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Cette invention se rapporte aux récupérateurs qui servent dans les fours à coke à extraire la chaleur des produits de combustion chauds et à utiliser cette chaleur pour le préchauffage de l'air ou du gaz avant la combustion, et qui consistent essentiellement en une chambre de récu- pération contenant un empilage de briques et un ou plusieurs carneaux pla- cés sous la chambre de récupération et par lesquels les gaz sont amenés à cette chambre ou en sont évacués en substance perpendiculairement à la direction de la circulation dans la chambre de récupérationo
Le carneau situé sous la chambre de récupération sert tant à dis- tribuer ou répartir le gaz entrant dans la chambre de récupération, qu'à recevoir les gaz sortant de cette chambre, et on lui donne fréquemment le nom de carneau de distribution ou carneau général.
La nature de la réparti- tion dépend des conditions de pression statique cinétique existant le long du carneau généralo
Le but de cette invention est de procurer un dispositif simple permettant d'assurer une répartition effective du gaz entrant dans une cham- bre de récupération ou en sortant, avec une moindre perte de charge que dans les dispositifs connus, et en outre sans introduire des différences de pres- sion statique entre des points du récupérateur situés au même ni veau,de façon à empêcher les chasses indésirables de gaz dans le récupérateur.
Suivant l'invention,il est fait usage d'îlots pour diviser le car- neau général en deux parties, dont l'une communiquant directement avec l' entrée ou la sortie du récupérateur, est parcourue par le courant dans la direction du carneau général,tandis que l'autre est parcourue par le courant de fagqn générale dans la direction des passages dans la chambre de récupé- ration,les deux parties étant reliées entre elles par une série de conduits courbés situés entre les flots et s'ouvrant dans les deux parties du carneau général dans les directions des courants de gaz dans ces deux parties.La direction du courant est ainsi changée lorsque le gaz passe dans les conduits entre les îlots.
Suivant une autre caractéristique de l'invention;les Îlots sont agencés de telle manière que la section transversale de la partie du carneau général qui communique directement avec l'entrée ou la sortie du récupérateur diminue d'une manière correspondante à mesure que la distance qui la sépare de l'entrée ou de la sortie augmente;de façon à être proportionnelle à la quantité de gaz en circulation.
L'invention permet d'effectuer la répartition du courant allant dans la chambre de récupération et en sortant,avec une perte de chargé moindre que celle qui se produit dans les dispositifs connus, vu qu'aucune réduction de la section transversale du courant n'est nécessaireo
Lorsque le carneau général est approximativement rectangulaire en coupe longitudinale,les Ilots peuvent être disposés diagonalement,de telle sorte que l'espace situé d'un côté de ces îlots augmente alors que celui situé de l'autre coté diminue.En variante,le carneau général peut' présenter une section divergente depuis l'entrée ou la sortie,auquel cas les îlots peuvent -être pratiquement parallèles à la surface inférieure de la maçonnerie de la chambre de récupération.
Dans les dessins annexés; Figo1 montre la partie inférieure d'une batterie de fours à coke suivant l'invention,la partie du côté gauche de la figure étant une coupe suivant la ligne B-B de la partie du côté droit une coupe suivant la ligne C-C de la fig.2.
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Figo2 montre une partie du four à coke en coupe suivant la ligne A-A de la fig.1.
Figo3 est une coupe à plus grande échelle d'une partie du carneau général montrant la disposition des îlots.
Fige 4 est une coupe suivant la ligne D-D de la fig.3.
Fig.5 est une vue en plan des îlots.
Figa6 est une vue en bout d'une autre forme d'îlot.
Figo7 en est une vue en plan.
Figo8 est une coupe d'une partie d'une batterie de fours à coke, montrant une disposition différente des îlots.
Comme le montrent les fige. 1 à 5, du gaz pauvre pour le chauffa - ge du four est introduit par un conduit 22 dans une boîte à chaleurs perdues 1 et circule le long d'une section 2a du carneau général et entre les îlots 2b où le sens du courant est changé pour se rendre dans la sec- tion supérieure 2c du carneau.Le carneau général 2a 2c est de section rec- tangulaire,les îlots 2b étant disposés le long d'une diagonale de la sec- tion rectangulaire,de telle sorte que l'espace 2c est à section transver- sale croissante et l'espace 2a à section transversale décroissante.
Les îlots 2b peuvent être posés préalablement ou peuvent être mobiles de telle sorte que la répartition du courant est réglable
Le gaz s'élève ensuite,dans los chambres de réçupération 2,où il reçoit la chaleur des empilages chauds, pour se rendre dans les aarneaux de chauffe 4 en empruntant les conduits 5.
L'air destiné à la combustion du gaz parcourt un trajet semblable par un carneau général adjacent 6 et une chambre de récupération 7 et ren- contre le gaz dans les carneaux de chauffe 4.
En cas de chauffage du gaz riche,celui-ci est amené aux carneaux de chauffe 4 par des tuyaux 16 sans passer par les récupérateurs, les récupérateurs 3 et 7 employés tous deux pour préchauffer l'aira
Le sens de la circulation des gaz dans le système de chauffe est renversé périodiquement.Après le renversement,les gaz de combustion chauds venant des carneaux 4 descendent par les conduits 5 pour se rendre dans les chambres de récupération 3 et 7 où il cèdent une grande partie de leur chaleur aux briques des empilages récupérateurs.De là ils sont conduits en sens inverse par les carneaux généraux 2c, 2a et 6 dans le Carneau à chaleurs perdues 8 pour être évacués.
Des dispositifs obturateurs amovibles 9 sont prévus de telle sorte que si c'est nécessaire,les îlots peuvent être réglés ou enlevés.
Les îlots 2b représentés sur les figso3 à 5 sont des corps métalliques creux représentas en coupe trabsversale sur la fig.3.Ils sont soudés dans des plaques d'extrémité métalliques 10 présentant des bords en forme de bourrelets 11,chaque paire de plaques d'extrémité portant deux îlots.Les plaques d'extrémité 10 reposant sur des feuillures inclinées formées dans la maçonnerie du conduit 2a, 2c.
Les figso6 et 7 montrent une variante d'Ilot, exécuté en briques réfractaires.Cet îlot possède une partie massive 13 de forme semblable à celle des îlots métalliques représentés sur les figs.3 et 5 pourvue de rebords de support 14 à chaque extrémité.
Figa8 montre une partie d'une batterie de fours à coke semblable
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à celle représentée sur la figo1' mais possédant un carneau général 17 dont la section décroît depuis la boite à chaleurs perdues 1,en dessous d'une rangée horizontale d'îlots 2b en laissant au-dessus de ceux-ci et au-dessous des chambres de récupération 3, 7 un espace 18 de section transversale unifor- meo
Dans chaque cas les flots 2b sont conformés de façon à ménager entre eux des conduits courbés 19 qui guident l'air ou le gaz du carneau horizontal situé au-dessous des îlots aux chambres verticales situées au- dessus de ceux-cio
L'invention est représentée dans son application à une batterie de fours à coke ayant un seul carneau à chaleurs perdues,
des récupérateurs jumelés et des oarneaux de chauffage en épingle à cheveux.Il est bien en- tendu cependant que cette invention pourrait être appliquée aussi bien à d'autres systèmes de fours à coke,par exemple à une batterie possédant deux carneaux à chaleurs perdues,à une batterie à récupérateurs triplés ou pourvue de carneaux de chauffe couplés par groupes,ou à des fours à coke comportant une combinaison de ces trois types de construction.
REVENDICATIONS .
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This invention relates to recuperators which are used in coke ovens to extract heat from hot combustion products and to use this heat for the preheating of air or gas before combustion, and which essentially consist of a recovery chamber. - pereration containing a stack of bricks and one or more flues placed under the recovery chamber and through which the gases are brought to this chamber or are evacuated substantially perpendicular to the direction of circulation in the recovery chamber
The flue located under the recovery chamber is used both to distribute or distribute the gas entering the recovery chamber, and to receive the gases leaving this chamber, and it is frequently called the distribution or general flue. .
The nature of the distribution depends on the kinetic static pressure conditions existing along the general flue.
The object of this invention is to provide a simple device making it possible to ensure an effective distribution of the gas entering a recovery chamber or leaving, with a lower pressure drop than in the known devices, and moreover without introducing static pressure differences between points of the recuperator located at the same level, so as to prevent unwanted gas flushes in the recuperator.
According to the invention, use is made of islands to divide the general flue into two parts, one of which communicates directly with the inlet or the outlet of the recuperator, is traversed by the current in the direction of the general flue. , while the other is traversed by the general fagqn current in the direction of the passages in the recovery chamber, the two parts being connected to each other by a series of curved conduits situated between the waves and opening into the two parts of the general flue in the directions of the gas streams in these two parts. The direction of the current is thus changed as the gas passes through the conduits between the islands.
According to another characteristic of the invention; the Islands are arranged in such a way that the cross section of the part of the general flue which communicates directly with the inlet or the outlet of the recuperator decreases in a corresponding manner as the distance which separates it from the inlet or the outlet increases, so as to be proportional to the quantity of gas in circulation.
The invention makes it possible to carry out the distribution of the current going into the recovery chamber and leaving it, with a loss of charge less than that which occurs in known devices, since no reduction in the cross-section of the current does not occur. is necessary
When the general flue is approximately rectangular in longitudinal section, the Islands can be arranged diagonally, so that the space on one side of these islands increases while that on the other side decreases. General may have a divergent section from the inlet or the outlet, in which case the islands may be substantially parallel to the bottom surface of the masonry of the recovery chamber.
In the accompanying drawings; Figo1 shows the lower part of a coke oven battery according to the invention, the part of the left side of the figure being a section along the line BB of the part of the right side a section along the line CC of fig. 2 .
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Figo2 shows a part of the coke oven in section along the line A-A of fig.1.
Figo3 is a section on a larger scale of part of the general flue showing the arrangement of the islets.
Fig 4 is a section taken along line D-D of fig.3.
Fig.5 is a plan view of the islands.
Figa6 is an end view of another island shape.
Figo7 is a plan view.
Figo8 is a section through part of a coke oven battery, showing a different arrangement of the islands.
As shown in the freezes. 1 to 5, lean gas for heating the oven is introduced through a pipe 22 into a waste heat box 1 and circulates along a section 2a of the general flue and between the islands 2b where the direction of the current is changed to go to the upper sec- tion 2c of the flue. The general flue 2a 2c is of rectangular section, the islands 2b being arranged along a diagonal of the rectangular section, so that the space 2c is of increasing cross section and space 2a of decreasing cross section.
The islands 2b can be installed beforehand or can be mobile so that the current distribution is adjustable
The gas then rises in the recovery chambers 2, where it receives the heat from the hot stacks, to reach the heating rods 4 via the ducts 5.
The air intended for the combustion of the gas travels a similar path through an adjacent general flue 6 and a recovery chamber 7 and meets the gas in the heating flues 4.
In case of heating of the rich gas, it is brought to the heating flues 4 by pipes 16 without going through the recuperators, the recuperators 3 and 7 both employed to preheat the air.
The direction of the gas flow in the heating system is periodically reversed.After the reversal, the hot combustion gases coming from the flues 4 descend through the ducts 5 to reach the recovery chambers 3 and 7 where they yield a large part of their heat to the bricks of the recuperating stacks. From there they are conducted in the opposite direction by the general flues 2c, 2a and 6 into the waste heat flue 8 to be evacuated.
Removable shutters 9 are provided so that if necessary the islands can be adjusted or removed.
The islands 2b shown in Figs 3 to 5 are hollow metal bodies shown in cross section in Fig. 3. They are welded into metal end plates 10 having bead-shaped edges 11, each pair of plates. end carrying two islands. The end plates 10 resting on inclined rebates formed in the masonry of the duct 2a, 2c.
The figso6 and 7 show a variant of Island, executed in refractory bricks. This island has a massive part 13 similar in shape to that of the metal islands shown in figs.3 and 5 provided with support edges 14 at each end.
Figa8 shows part of a similar coke oven battery
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to that shown in figo1 'but having a general flue 17 whose section decreases from the waste heat box 1, below a horizontal row of islands 2b leaving above them and below the recovery chambers 3, 7 a space 18 of uniform cross-section
In each case, the streams 2b are shaped so as to provide between them curved conduits 19 which guide the air or gas from the horizontal flue located below the islands to the vertical chambers located above them.
The invention is shown in its application to a battery of coke ovens having a single waste heat flue,
twin recuperators and hairpin heating rings. It is understood, however, that this invention could be applied equally well to other coke oven systems, for example to a battery having two waste heat flues, to a battery with tripled recuperators or fitted with heating flues coupled in groups, or to coke ovens comprising a combination of these three types of construction.
CLAIMS.