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Frank de FOREST HAZEN, résidant à PITTSBURGH ( E. U. A.).
FOUR DE CHAUFFAGE INDUSTRIEL A RECUPERATEUR THERMIQUE.
La présente invention se rapporte aux fours de chauffage indus- triels et concerne plus particulièrement les fours utilisant des systèmes récupérateurs servant à recueillir la chaleur provenant des produits de la combustion, afin de préchauffer de l'air et de l'utiliser au cours du pro- cessus de combustion.
L'invention concerne plus spécialement un mode de montage des é- léments de récupérateurs dans les fours industriels, de manière à les rendre accessibles en vue de leur remplacement ou de leur réparation, son applica- tion étant particulièrement utile quand l'espace est limité et que la cons- truction du four est telle que les éléments du récupérateur sont disposés en un endroit peu accessible pour effectuer les réparations nécessaires.
L'invention a notamment pour buts de permettre la réalisation d'un récupérateur formé de groupes de bancs ou faisceaux ou rangées de tu- bes suspendus à des collecteurs et dans lequel les bancs de tubes sont mon- tés sur des galets et des rails, de façon à pouvoir être dégagés par cou- lissement à travers les panneaux ou éléments formant les parois latérales de la chambre du récupérateur.
Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un four du type précité dans lequel les éléments de paroi ou les bancs de tu- bes individuels sont-amovibles, afin de pouvoir accéder'aux éléments du ré- cupérateur pour les écarter par coulissement de leur position première.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins anne- xés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La figo 1 est une vue en coupe verticale en partie en élévation longitudinalement à un four matérialisant les principes de l'invention.
La figo 2 est une vue en coupe verticale transversalement au plan de coupe de la fig. lo
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La fig. 3 est une vue en coupe d'un élément de paroi par la li- gne 3-3 en fig. 4.
La fig. 4 est'une vue de face, en élévation, de l'élément de pa- roi et d'une partie de l'élément de récupérateur.
Si l'on se reporte à la fig. 1, la référence 1 désigne le toit d'un four comprenant une paroi inférieure 2. supportant une sole indiquée en pointillé en 3. recevant des lingots ou billettes 4, 'qui sont acheminés d'une extrémité à l'autre de la chambre du four, ces fours étant connus sous la dénomination de fours à chauffage continu. L'invention ne se rap- porte aux fours que pour montrer la relation entre le récupérateur disposé sous le four et ce dernier, les produits de la combustion provenant du four passant vers le bas à travers le carneau 5 pour pénétrer dans une chambre 6.
L'élément de récupérateur est formé par des bancs ou faisceaux de tubes 7 dans lesquels sont disposés des tubes internes 6. de plus petit diamètre, les tubes 7 étant supportés par les brides 2 reposant sur les plateaux 1Q supportant la matière réfractaire 11, qui est par exemple un béton réfractaire léger.
Les tubes internes 6. sont suspendus dans le tube externe 2 de façon à ménager entre ce tube externe et le tube interne un conduit pour le passage de l'air à chauffer, qui parvient aux collecteurs 12 auxquels il est prélevé par des conduits d'air chaud 13 reliés à un conduit de sortie 14.. Cette distribution est mise en évidence plus claire- ment sur la fig. 2. Les tubes internes de plus petit diamètre sont reliés de même à un conduit d'arrivée d'air 15 partant d'un conduit adducteur 16, de sorte que l'air froid provenant du conduit d'adduction 16 parvient par les conduits 15 dans les tubes internes 8, puis par ces tubes $ dans les tubes 7, d'où il est acheminé vers le haut jusqu'au collecteur et par les conduits 13 au conduit de sortie 14 de l'air chaud.
Comme le montre la fig. 1, les bancs ou faisceaux de tubes sont disposés par paires et (comme visible sur la fig. 2) il est prévu 14 tubes par rangée, de sorte qu'un banc de tubes comporte 28 tube reliés séparément par les collecteurs au conduit d'adduction et au conduit de sortie d'air.
Comme visible sur les figs. 1 et 4, les collecteurs 12 sont munis de touril- lons 17 formant les essieux de roues 18 roulant sur des rails ou guides 12.
Ces rails sont constitués (comme montré) par des fers à U; ils sont portés par des montants 20 et 21 noyés de façon appropriée dans du béton.
Comme cela est mieux visible sur la fig. 3, la paroi latérale de la chambre 6. du récupérateur est formée par une série d'éléments 22 ju- dicieusement isolés en 23 et montés sur un panneau ou revêtement en acier 24. Ces éléments de paroi sont montés de façon amovible par des fers cor- nières 25 qui peuvent être boulonnés sur les ailes de fers à U 26 fixés sur les montants 20 et 21. Les éléments de paroi sont fixés par des boulons 27 qui,'une fois enlevés, permettent le dégagement de l'élément de paroi et du collecteur avec ses bancs de tubes.
Pour pouvoir utiliser la totalité de la capacité du four, il est inutile d'interrompre le fonctionnement de ce four pendant un laps de temps quelconque pour rendre accessibles les éléments du récupérateur en vue de leur remplacement ou de réparations. Il suffit de dégager les bancs de tubes par déplacement positif du collecteur 12 par lequel ils sont suspendus sur les rails de guidage 19. On remet en place ensuite les éléments de paroi 22, puis on serre les boulons 27, afin de fermer de fagon étanche la chambre du récupérateur.
Afin que chaque banc de tubes puisse être écarté aisément des conduits d'air froid et d'air chaud, il est prévu des brides 13a et 15a qui peuvent être démontées ou remontées aisément au moyen de boulons ordinaires et de joints pour permettre le dégagement des collecteurs et des tubes qui y sont suspendus.
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Lors du fonctionnement du four, les produits de la combustion provenant de la chambre de chauffage située au-dessus du récupérateur s'é- coulent vers le bas par le carneau.2. jusque dans la chambre du récupéra- teur, puis vers le bas par le canal 28 dans le carneau 29 aboutissantà la cheminée 30. Des déflecteurs 31, 32, 33 et 34 sont prévus pour empêcher la stratification lors de l'écoulement des produits de la combustion et pour les amener positivement en contact avec les tubes 2. lors de leur passage à travers la chambre .6. du récupérateur.
Les tubes 7 sont chauffés et l'air froid est refoulé vers le fond des tubes s'échappant des extrémités des tubes internes 8, puis s'élevant autour de ces tubes internes pour être chauffé avant de retourner aux collecteurs 12 et d'être envoyé au conduit de sortie 14 de l'air chaud.
On voit par ce qui précède qu'il suffit de démonter les éléments de paroi de la manière décrite et de faire rouler les collecteurs et les tubes qui y sont suspendus sur les rails 12 pour pouvoir effectuer des ré- parations et des remplacements rapides sans interrompre de fagon notable le fonctionnement du four. On comprendra en outre que, grâce au montage coulissant des éléments du récupérateur, aucun espace n'est nécessaire pour leur démontage puisqu'ils peuvent être dégagés rapidement par la paroi la- térale de la chambre du récupérateur par simple enlèvement des panneaux individuels du banc de tubes particulier que l'on désire remplacer ou répa- rer.
Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'in- ventiono Par exemple, étant donné que les éléments de paroi forment les parois de la chambre du récupérateur, chaque collecteur et ses bancs de tubes forme un bloc récupérateur qui peut être utilisé séparément ou con- jointement à plusieurs autres sous ou sur un four.
REVENDICATIONS.
1 - Four de chauffage industriel, caractérisé en ce qu'il com- prend des chambres parallèles communicantes, la chambre supérieure étant une chambre de chauffage et une autre chambre formant une chambre de récu- pérateur renfermant des bancs ou faisceaux de tubes suspendus à des collec- teurs et disposés dans le trajet parcouru par les produits de la combustion provenant de cette chambre de chauffage, ces collecteurs étant reliés à des conduits d'air froid et d'air chaud et étant montés sur des essieux munis de roues, afin de pouvoir être dégagés de cette chambre.