point de contact initial, et le gaz de dilution est dirigé dans le courant ascendant de gaz de combustion,ce qui facilite aussi le mélange des gaz.
Dans certaines conditions d'allumage des foyers et d'agencement de l'installation, la sole de la chambre de combustion tend à se surchauffer et à se recouvrir d'un dépôt adhérent de scories . Il est donc nécessaire de rem- placer ou de réparer, de temps à autre, cette sole .
Suivant une particularité complémentaire de l'invention, la paroi circulaire s'étend vers le bas sous la'sole et comporte un ou plusieurs orifices, par lesquels une par- tie du gaz de dilution peut pénétrer dans l'espace situé sous la sole et ainsi la refroidir . En fait, on réalise une fausse sole, qui est non seulement refroidie par le gaz de dilution, mais peut aussi être aisément remplacée ou séparée en même temps que la paroi circulaire, sans que soit porté atteinte à la maçonnerie principale du four.
Ainsi, dans la forme de construction préférée , on a prévu une chambre de combustion présentant à sa base une sole et une paroi verticale, des espaces étant formés sous la sole et à l'extérieur de la paroi verticale, les- quels espaces sont destinés à être traversés par du gaz de refroidissement, en sorte que toute la chambre de com- bustion est fortement isolée de la maçonnerie principale par le gaz circulant--dans ces espaces.
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Lorsque l'invention est appliquée à un appareil à distiller à serpentin, les gaz mélangés peuvent, en totalité, être aspirés vers le bas à partir du sommet de la cheminée, à travers d'étroites carneaux, comme décrit dans la demande de brevet belge déposée, au nom de la demanderesse le 10 septembre 1946 sous le n 363.198, et, au moment de quitter ces carneaux, les gaz peuvent être divisés en deux parties, dont la première est évacuée par une cheminée, tandis que l'autre est introduite dans l'espace annulaire pour servir de gaz de dilution .
La base d'un appareil à distiller sera décrite, à présent, à titre d'exemple, en se référant aux dessins quelque peu schématiques ci-annexé dans lesquels : la figure 1 est, après coupe partielle, une vue en élévation de la chambre de combustion et de la maçonnerie entourant l'appareil à distiller ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe d'un détail, et la figure 4 est une vue similaire à la figure 2 représentant une variante.
Dans ces dessins, une paroi circulaire 1 en matière réfractaire, constituée par exemple de briques de 9 pou- ces, s'étend vers le haut à partir d'une sole 2, de manière à former une chambre de combustion 4 renfermée dans une gaçonnerie principale 3 . Entre la paroi 1 et la maçonnerie principale est laissé, autour de la cham- bre de combustion, un espace annulaire 5. La maçonnerie principale s'étend vers le haut au delà de la chambre de combustion et de la paroi circulaire 1, de façon à for- mer une cheminée 6 pour les gaz provenant de la chambre de combustion . La paroi 1 forme avec la maçonnerie 3 un passage , par lequel l'espace 5 est en communication avec
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la cheminée 6.
Un gaz de solution pénètre dans l'espace annulaire 5 par des orifices.7 ménagés dans la maçon- nerie principale 3 et est chassé vers le haut par des moyens mécaniques de façon à se mélanger aux gaz de combustion de trouvant dans la cheminée 6. Initialement, le gaz de ablution entoure donc complètement les gaz de combustion et forme autour d'eux une gaine mobile . Si on le désire, la vitesse et le volume du gaz de dilution peuvent être augmentés ou diminués par tous moyens appro- priés, notamment en actionnant des ventilateurs situés à la partie extérieure des orifices 7, ces ventilateurs étant, de préférence, employés par la demanderesse comme moyens mécaniques pour chasser le gaz de dilution.
La maçonnerie principale de la cheminée est déca- lée radialement vers l'extérieur en face de la partie pupé- rieure de la paroi circulaire 1, en sorte que la surface extérieure de la paroi circulaire 2 est sensiblement en alignement vertical avec la surface intérieure de la cheminée principale 6. De cette façon, la formation de la gaine mobile de gaz de dilution, autour des gaz de combustion ascendants, est facilitée et ces gaz sont donc protégés, dans une large mesure, contre les pertes de chaleur par la maçonnerie principale de la cheminée,en sorte que la vie de la maçonnerie, au premier point de contact entre les gaz, où les gaz sont les plus chauds, s est prolongée, tandis que le mélange des gaz et éga- lement facilité .
Pendant la montée des gaz dans la partie restante de la cheminée, la gaine mobile de gaz diluant diffuse graduellement et se mélange aux gaz de combustion.
Bien que la chambre de combustion et la maçonnerie (qui l'entoure) représentées puissent être employées dans des fours destinés à d'autres usages, cette forme de construction convient particulièrement pour être uti-
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lisée dans un appareil à distiller à serpentin,tel que celui représenté dans la demande de brevet belge dé- posée au nom de la demanderesse le 10 septembre 1946 sous le n 363.198 . Dans cet appareil, les gaz sont forcés, au moment où ils atteignent le sommet de la cheminée, de se diriger vers le bas à travers d'étroites carneaux formés dans la maçonnerie 3 et de balayer dans ces carneauxun serpentin parcouru par du goudron.
Au moment où le sommet de la cheminée est atteint, le mélange gazeux a sensiblement une température uniforme La paroi circulai- r re peut aisément être réparée ou entièrement remplacée sans qu'il soit besoin de porter atteinte à la maçonnerie principale 3, qui est isolée de la chambre de combustion, à la fois par la paroi circulaire et par le gaz de dilu- tion et ceci est extrêmement avantageux, en ce sens que la vie de l'entièreté de l'installation est ainsi pro- longée
Lorsqu'on utilise un combustible gazeux ou liquide pour allumer un foyer, le combustible est fourni à la chambre de combustion par des brûleurs (non montrés), par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs trous ou orifices d'al- lumage 12 ménagé dans la paroi circulaire 1.
Dans certaines conditions d'allumage, la sole de la chambre de combustion tend à devenir très chaude ou à s'incruster de scories ou cendres .C'est pourquoi une faus- se sole 8 est prévue et constituée de blocs cintrés 9 (fig.
3) reposant sur la sole principale , en sorte qu'un espa- ce 10 est ménagé entre les deux soles . La base de la paroi circulaire 1 présente alors des orifices 17 établis- sant une communication entre l'espace annulaire 5 entourant cette paroi et l'espace 10 ménagé entre les deux soles, tandis que les briques ou blocs 9 comportant des trous 11
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établissant une communication entre la chambre de combustion et l'espace 10 entre les soles . Une partie du gaz de dilu- tion se dirige, dès lors, par les orifices 17 dans l'espace 10 et entre dans la chambre de combustion par les trous 11 .
On constatera que, de cette manière, la sole principale 2 et la fausse solé 8, sont toutes deux refroidies, par le gaz de dilution, en sorte que la vie de ces soles est consi- dérablement prolongée . Les blocs cintrés 9 peuvent être soulevés indépendamment les uns des autres et être enlevés pour être soumis à inspection ou être remplacés, par in- sertion d'un crochet ou outil similaire dans les trous 11.
Il est évident quee gaz de dilution peut d'abord pénétrer dans l'espace ménagé entre la sole principale et la fausse sole , en passant par un trou ménagé dans la sole princi- pale , et se diriger vers l'espace annulaire 6, par l'in- termédiaire des orifices 17.
L'espace, dans lequel le gaz de dilution est intro- duit, ne doit pas nécessairement s'étendre tout autour de la chambre de combustion. Ainsi, si un côté de cette chambre est occupé par des brûleurs, comme montré en 12, à la fig' 4, la paroi 1 peut être en forme de sabot de cheval , comme montré en 13, et un espace 15 de forme similaire peut être ménagé .
Bien que l'espace entourant la paroi ait, de préfé- rence, une embouchure continue d'une extrémité à l'autre, le gaz de dilution peut passer de l'espace à la cheminée, /séparés en passant par une série d'orifices ménagés dans une maçonnerie transversale.
Pour permettre l'accès aux espaces 5 ou 15 à des fins d'inspection et de nettoyage, des trous d'homme appro- priés 16 sont formés dans la maçonnerie principale 3 et sont fermés par des portes (non représentées).