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FOUR A FONCTIONNEMENT CONTINU ET A RECUPERATION POUR LE TRAITEMENT DE
MATIERES ET OBJETS.
L'invention a pour but d'établir un four continu qui permet de réaliser,dans des conditions très économiques, le traitement de matières et bbjetso
Le four selon l'invention est constitué essentiellement par un tunnel, rectiligne ou non, dont la paroi extérieure est convenablement isolée thermiquement et qui comporte une chambre intérieure destinée à être traversée par les marchandises à traiter et séparée de la paroi extérieure par un espace libre entourant ladite chambre sur au moins deux faces opposées, lequel espace libre est divisé transversalement en tronçons individuels communiquant avec l'intérieur de'la chambre par deux faces opposées de celle-ci, des moyens étant prévus pour créer une circulation forcée de fluide à travers chacun de ces tronçons et la partie correspondante de ladite chambre,
ainsi que des moyens pour conditionner (par exemple réchauffer ou refroidir) le fluide pendant la circulation dans au moins un certain nombre de ces tronçons, tandis qu'une circulation de fluide est également créée dans le sens longitudinal du four, en contre-courant par rapport au sens de déplacement des objets à traiter.
Selon l'invention également, ladite chambre est formée par une succession de tronçons individuels pourvus de moyens individuels de circulation de fluide et éventuellement de moyens de chauffage ou autre conditionnement de celui-ci, de telle façon que la construction d'un four peut s'effectuer très rapidement par l'assemblage du nombre voulu de tronçons individuels établis d'avance, le revêtement isolant pouvant être appliqué d'avance sur les divers tronçons, ou, si on le préfère,être appliqué sur l'ensemble des tronçons après leur assemblage.
D'autres particularités et avantages de l'invention résulteront de la description d'un exemple d'exécution, donnée ci-après avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
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Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale verticale d'un four rectiligne selon I'invention;
Fig. 2 est une vue en plan de ce four;
Figs. 3 et 4 sont des vues en coupe, respectivement suivant la ligne III-III et la ligne IV-IV de la fig. 1;
Fig. 5 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une variante de construction du four;
Figs. 6 et 7 montrent deux variantes de construction en coupe transversale;
Fig. 8 est une vue en coupe longitudinale d'une extrémité d'une autre réalisation du four'
Fig. 9 est une vué en bout de cette extrémité, et
Fig, 10 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une autre variante.
La chambre de traitement du four-tunnel comprend un certain nombre de chambres élémentaires 1, formées chacune d'un caisson tubulaire de sec-' tion rectangulaire ou de toute autre forme appropriée, ce caisson comprenant deux parois opposées pleines 2, reliées par une paroi perforée 3 et une paroi pleine 4 à ouverture centrale 5. Ces quatre parois peuvent être établies en tôle métallique et sont fixées, par exemple par soudure, aux parois d'extrémité 6 du caisson, qui ont la forme d'un cadre et constituent les faces de butée et d'assemblage des divers caissons. Ceux-ci sont fermés extérieurement par une enveloppe 7, délimitant avec les parois 2, 3, 4, un espace libre 8 entourant la chambre 1, pour la circulation de fluide qui peut être créée par une turbine 9, actionnée par un arbre 10.
Les arbres 10 peuvent être commandés individuellement, par groupes ou tous simultanément.
L'augmentation ou la diminution de la vitesse de circulation transversale du fluide peut ainsi être variée à volonté pour augmenter ou diminuer l'intensité de l'échange thermique entre le fluide et les matières traitées, grâce à la variation de la vitesse de déplacement de ce fluide au contact de ces matières.
Aux extrémités du four, on peut éventuellement prévoir deux petits compartiments 11, 12, dans lesquels débouchent des conduits 13, 14 raccordés respectivement aux conduits d'aspiration 15 et de refoulement 16 d'une turbine 17. Les chambres 11, 12 présentent respectivement ..'une ouverture d'entrée 18 et une ouverture de sortie 19 des marchandises, par exemple des bouteilles 20, qui sont déplacées à travers le four par une bande transporteuse perforée 21, commandée par des moyens non illustrés. Les ouvertures 18, 19 peuvent être fermées par des portes ou rideaux appropriés quelconques.
La garniture isolante 22 peut être appliquée d'avance sur les caissons, ou être appliquée sur place, pendant le montage du four. Dans ce dernier cas, les parois 6 ne doivent pas faire saillie à l'extérieur de l'enveloppe 7.
Pendant le processus de traitement, la matière doit en général être chauffée progressivement pour atteindre la température de traitement, puis être maintenue approximativement à cette température pendant le temps voulu, et être finalement refroidie. Selon l'invention, ce chauffage est obtenu en chauffant le fluide de circulation dans la zone de traitement, par exemple au moyen de résistances électriques 23 agencées dans l'espace 8 des caissons formant la partie centrale du four. Afin d'éviter les remous nuisibles de fluide dans l'espace 8, les coins de celui-ci peuvent être arrondis, tandis qu'il est également avantageux de disposer un déflecteur central 24 sur le fond de cet espace.
De plus, la circulation de fluide en direction longitudinale refroidit les produits dans la zone de refroidissement (trois caissons à main droite dans l'exemple illustré) et récupère les calories cédées par ces produits, pour les transporter dans la zone de traitement et ensuite dans le zone de chauffage progressif (trois caissons à main gauche
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dans le dessin). Il en résulte une sérieuse économie d'énergie.
A l'endroit où le refroidissement des produits doit commencer, le fluide de circulation longitudinale, qui est plus froid que les produits dans la zone de refroidissement, doit être porté à une température dépassant celle des produits qu'il rencontrera ensuite. A cet effet, ce fluide peut, par exemple, être extrait à la fin de la zone de refroidissement, par un con- duit 34 qui contient des moyens de chauffage (non montrés) et qui réintroduit le fluide dans un compartiment suivant du four.
La circulation longitudinale de fluide peut être réalisée en cir- cuit fermé, ùn système quelconque d'épuration de fluide pouvant, au besoin, être intercalé dans le circuit, lequel peut éventuellement être pourvu d'un système réfrigérateur, dans le cas où le fluide sortant du four par les con- duits 13 aurait une température plus élevée que celle désirée pour le fluide introduit par les conduits 14. Le fluide peut être constitué par une atmos- phère spécialement adaptée au genre de traitement à exécuter, par ex. une atmosphère oxydante, neutre ou réductrice, des produits désinfectants ou stérilisants, ou des produits réagissant avec les objets ou les matières à traiter ou à cuire.
Le fluide peut éventuellement, en toltalité ou en partie, être introduit et/ou soutiré en un ou plusieurs points entre les extrémités du four. On peut aussi régénérer le fluide ou en évacuer une partie et le remplacer par du fluide frais.
Le four selon l'invention permet une grande souplesse du réglage de la température, de façon à pouvoir réaliser aisément tout programme de chauffe désiré dans chaque cas particulier, notamment grâces à la possibilité de réglage de la vitesse de circulation du fluide dans chaque caisson individuel, ainsi que celle du courant de fluide de récupération, et grâce aussi à la possibilité de varier à volonté l'intensité du chauffage dans les divers caissons munis d'un système de chauffage. L'action combinée des circulations de fluide en direction longitudinale et en direction transversale peut être adaptée aux conditions existant dans chaque cas particulier. Il va de soi que l'on peut également agir sur la vitesse de déplacement des marchandises à travers le four.
La longueur de la zone de chauffage effectif peut être modifiée en fonction de la nature et des dimensions des marchandises à traiter. On peut par exemple mettre hors service le système de chauffage d'un ou plusieurs caissons,tout comme on peut régler l'intensité de chauffe dans chaque caisson individuel.
On peut également utiliser des moyens auxiliaires pour agir sur la température locale régnant dans certaines parties du four. On peut par exemple injecter dans un ou plusieurs caissons du fluide froid ou un liquide dont l'évaporation absorbe de la chaleur, soit y agencer un échangeur de chaleur dans lequel circule un fluide auxiliaire froid.
Diverses modifications peuvent être apportées à la construction décrite ci-dessus,sans se départir de l'esprit de l'invention, Ainsi, par exemple, la circulation de fluide chauffant qui se fait de bas en haut à travers les caissons pourrait se faire de haut en bas, ou bien horizontalement, dans tous ou certains des caissons. Dans ce dernier cas, les parois horizontales seraient pleines, tandis qu'une paroi latérale serait perforée et l'autre présenterait l'ouverture devant se trouver en regard du ventilateur.
Les figs. 5-7 montrent des constructions dans lesquelles on produit un balayage transversal. Dans la fig. 6, les parois latérales 2 présentent à leur base une ouverture continue ou discontinue 25. Le fluide produit un balayage horizontal et vertical.
Dans la figo 7, les caissons sont divisés longitudinalement par des cloisons espacées 26 ménageant des ouvertures 27 en rpgard des ouvertures 25. Le balayage sera purement horizontal, le fluide remontant par l'espace 28. Le fluide de récupération venant apporter les calories nécessaires au
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réchauffement des objets à tendance à se tenir dans la région supérieure du caisson et ne se mélange pratiquement pas au balayage transversal., Il a tendance à s'échapper trop chaud, entraînant ainsi des pertes de calories par l'extrémité 18 du four. Pour éviter ces pertes, une fente 29 peut être prévue dans les parois latérales 2, afin d'obtenir une certaine aspiration de ce fluide par la circulation transversale.
Dans le même but, des rubans 30 (Fig. 5) légers et flexibles, par exo en métal mince, éventuellement ino:xy- dable ou réfractaire, peuvent être suspendus au plafond, à la séparation de certains caissons successifs. Ces rubans traînent sur la matière ou les objets sans entraver rieur avancement, et ils obligent le fluide de récupération à participer effectivement à la circulation transversale et donc à un échange thermique efficace dans chaque caisson ainsi équipé.
Des rubans d'acier inoxydable extra-minces peuvent par exemple être utilisés dans une arche pour recuire du verre ou pour cuire des décors sur verre.
Pour forcer la circulation longitudinale du fluide de récupération et lui faire parcourir le four en longueur en évitant les pertes de fluide vers l'extérieur du four suivant 14-15-17-16 de la fig. 1, pertes qui sont dues à la résistance aérodynamique ou hydrodynamique dans le four et au court-circuit extérieur, un dispositif tel que montré en Figso 8-9 se révèle très efficace.
Un dispositif d'injection sous pression assure par énergie cinétique l'entraînement du fluide de récupération en sens longitudinal. Ce dispositif est réalisable, par exemple, par une tubulure 31 pouvant pivoter autour de l'axe 32 et portant une fente 33 profilée de largeur réglable, La tubulure 31 est alimentée en fluide sous pression. Le réglage de la quantité nécessaire de fluide de récupération peut se faire par réglage du débit de compression de la turbine ou par l'inclinaison des fentes 33.
La fig. 10 montre une variante dans laquelle la turbine 9 de chaque chambre élémentaire 1 aspire le fluide par une ouverture centrale et le refoule vers l'avant et vers l'arrière contre des parois déflectrices 35 qui devient le fluide vers le bas à l'avant et à l'arrière de chaque chambre élémentaire 1. Des déflecteurs 36 placés sous la bande perforée 21 retounhent le fluide vers le haut au centre de la chambre considérée. Le sens de la circulation transversale ainsi réalisée peut éventuellement être inversée.
Les turbines 9 peuvent, si on le désire, être agencées sous les chambres 1.
@ Cette disposition selon la fig. 10 supprime les espaces de circulation de fluide à l'extérieur des parois latérales des chambres 1, ces parois pouvant alors recevoir directement la garniture isolante.
Il convient de noter que la présente invention peut s'appliquer à tous appareils ou fours tels que : four de cuisson, de recuisson, de traitement, de stérilisation, de pasteurisation, quelles qu'en soient les applications.
REVENDICATIONS.
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