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Bans les fours de boulangerie à chauffage indirect, du type à tubes de vapeur Perkins, la chaleur du foyer alimenté par un combustible solide est transmise aux chambres de cuisson au moyen de tubes d'acier fermés, légèrement inclinés, qui sont en partie remplis d'eau et dont les extrémités inférieures débordent dans le foyer et les extrémités supérieures pénètrent dans les chambres de cuisson. L'eau, dans les parties inférieures de ces tubes, est transformée partiellement en vapeur par la chaleur des gaz de combustion et cette vapeur se condense à la partie supérieure de façon à transmettre sa chaleur latente; l'eau de condensation retournant vers la partie inférieure.
La pression à l'intérieur de ces tubes peut s'élever
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jusqu'à quelques centaines d'atmosphère, de sorte que l'explosion d'un four de ce type n'est pas rare. Pour y remédier, on s'est efforcé souvent de remplacer l'eau dans les tubes Perkins par une autre matière dont la tension de vapeur soit notablement plus basse que celle de l' eau.
La suggestion faite dans le brevet américain 1.872.363, qui consiste à remplir partiellement des tubes chauffés avec un mélange de métaux alcalins (50 à 75"'% de potassium et 50 à 25 % de sodium) ne peut pas 'être considérée comme ayant un caractère commercial, car le point d'ébullitdon de ce mélange (situé aux environs de 700 C) est trop élevé. Il faut remarquer, en effet, qu'au dessous du point d'ébullition, il ne se produit ni évapora- tion, ni condensation, facteurs nécessaires pour une transmission correcte de la chaleur.
Le remplissage des tubes de chauffage avec un liquide organique, ainsi qu'il est décrit dans le brevet allemand 326.309 n'a pas non plus donné satisfaction, car les liquides de ce genre peuvent se décomposer et leurs propriétés thermiques ne sont pas de loin aussi bonnes que celles de l'eau, de sorte que le rende- ment thermique du four soutient mal la comparaison avec le rende- ment d'un four à tubes de vapeur Perkins, lequel ne possède lui- même qu'un rendement assez médiocre.
Il n'est pasjmpossible qu'on puisse concevoir un bon four de boulangerie employant le mercure comme agent de transmission de chaleur, mais jusqu'à présent, aucun four de ce genre n'a été construit parce que, probablement, le mercure est très coûteux et que ses vapeurs sont extrêmement toxiques. Dans cet ordre d'idée, on a pu établir que, à la température obtenue dans un four de boulangerie (de 250 à 300 C.), le mercure a une tension de va- peur considérable, de sorte qu'il est essentiel de fermer herméti- quement le circuit de mercure.
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L'invention consiste en ce que la (ou chaque) chambre de cuisson se trouve associée dans ses échanges de chaleur avec des conduits reliés à un réservoir muni de moyens appropriés de chauffage et renfermant une matière qui, à la température norma- le de cuisson (aux environs de 270 C) est liquide, mais ne possède pas de tension de vapeur appréciable. -Le flux de cette matière à travers le circuit peut être provoqué et maintenu par thermosyphon, mais il est préférable de l'obtenir sous pression au moyen d'une pompe.
Comme la matière qui transmet la chaleur n'a pas de tension de vapeur appréciable à la température ordinaire de cuisson, elle peut être mise en circulation à circuit ouvert, ce qui fait que tout danger d'explosion est évité. En outre, un circuit ouvert offre l'avantage que la pompe utilisée pour la circulation du flux n'a pas besoin d'être étanche.
Pour répondre au but recherché, le mélange eutectique for- mé de nitrate de potasse (53) , de nitrate de soude (7%) et de nitrite de soude (40 %) est très approprié. De tels mélanges de sels ont été déjà proposés pour la transmission de la chaleur pour certains buts spéciaux tels que le cracking des huiles, le recuit des aciers ainsi que la production de vapeur à haute pres- sion, ainsi qu'il est mentionné dans le brevet U.S.A. 2.149-789, mais personne n'a jamais pensé à s'en servir pour chauffer des fours de boulangerie, bien que cette méthode présente des avantage très marqués en dehors de ceux qui ont été mentionnés et notam- ment les suivants :
En effet, le réservoir contenant la masse du mélange de sels peut être chauffé de n'importe quelle façon, par exemple en utilisant un combustible solide ou liquide, le gaz ou ces résis- tances électriques. De plus, le passage d'un mode de chauffage à un autre n'offre aucune espèce de difficulté. Le rendement ther- mique d'un four selon l'invention est beaucoup plus élevé que celui de tous les fours de boulangerie connus, quelle que soit la
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source de chaleur employée. A titre d'exemple, on peut consta- ter qu'un four selon l'invention chauffé avec un combustible solide consomme au plus 3 à 4 kg. de combustible par quantité unitaire de 50kg de farine, tandis qu'aucun des fours connus ne consomme moins de 8 Kg. En outre, le nouveau four peut être d'un dessin très simple et par conséquent, comparativement peu coûteux.
Un réservoir central, c'est-à-dire un foyer unique, peut être employé pour chauffer un certain nombre de fours, chacun d'eux ayant un certain nombre de chambres de cuisson et le foyer peut être construit à l'extérieur de la boulangerie.
Le réservoir rempli avec le mélange de sels ci-dessus mentionné est capable d'accumuler une quantité de chaleur considérable à une température élevée. Cette chaleur peut 'être distribuée à une température de cuisson normale aux chambres de cuisson.
Là où l'électricité est bon marché (tarif de nuit), c'est le combustible idéal. La quantité de chaleur fournie aux chambres de cuisson peut être très aisément contrôlée et la vitesse de réaction est exceptionnellement élevée. Grâce à des thermostats le contrôle du processus de cuisson tout entier peut étre assu- ré d'une façon complètement automatique, c'est-à-dire que la température de chaque chambre de cuisson durant le dit processus peut être exactement maintenue à la valeur voulue et que, par suite, une excellente fabrication est garantie.
Finalement la chaleur spécifique élevée des dits mélanges de sels permet d'accumuler une quantité de chaleur très considérable dans les chambres de cuisson, de sorte que, pendant les opérations de chargement et de déchargement, la baisse de température dans les chambres de cuisson est relativement faible, ce qui affecte favorablement le temps de cuisson.
La description qui va suivre se référant aux dessins annexés fera d'ailleurs mieux comprendre l'invention :
La Fig. 1 est une coupe latérale du four;
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La fig. 2 montre de face une section du four ; la partie inférieure de celui-ci étant pourvue d'éléments de chauffage électrique ;
La fige 3 est une coupe latérale de la partie inférieure du four chauffé par des gaz de combust ion. la partie inférieure du four 1 contient un réservoir 2 renfermant la matière qui transmet la chaleur.
Disposés vertica- lement au-dessus du dit réservoir se trouvent quatre chambres de cuisson 3, 4, 5 et 6 les unes au-dessus des autres et desti- nées à être chauffées par la matière liquide circulant à travers des réseaux de tubes parallèles et horizontaux 8, 9, 10, 11, 12, des tubes distributeurs et collecteurs 13, 14 et du réservoir 2.
Une pompe 15 se trouve logée dans le réservoir, par exem- ple une pompe à vis ou une pompe centrifuge, pour produire et maintenir la circulation. L'arbre de la pompe est dirigé vers le haut, au-d essus de la surface de la matière de chauffage du ré- servoir et la pompe est actionnée par un engrenage non visible au moyen d'un moteur électrique 17.
Tant que le four est froid, l'agent de transmission de la chaleur reste à l'état solide. Quand les éléments de chauffage 7 sont en circuit, la matière contenue dans le réservoir 2 fond et sa température s'élève ; matière contenue dans les tubes 8 com- mence à fondre. Finalement la pompe 15 est en état de provoquer la mise en circulation de la matière liquide à travers la partie mentionnée du circuit, puis la fraction encore solide se liquéfie plus rapidement jusqu'à ce que la masse entière se trouve à l'état liquide ; peut alors être chauffée et sa tempéra- ture portée à une température relativement élevée requise pour le processus de cuisson.
Le four représenté sur la Fig. 3 est muni vers l'arrière d'une grille 18 sur laquelle le combustible solide peut être utilisé. La chambre de combustion 19 communique avec des tubes
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de flamme 20 qui s'étendent dans le sens de la longueur à tra- vers le réservoir 2 et s'ouvrent sur une boîte à fumée 21 re- liée par un réseau de tubes 22 à un carneau. Par suite, le sol de la chambre inférieure de cuisson est chauffé par les gaz de combustion au lieu de l'être par la matière liquide qui est utilisée pour chauffer le reste des chambres de cuisson non représentées.
RESUME.
La présente invention a pour objet un four de boulangerie à chauffage indirect.
Suivant une caractéristique importante,une ou plusieurs chambres de cuisson dans un même four peuvent être chauffées au moyen de tubes échangeurs de chaleur communiquant avec un réservoir chauffé par tout moyen approprié et rempli d'une ma- tière constituant un agent de transmission thermique liquide à la température de cuisson et sans tension de vapeur apprécia- ble à la dite température.
Suivant une autre caractéristique, la matière constituant l'agent de transmission thermique peut être mise en circulation du réservoir aux tubes, dès qu'elle est à l'état liquide, au moyen d'une pompe de pression.
A cet effet, la matière constituant l'agent de transmission thermique peut, de façon avantageuse, être constituée par un mélange eutectique de sels comportant du nitrate de potasse, du nitrate de soude et du nitrite de soude en proportions bien définies.