BE565176A - - Google Patents

Description

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     %'invention   concerne un procédé et une installation où l'on emploie comme matière servant à la transmission de la cha- leur entre des agents gazeux une substance granulaire solide à grains de petit calibre. Dans les installations connues de ce genre la substance gazeuse de transmission de la chaleur (ci- après appelé gaz cédant la chaleur) passe   à   travers la matière granulaire fixe ou au travers la matière granulaire tombant en contre-courant le long de surfaces directrices. Lorsque cette dernière matière a absorbé la quantité de chaleur correspondant   à   sa capacité thermique, l'agent gazeux d'absorption de la cha- leur (ci-après appelé gaz absorbant la chaleur) passe   à   travers      la matière granulaire.

   Si celle-ci se trouve en mouvement, ou la maintient généralement en circulation par un élévateur méoa- nique ou hydraulique. 



   L'invention a pour but, avant   touta   d'augmenter le rende- ment de la transmission de la chaleur dans ces installations connues,de réduire   considérablement   la quantité de matière de 

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 transmission de la chaleur, ainsi que de simplifier l'installa- tion et d'augmenter la sûreté de fonctionnement de celle-ci. 



   Suivant l'invention les dimensions des grains sont choisies dans ce but en fonction de la qualité de la matière intermédiai- re et de la vitesse de circulation des gaz de telle manière que les grains sous l'action des forces résultant de leur poids propre et de l'entraînement des gaz en circulation se déplacent dans le gaz en circulation - de préférence en contre-courant - à une vitesse à laquelle ils parcourent les chambres d'échange de la chaleur pendant le temps nécessaire à l'absorption ou la cession de la chaleur et peuvent être séparés automatiquement (sans dispositif séparateur distinct) des courants gazeux qui s'échappent de l'installation après achèvement de l'absorption ou de la cession de chaleur.

   Pour permettre d'atteindre ce but plus facilement, les grains employés sont préalablement sélec- tionnés suivant un autre procédé décrit, conformément à la vitesse de suspension nécessaire. 



   Parmi.les propriétés caractérisant la qualité il faut citer avant tout, à ce point de vue, la densité, la chaleur spécifique de la matière ainsi que la configuration de la surface du grain. 



  Lorsque les conditions mentionnées ci-dessus sont observées la vitesse de déplacement des grains est tellement faible qu'ils peuvent être considérés comme étant en suspension dans le cou- rant de gaz. Les parois latérales de la chambre d'échange de chaleur présentent en coupe transversale des dimensions d2termi- nées suivant le changement de la température pour imprimer au courant de gaz parcourant la chambre généralement une vitesse uniforme, à laquelle la vitesse de passage des grains devient également uniforme. Des essais ont montré que la grosseur la plus avantageuse des grains est de 0,1 à 0,5 mm.; toutefois, dans des cas spéciaux les dimensions des grains peuvent dépasser ces limites aussi bien en plus ou en moins.

   L'essentiel est 

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 uniquement que les conditions ci-dessus mentionnées au point   (de   vue de l'état de suspension et de la sélection soient remplies. 



     Etes   avantages qui   peuvent   être obtenus par le procédé exposé   ,et   les installations décrites ci-après en détails au moyen de quelques exemples d'exécution ont principalement les suivants 
1) Somme les grains peuvent être choisis en une matière      qui réponde aux conditions mentionnées, mais qui présente toute- fois une résistance quelconque à la chaleur, la température du gaz absorbant la chaleur   est,,   par suite de l'augmentation du rendement de la transmission de chaleur à celui-ci, plus élevée que les températures qui pouvaient être atteintes par les   instal-   lations connues jusqu'ici. 



   2) Comme la capacité calorifique des grains minuscules ou granules mis en circulation dans l'installation est faible le gaz absorbant la chaleur atteint sa température maximum en quel- ques minutes. 



   3) La grandeur des surfaces d'échange de la chaleur peut être modifiée dans de grandes limites par le changement des di- mensions des grains et de la vitesse de circulation des gaz. 



   4) La vitesse de chute des grains peut être déterminée'préa-   lablement,   au cours de la construction et par conséquent la durée du séjour des grains dans la chambre de transmission de la cha- leur peut être choisie de manière   à   être la plus favorable. On peut obtenir ainsi entre les gaz absorbant la chaleur et les grains une très faible différence de température, ce qui a pour effet d'augmenter considérablement le rendement. 



   5) Les dimensions de l'installation et la consommation en matière interposée sont notablement plus.faibles pour une même capacité que dans les installations connues. L'élévateur hydrau- lique ou pneumatique (ventilateur) qui   sert à. arrêter   la circu- lation peut dans certains cas décrits ultérieurement être sup- 

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 primé. 



     6) Si   l'installation   est employée   au lieu de récupérateurs et de réchauffeurs Cowper, elle peut être amenée en peu de temps à 1 état prêt au fonctionnement,   l'équilibre   de chaleur   s'éta-   blissant sans le cha ffage de longue durée appliqué jusqu'à présent. 



     7) L'installation   peut être adaptée facilement aux fluctua-   tions de la     ch@rge   si   l'on   détermine les dimensions des grains et les vitesses de circulation du gaz d'une manière appropriée. 



   En outre, l'installation est insensible à un arrêt de l'arrivée du gaz absorbant la chaleur et à l'interruption qui en résulte du courant de grains, lorsque la chambre de transmission de la chaleur est pourvue il un revêtement résistant à la chaleur (par exemple de la terre réfractaire peu coûteuse), qui contrai- rement aux récupérateurs connus jusqu'ici supporte sans pertur-   bation   les hautes températures qui sont atteintes dans ce cas. 



   8) Si l'on emploie des grains de faible grosseur en une matière résistant à l'attaque des acides, le gaz absorbant la ohaleur peut être refroidi jusqu'à une température inférieure au   point'de   rosée. 



   Les dessins annexés représentent schématiquement,   à   titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution avantageuses de l'in- stallation suivant l'invention. 



   Il est supposé que le gaz cédant la chaleur est constitué par le gaz de fumée, ou de combustion d'un foyer, tandis que comme gaz absorbant la chaleur on se sert de l'air (ou les gaz de gazogène, les gaz de hauts fourneaux, etc) qui est envoyé comme agent comburant réchauffé au même foyer. La matière granu- laire qui transmet la chaleur   circule   conjointement avec les gaz en courants parallèles ou de préférence en contre-courant et, dans beaucoup d'installations en mélange en courants parallèles et en contre-courant. 

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   Les chambres d'échange de chaleur peuvent être disposées les unes au-dessus des autres ou être situées à la même hauteur. 



  Si l'on emploie deux chambres d'échange de la chaleur, on fait passer les gaz de fumée dans l'une d'elles et l'air dans l'autre. 



  Dans beaucoup de cas on prévoit encore une troisième chambre d'échange de la chaleur dans laquelle on fait passer par exemple les gaz de gazogène (ou les gaz de hauts-fourneaux) comme gaz absorbant la chaleur. 



   L'installation comporte aussi dans beaucoup de cas un dispositif au moyen duquel les grains de la grosseur voulue dans le cas considéré, peuvent être sélectionnés automatiquement d'un mélange de grains de différentes grosseurs dans un réservoir d'emmagasinage. Dans la description qui suit les termes"vitesse de chute" des grains signifient toute vitesse des grains en chute libre, tandis que les termes "vitesse de suspension" des grains désignent toute vitesse à laquelle les grains tombent ou s'élèvent dans une chambre parcourue par un gaz. 



   Dans l'exemple d'exécution suivant la Fig. 1, deux puits A et F sont disposés l'un au-dessus de l'autre. L'agent de chauffe est constitué par un gaz de fumée chaud qui est amené à la partie inférieure du puits supérieur A en B dans le sens      de la flèche à travers une poussière de matière, cette poussière étant envoyée par une trémie 6 dans le puits A ou par un dispo- sitif distributeur approprié et constituée si possible par des grains de même grosseur. Cette poussière de matière en raison de sa surface considérable absorbe rapidement la chaleur conte- nue dans les gaz de fumée qui circulent de bas en haut dans le puits et s'en échappent en E dans le sens de la flèche. Les grains chauds se réunissent à la partie inférieure du puits A. 



  La vitesse de suspension des grains doit être assez grande pour que les grains puissent séjourner dans le oourant de gaz pendant les quelques secondes nécessaires à leur chauffage ou en tout 

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   cas   plus longtemps.   Les grains   réchauffés sortent de la trémie D par un distributeur de   type   quelconque par exemple un cane d'épandage pour pénétrer dans le puits inférieur F dans lequel de l'air froid est envoyé en G dans la direction de la flèche G. 



  Cet air froid absorbe la chaleur précédemment absorbée par les grains et s'échappe,après avoir été réchauffé,dans le sens de la flèche, au point supérieur J du puits F, tandis que, les grains refroidis quittent   l'installation par   la trémie H. 



   La transmission de chaleur se fait ainsi en contre-courant et par suite des grandes dimensions du puits il peut y avoir en outre de la transmission de chaleur par convection également une transmission par rayonnement libre. 



   La séparation des grains de l'air véhiculant peut être effectuée par des cyclones. Toutefois des essais ont montré que l'emploi de tambours de précipitation du lieu de cyclones est plus avantageux parce qu'alors la résistance de l'air et par conséquent aussi l'énergie nécessaire au transport des grains sont plus faibles. En outre on peut aussi choisir une section transversale plus grande pour le tube, car la vitesse de circu- lation de l'air véhiculant doit à peine dépasser la vitesse de chute des grains transportés. Par suite de l'augmentation du diamètre du tube la :résistance'par frottement du tube est égale- ment réduite. La séparation des grains du courant de gaz dans les chambres d'échange de la chaleur se fait par une configura- tion appropriée de la section transversale.

   Pour cette raison on a employé dans les exemples d'exécution représentés sur les dessins et décrits ci-après, exceptionnellement un tambour de précipitation, 
Sur la Fig. 2   on.   a représenté trois chambres d'échange de la chaleur I, II, III. En 1 se trouve la chambre d'échange de chaleur pour le gaz de fumée ou gaz de combustion. Des deux chambres d'échange de chaleur II et III situées à la même hau- 

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 teur en dessous de la   première,   l'une   d'elles,   la chambre II reçoit du gaz de gazogène ou des gaz de hauts-fourneaux, etc, comme gaz absorbant la ohaleur, tandis que la chambre d'échange de chaleur III est prévue pour l'air.

   Les gaz de combustion arrivant dans le sens de la flèche 1 cèdent leur chaleur dans la chambre d'échange de chaleur (puits) 1 à la matière finement granulaire qui tombe par le tuyau 15 et les branchements 13 et 14 dans les chambres d'échange de chaleur II et III. L'air froid arrive dans le sens de la flèche 5   à   la partie inférieure de la chambre d'échange de chaleur III et s'échappe, après avoir été réchauffé, dans le sens de la flèche 6 aux points d'utilisation. 



  Le gaz à réchauffer, arrivant dans le sens de la flèche 3 absorba la chaleur de la matière finement granulaire tombant et s'échap- pe après   réchauffage   dans la;direction de la flèche 4. La matiè- re finement granulaire qui s'échappe à la partie inférieure des chambres d'échange de chaleur II et III passent, dans un tuyau incliné 16 dont l'extrémité inférieure débouche dans une colonne montante 8. Cette dernière est alimentée par un ventilateur 7 en air comprimé qui laisse tomber la matière finement granulaire froide dans un tambour 9. De ce tambour de précipitation 9 part un tuyau 10 dont l'extrémité inférieure s'ouvre dans la chambre d'échange de chaleur 1 et ramène 'donc dans le circuit la matière granulaire refroidie. L'installation est desservie par le seul ventilateur 7. 



   Si la vitesse de l'air insufflé dans le tube transporteur pneumatique dans le cas d'installations de transmission de cha- leur utilisant une matière finement granulaire venait   à   tomber pour une cause quelconque en dessous de la vitesse de chute des grains.les grains ne pourraient pas être refoulés vers le haut par le tube pneumatique, de telle sorte qu'une partie des grains qui se trouvent en circuit dans l'installation retomberait   à   la partie inférieure du tube transporteur et pourrait provoquer une 

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 perturbation dans le service. Pour éviter ceci on place en dessous   du.   coude du 'tuyau: de   refoulement   pneumatique 8 un réci- pient 12.

   Pour éviter de telles perturbations dans le service on emploie aussi un récipient de précipitation 11 qui est aména- gé sur un embranchement à la partie inférieure de la colonne pneumatique 8. 



   Les installations utilisant une matière finement granulaire ont des dimensions telles et présentent, malgré les fluctuations de la température, des rapports de circulation tels que la vites- se du gaz qui y circule reste constante sur toute la longueur de la chambre d'échange de chaleur, de telle sorte qu'on arrive pour une production donnée au meilleur résultant au moyen de grains d'une certaine grosseur. La grandeur nécessaire des grains est obtenue par tamisage (criblage). Dans ce but, des installations de criblage spéciales étaient nécessaires jusqu' ici. L'invention a pour but d'éviter ces installations et   d'évi-   ter la main d'oeuvre qu'exige leur fonctionnement et elle pré- voit un dispositif de transport pneumatique pour la matière fine- ment granulaire qui est établi de manière à effectuer en même temps le tamisage.

   Le principe du fonctionnement de ce disposi- tif est le suivant : 
Pour une charge donnée, on fait circuler de bas en haut dans la colonne montante du dispositif transporteur jusqu'au tambour de précipitation une quantité d'air à une vitesse déter- minée, la vitesse de l'air étant d'autant plus élevée que la charge est plus grande et étant plus faible à des charges rédui- tes. Par conséquent aux charges élevées l'installation doit      fonctionner avec des grains de plus grandes grosseurs que pour les faibles charges.

   Il en résulte que si l'on envoie à la colonne montante pneumatique des grains de grosseur supérieure à celle qui était nécessaire pour la charge le courant d'air ascendant laisse tomber ces grains du tube 8, à la partie 

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 inférieure de celui-ci, tandis que les grains dont la grosseur est inférieure   à   celle qui aurait été nécessaire, sont   entraînes     au-delà   du tambour de précipitation 9 et se déposent dans un tambour de précipitation ou tambour collecteur spécial. 



     Lorsqu'on   emploie les connexions indiquées en traits inter- rompus sur le dessin, l'installation permet alors d'employer des grains menus non tamisés comme matière d'échange de la cha- leur. Si cette matière est répandue dans la colonne montante pneumatique elle est divisée par le courant d'air lui-même en trois parties, seuls les grains dont la grosseur correspond à la   ,charge   tombant dans.le tambour collecteur normal. Ces grains en      quittant le tambour de précipitation 9 arrivent dans une chambre spéciale de l'installation. 



   Les grains non tamisés tombent d'un récipient d'emmagasine- ment 20 dans la colonne montante pneumatique 8. L'air arrive du ventilateur 7 par la colonne de refoulement 8 dans un cône 81 qui s'évase vers le haut, ce qui a pour effet de réduire la vitesse de   l'air.   La tubulure conique 81 raccordée à la partie supérieure du tube 8 permet de réduire la hauteur du tambour de précipitation 9, étant donné que la vitesse de circulation dans le tube 8 est réduite de ce chef   à   une valeur minimum.

   Chaque quantité de matière finement granulaire correspondant à la char- ge, qui tombe du récipient d'alimentation 20 dans ce tube 8 est abandonnée par le courant d'air dans le tambour de précipitation, tandis que les grains de plus grande grosseur tombent, comme   c'est   nécessaire,en partie au fond de la colonne montante 8 et en partie dans l'extrémité coudée du tuyau 19 d'où ils sont entraînés par le tuyau 17. dans le tambour collecteur de grains Il ou 12. Les graine qui sont plus petits que ceux qui corres-   pondent à.   la charge, sont entraînés par le courant d'air hors du tambour 9 dans le tuyau 23' qui débouche dans un récipient 25 qu'on peut vider par un tuyau 57. Le conduit de communication 

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 pour l'air nécessaire à l'installation d'échange de la chaleur est désigné par 23". 



   Bien que l'installation d'échange de chaleur utilisant des grains menus ou granulles fasse une consommation relativement très faible de matière granulaire et que le coût de la pulvéri- sation et de la distribution des grains soit négligeable il est nécessaire en vue d'augmenter la sécurité du fonctionnement d'emmagasiner et de contr8ler une plus grande quantité de grains dans l'installation. Ce problème est résolu de la manière décri- te ci-après : 
L'emmagasinement des grains se fait dans le tambour de précipitation 9, tandis que le chargement et le remplacement des grains s'effectuent par prélèvement au récipient 20, dont le degré de remplissage est visible par une fenêtre 26. Les grains arrivent du récipient 20 par une tubulure de chargement réglable 27 dans le tuyau d'amenée des grains 16, d'où ils pénètrent dans la colonne montante 8.

   Les grains sont amenés au récipient 20 aussi longtemps que le tambour 9 est rempli   jusqu'à   la partie supérieure de l'embouchure d'un tube de retour 28; si l'on char- ge davantage les grains passent continuellement par le tube 28 pour revenir dans le récipient de chargement 20. Comme ce der- nier se trouve près du sol et est par conséquent facilement accessible, on peut vérifier continuellement son degré de rem- plissage par la fenêtre 26. Lorsque la provision de grains dans le tambour de remplissage 9 descend au-dessous de la.partie supérieure de l'embouchure du tuyau d'évacuation 28, le manquant est remplacé immédiatement par le récipient 20.

   Les grains qui quittent ce dernier de cette manière peuvent être remplacés par l'ouverture de remplissage 29, de telle sorte qu'une perturbati- on du service provoquée par une insuffisance de grains ou par un engorgement ne peut pas se produire.      



   Dans les installations de transmission de la chaleur, il se 

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 produit, comme on sait, des coups de bélier ou des à-coups mo- mentanés. Ceci est dû à ce que dans les chambres d'échange de chaleur il ne se produit pas de courants gazeux laminés, que la vitesse de chute des grains employés n'est pas entièrement uni- forme et que finalement le courant ascensionnel de gaz ou d'air est plus fort au milieu des chambres d'échange de la chaleur. 



  Des à-coups du gaz peuvent toutefois être provoqués aussi par un réglage inexact du distributeur des grains, ce qui a pour effet qu'une partie des grains est rejetée par intervalles sur les cotés du tambour de précipitation par ces à-coups. 



   Pour éviter les pertes de grains, les grains rejetés doi- vent être ramenés dans la chambre d'échange de chaleur. Dans ce but l'angle d'inclinaison des parois intérieures des chambres d'échange de la chaleur et des tubes de circulation des grains doit avoir une grandeur pour laquelle il ne peut se produire en aucun point de l'installation un dépôt ou une obstruction de grains où cela n'est pas nécessaire. 



   Lorsque pendant le service la charge ne varie pas fortement et que par conséquent les dimensions des grains ne doivent pas être changées, il faut veiller à ce que les mêmes quantités   d'air   passent dans le tube pneumatique 8 malgré les variations de la charge. Pour atteindre ce résultat on intercale dans les tubulures d'embranchement 24 du tube de retour 23 qui relie le      tambour 9 à la chambre d'échange de chaleur de   l'air   III, une soupape de réglage de l'air ou un clapet par lequel l'air en excès peut être évacué lors d'une réduction de la charge. De cette façon, la quantité d'air refoulée dans la colonne montants pneumatique 8 sera toujours suffisante pour amener de bas en haut la quantité nécessaire de matière assurant l'échange de chaleur. 



   Pour amener l'air en quantité voulue pour le service, un manomètre à tube incliné est raccordé à un bord ou une colleret- te de mesurage   30   dans la conduite de refoulement du ventilateur 

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 7 et un manomètre à tube inoliné 33 est raccordé à un bord ou une collerette de mesurage 32 dans la conduite de retour 23. La soupape de réglage qui permet l'évacuation de l'air en excès par la tubulure 24 est montée en avant de l'ajutage de mesurage 32 et est de préférence réglable par la partie inférieure. 



   L'invention assure aussi l'élimination d'un engorgement dans le courant des grains, provoqué entièrement par les scories et impuretés qui tombent de la cheminée. 



   Dans la forme d'exécution représentée, un entonnoir 37 est disposé en dessous de la cheminée   calorifugée   36; un tuyau 38 part de cet entonnoir 37. L'angle d'inclinaison de l'entonnoir 37 et du tuyau 38 est choisi de telle manière que les scories ou autres impuretés qui tombent de la cheminée 36 sont évacuées automatiquement. L'enlèvement des matières recueillies dans l'entonnoir 37 est effectué par un dispositif racleur 39 dans le tuyau 38, le dispositif racleur exécutant par intermittence un mouvement de va-et-vient qui lui est transmis par un fil métal- lique s'étendant jusqu'au sol de la construction, de telle sorte que les obstructions éventuelles sont supprimées.

   Le diamètre supérieur de l'entonnoir 37 doit toujours être supérieur au diamètre inférieur de la cheminée, car ce n'est que de cette façon qu'on peut garantir que les impuretés qui se détachent de la paroi de la cheminée pour tomber parviennent dans l'entonnoir 
On doit isoler convenablement la cheminée pour empêcher le plus possible le refroidissement des gaz de fumée. De cette manière on peut réduire le précipitation de la vapeur et la souillure provenant de'la poussière existant dans la vapeur. 



  Contre la rouille et la corrosion on emploie pour le faibles températures une tôle en aluminium ou une autre matière résis- tant à la corrosion, pourvue d'un revêtement intérieur et d'un bon calorifuge extérieur. Pour renforcer le tirage, la cheminée présente une section transversale qui s'évase vers le haut. 

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   Comme les dispositifs de filtrage aménagés en différents points de l'installation d'échange de la chaleur s'obstruent avec le temps, il est nécessaire d'effectuer à certains inter- valles leur nettoyage. Dans ce but on place, de la manière représentée sur la   Fig. 2,   à chacun des dispositifs de filtrage 41, 42, 43 une porte   44, 45,   46 qu'on peut ouvrir de l'extérieur et par laquelle on peut enlever les impuretés pendant le service, tandis que pour le placement ou l'ajustement des têtes de dis- tribution, on a   prévu   des portes 44/a et 46/a. 



   Dans les grandes installations les différentes chambres d'échange de chaleur doivent également être pourvues d'une porte, dont la grandeur doit permettre à un ouvrier de pénétrer à l'in- térieur de l'installation pour exécuter des travaux de perfec- tionnement ou de montage. Dans ce but, dans les échangeurs de chaleur à fonctionnement périodique, par exemple dans les cubi- lots, on emploiera au lieu de portes ou de portes extérieures également une grande porte. 



   L'installation suivant la Fig. 2 permet, en cas de varia- tion de la charge, de changer aussi la grosseur des grains. 



  Ceci est indispensable si le rendement de l'installation d'échan- ge de chaleur doit rester invariable lorsque la charge change. 



  Deux ou trois grosseurs de grains suffisent. 



   Dans ce cas, on peut en premier lieu déterminer, à l'aide de renseignements obtenus par des essais de fonctionnement, le diamètre des grains généralement le plus approprié, amener alors les grains de ces dimensions dans des récipients dont le nombre est égal à celui des différents grosseurs de grains. 



   Dans l'exemple d'exécution de la Fig. 2 il existe trois réservoirs 47, 48, 49 du fond desquels partent des tuyaux 54, 55, 56 pourvus de soupapes;51, 52, 53 qui permettent le passage des grains ayant les grosseurs exigées. Le tuyau 50 ' débouche dans le tuyau 16 qui débouche à son tour dans le tube 

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 transporteur pneumatique 8. 



   En cas de variations du fonctionnement, le changement des   grains se fait comme suit ;   
Lorsque la charge décroît les grains les plus gros qui se trouvent en circuit dans l'installation s'échappent par le tuyau d'évacuation 17 établi à la partie inférieure du tube pneumatique 8 et se retirent du circuit, tandis que si la charge augmente les grains de dimensions trop réduites passent par le tuyau 23' raccordé à l'extrémité supérieure du tambour de   préci-'   pitation 9 dans la chambre 25 prévue pour la séparation des grains et se retirent ici du circuit. Les grains séparés sont envoyés par des tuyaux 58, 59, 60 raccordés au tube 57 et par les soupapes 61,62, 63 dans les réservoirs à.grains correspon- dants 47, 48 et 49.

   Dans la cheminée également, on peut monter un organe permettant la chute des grains, d'où les grains les plus gros sont conduits à un réservoir approprié. 



   Lorsque la hauteur des bâtiments dont on dispose ne suffit pas pour superposer les chambres d'échange de la chaleur, on place oelle-ci en substance au même niveau. 



   Une pareille forme d'exécution est représentée sur la Fig.   3, où   I désigne la chambre d'échange de chaleur des gaz de fumée, II celle des gaz de gazogènes et III celle de l'air. Les gaz de fumée passent par le tube 1 dans la chambre d'échange de chaleur 1 où la matière finement granulaire amenée par le tuyau incliné 10 qui part du tambour de précipitation 9 circule de haut en bas en absorbant la chaleur contenue dans les gaz de fumée. Les grains menus ainsi chauffés qui s'échappent de la chambre f à la partie inférieure de celle-ci tombent dans la branche 64 d'un tube 65,64 en forme de U qui part de la partie supérieure de la chambre d'échange de ohaleur III de l'air. 



  Dans la branche 64, les grains menus qui y arrivent, sont re- foulés vers le haut par l'air chaud venant de la partie supé- 

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 rieure de la chambre d'échange de chaleur III.  l'air   chaud s'échappe dans le sens de la flèche 66 aux endroits   d'utilisa-   tion. L'extrémité supérieure 67 de la branche de   tube 64   est entourée par un tambour de précipitation. La matière granulaire chaude répartie en proportion appropriée passe du tambour de précipitation   67   par le tuyau 68 dans la chambre II,,et arrive par un embranchement 14 de ce tuyau dans la chambre III.

   De la partie inférieure des chambres   d'échange   II et III la matière finement granulaire refroidie passe par letube incliné 16 dans la colonne montante pneumatique 8 d'où elle est déchargée dans le tambour 9 au moyen de l'air froid insufflé par le ventilateur 7.   L'air   froid s'échappe de la partie supérieure du tambour 9   par le   tuyau 23 dans la zone inférieure de la chambre d'échange III. Dans cette forme   d'exécution:,   un seul ventilateur 7 suffit. 



   Pour faciliter la mise en marche et la mise   à     l'arrêt   de   l'installation     d'échange   de chaleur,il est fait usage   d'organes   de fermeture électromagnétiques 21, 22.Le circuit parcouru par les grains peut être établi à partirdu sol de la manière sui-   vante   
Lors de la mise en marche,le ventilateur 7 est embrayée après quoi, au bout de 1 à 2 minutes pour assurer la circulatioN des grains, 1'électro-aimant est mis en circuit pour ouvrir les organes de fermeture 21 et 22   de   manière   à   dégager le trajet que   doivent   parcourir les grains.En ouvrant la bonde des gaz de fumée,

  on met   l'installation   en ordre de marche.  On   évite ainsi que la totalité des grains qui se trouvent dans l'instal- lation se rassemble dans la partie inférieure du tube pneumati- que 8 et gêne la remise en marche.Lors   de   la remise en marche on ouvre les organes obturateurs   et les   grains qui se sont ras- semblés à la partie inférieure de la chambre d'échange de cha-   leur   de   l'air   entrent graduellement en circuit. 



   Dans la forme   d'exécution   suivant la Fig.4,aucun   ventila-   

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 teur n'est prévu. En ce qui concerne la disposition des chambres      d'échange de la   chaleur   cette forme d'exécution est semblable à celle de la Fig.2. 



   I désigne la chambre d'échange de chaleur des gaz de fumée, II celle des gaz de gazogène et III celle de l'air. Les gaz de fumée, en quantités   correspondant  aux conditions du service pénètrent par le bas dans le tube de refoulement pneumatique 8, s'élèvent dans celle-ci et entraînent les grains menus froids. 



  L'arrivée de la quantité d'air nécessaire au fonctionnement du four se fait sous l'action aspiratrice de la chambre à gaz de fumée I qui se trouve en activité au-dessus du four IV. 



   La conduite 23 qui part de la partie supérieuredu tambour de précipitation   9   débouche à la partie inférieure de la chambre d'échange de chaleur II des gaz de gazogène. Les gaz chauffés par la matière granulaire chaude et qui, de la partie inférieure de la chambre d'échange II, s'élèvent dans celle-ci, arrivent par la conduite 4 aux endroits   d'utilisation.   



   Une forme d'exécution très simple à circulation automatique est représentée sur la Fig. 5 et ne comporte pas non plus de ventilateur. Dans ce cas, les gaz de fumée passent en vue du renforcement du tirage de bas en haut dans une haute chambre d'échange de chaleur i située au-dessus de la voûte du four. 



  La vitesse engendrée par la différence de température dans la chambre I des gaz de fumée suffit pour mettre les grains menus en circulation. Dans la chambre d'échange de chaleur I, la matière finement granulaire, qui tombe du tuyau 16 venant du fond de la chambre d'échange de chaleur de l'air II, est   entral-   née vers le haut par le courant de fumée de telle sorte qu'il se produit un échange de chaleur en courants parallèles.

   Les gaz de fumée refroidis s'échappent à la partie supérieure dans la direction de la flèche 69, tandis que les grains menus passent du tambour de précipitation 70 par le tuyau 68 et les embranche- 

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 ments 13 et 14 dans les chambres d'échange de chaleur II et III à la partie inférieure desquelles on envoie respectivement de l'air froid et des gaz de gazogène froids qui absorbent la cha- leur des grains menus pendant leur parcours de bas en   hauto   Les fluides ainsi réchauffés passent par les conduits 71 et 72 aux endroits d'utilisation. Cette forme d'exécution de   l'instal-   lation sera principalement employée là où l'on ne doit récupérer qu'une partie seulement de la chaleur. 



   Les Figs 6 et 7 montrent en plan et en élévation de côté respectivement un dispositif servant à distribuer les grains menus entre deux chambres d'échange de chaleur   approximativement   à la même pression. Les granules ne parviennent pas par un seul trou et par un seul cône de distribution comme dans les formes d'exécution précédentes dans la chambre d'échange de la chaleur pour l'air mais par 20   à   100 trous 71 par exemple de 1 à 20 mm, les trous étant répartis sur une plaque 69 de forme quelconque, par exemple de forme circulaire, de telle sorte qu'on peut effectuer une distribution uniforme dans des chambres d'échange de chaleur de grand diamètre. 



   Un autre avantage de cette distribution est qu'elle permet      de réduire la hauteur des installations de grande capacité, étant donné que d'une part la hauteur m (Fig.8) du déflecteur      conique des matières, aménagé à la partie inférieure de la cham- bre d'échange de chaleur des gaz de fumée et d'autre part celle de l'espace mort 70 formé en dessous de la chambre d'échange de chaleur de l'air par le cône de distribution 13' disposé en cet endroit, qui forment une hauteur totale M peuvent être éliminées 
Un autre avantage encore de ce type de distribution réside dans le fait que le cône de distribution, qui doit pouvoir   résis   ter à des températures atteignant 1000 à   1200 C,   n'est plus nécessaire,

   ce qui permet d'éviter la réduction de rendement due au réglage du cône distributeur. L'installation de distribution 

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 comprend par conséquent une plaque forgée ou une tôle laminée 69, ou une plaque calorisée ou résistant à la chaleur, ou une plaque en matière   réfractaire,   etc. sur la surface desquelles les trous 71 sont uniformément répartis. La configuration d'un trou est représentée à plus grande échelle sur la Fig. 8. A cha- cune des perforations 71 de la plaque 69 est raccordé un cône 72 se rétrécissant vers le bas. A la pointe de ce cône sont intro- duits des tubes calibrés interchangeables 73. Le passage de 1' air ou du gaz entre les chambres d'échange de la chaleur par les petits trous est insensible et s'élève à peine à 0,15 de la quantité de gaz prenant part à l'échange de chaleur. 



   La pièce conique 72 qui sépare les chambres d'échange de la chaleur les unes des autres peut aussi suivant l'invention être faite d'une tôle de fer,   d'une   plaque calorisée ou d'une tôle d'acier résistant à la chaleur. Pour que la taie de fer ou la plaque calorisée ne puisse pas fondre, on peut former sur son côté tourné vers le gaz de fumée un matelas de grains isolant   74     (Fig.9).   L'épaisseur de ce matelas peut être réglée en déplaçant une petite buselure   73   passant au travers de la pointe du cône lorsque l'angle d'inclinaison du cône est égal à l'angle de talusage à roulement des granules.

   Dans ce cas il n'est pas nécessaire que le cène de liaison soit fait en une matière lour- de très résistante à l'action de la chalett, par exemple en terre réfractaire ou chamotte car les dispositifs légers, peu coûteux et étanches aux gaz qui ont été décrits peuvent aussi très bien convenir   à   cet usage. 



   Une autre forme d'exécution de l'installation de refroidis- sement des gaz de fumée chauds est représentée sur la Fig. 10. 



  On retire ici la chaleur des gaz de fumée ou gaz de combustion chauds qui s'échappent de la chambre de travail 75 et dont la température dépasse 900 , avant-que-ces gaz ne soient amenés dans la chambre d'échange de chaleur des gaz de   fumée   et dans 

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 ce but on opère comme suit : 
Les gaz de fumée passent de la chambre de travail 75 dans la conduite 76. Dans la moitié inférieure de cette conduite les grains sont amenés du récipient de chargement 26 et extraient des gaz de fumée qui y circulent de bas en haut, une telle quan- tité de chaleur par échange en courants parallèles que ces gaz se refroidissent   à   la température désirée de 800 à 900 C, avant qu'ils ne parviennent dans la chambre d'échange de chaleur I des gaz de fumée.

   Le diamètre de la conduite 36 est déterminé de telle façon que les grains s'acheminent ici encore de bas en haut de manière absolument certaine. Les grains réchauffés dans la conduite et passant en direction de la flèche 77 dans la chambre conique 78 se séparent du courant de gaz de fumée et arrivent en même temps que les grains réchauffés à l'intérieur de la chambre d'échange de chaleur I dans la chambre d'échange de chaleur III de l'air ou dans une autre installation d'utili- sation de la chaleur. Les grains tombent sur un cône distribu- teur 79 dans la chambre III. 



   Si la conduite 76 est chargée de grains qui sont notable- ment plus petits que les grains de service, ces grains réchauf- fés dans la conduite 76 ne se séparent pas dans la chambre 78 du courant de gaz de fumée chauds, mais continuent à s'envoler vers le haut. Dans la chambre d'échange de chaleur des gaz de fumée se passe alors la double opération d'échange de chaleur indiquée ci-après a) Les grains de petites dimensions chauds rayonnent de la chaleur vers les grains en service de plus grandes dimensions; b) Les petits grains extraient du gaz de fumée qui est plus chaud que les grains, continuellement de la chaleur par   conveo-   tion. Les grains qui se déplacent de bas en haut dans la chambré d'échange de chaleur des gaz de fumée I se refroidissent de cette façon graduellement.

   La séparation des grains de petites 

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 dimensions, ainsi amenés à l'échange de chaleur, d'avec le cou- rant de gaz se fait par le tuyau de chute 81   d'un   tambour de précipitation genre cheminée 80, les grains venant   du.   tuyau 81 tombant continuellement sur le c8ne distributeur de grains 82. 



   L'installation décrite augmente encore le rapport d'échange de chaleur, de telle sorte qu'on peut obtenir le même rendement au moyen d'une installation de plus petites dimensions.. 



   Si par une cause quelconque, par exemple une surcharge de gaz ou d'air, il. devait se produire une surchauffe ou encore si la partie inférieure et la partie supérieure de la chambre d'échange de chaleur des gaz de fumée devaient, par suite d'une insuffisance des quantités de grains circulant dans   Pins.talla-   tion atteindre une température   inadmissiblement   élevée, la cir- culation des grains passant dans l'installation s'arrêterait par suite des vitesses du gaz qui s'y   produisent,     l'échange   de cha- leur nécessaire ne pouvant déjà plus avoir lieu dans l'installa- tion pour cette raison. 



   Bien que la chambre d'échange de chaleur et la cheminée proprement dites aient reçu des dimensions correspondant aux températures les plus élevées des gaz de fumée, ou a constaté qu'il était avantageux d'employer des dispositifs au moyen des- quels l'attention du personnel de service est attirée automati- quement sur les perturbations qui se   produisent.   Dans ce but on emploie des appareils indicateurs électriques lumineux et sonores qui déclenchent en même temps le fonctionnement de dis- positifs qui écartent la cause des perturbations. 



   Pour des raisons de sécurité de service, i3. y a lieu d'évi- ter qu'une quantité inopportunément élevée d'air et de gaz ne soit envoyée à l'installation. Dans ce but une soupape de régla- ge est montée dans la conduite d'air et la conduite de gaz (voir   Fig.11).   



   Dans la conduite d'air 83 l'air circule dans le sens indi- 

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 qué par la flèche. Un ressort 85 tend à amener dans la position de fermeture représentée une soupape ou un clapet 84 disposé dans la conduite. Une butée 85 en saillie sur la face arrière du plateau de soupape empêche que la soupape dans son mouvement de pivotement ne dépasse la position de pleine ouverture. A la soupape 84 est articulée l'extrémité d'une tige de micromètre 87. La tige 87 est disposée dans un fourreau 88 pourvu d'un filetage pour écrou de manière que la soupape 81 puisse être réglée exactement. La fixation de la soupape dans la position réglée se fait au moyen d'une cheville 90 qu'on enfonce dans   l'une   des perforations 89 ménagées à la partie supérieure de la tige 87.

   Dans le fourreau 88 est formée une fente longitudi- nale 91 qui permet d'effectuer différents ajustements entre la charge maximum et la charge minimum. 



   L'invention propose aussi l'emploi d'autres dispositifs de séparation des grains qui assurent une séparation efficace en ne donnant lieu   qu'à   une résistance extrêmement faible et une consommation d'énergie aussi basse que possible. On vise en outre à éviter autant que possible les heurts et frictions des grains les uns sur les autres lors de leur séparation du cou- rant d'air, ce qui a pour effet de prévenir l'émiettement et l'usure par frottement des grains. De tels éléments de construc- tion pour la séparation des grains sont représentés sur les Figs 12 et 13. Ils sont employés aux endroits où l'on se sert de grains mélangés. 



   Fig. 12 montre un simple élément de construction pour la séparation des grains. De la conduite d'air 23 part un tuyau 92 qui est raccordé directement à la conduite d'air. Dans la cham- bre 93 se trouve une valve à clapet ou un papillon   94.   



   La Fig. 3 montre entre la conduite 23 et la tubulure 92 une jalousie 95 destinée à faciliter la séparation des grains. 



   Un autre perfectionnement réside dans la disposition pe-r- 

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 mettant aux installations d'échange de chaleur employant des grains menus ou granules et faites en tôles métalliques résis- tant à l'action de la chaleur de se dilater, principalement dans   :la   direction longitudinale. 



   Basque   1'-installation   de transmission de la chaleur est composa d'éléments typiques, par exemple 5   à   10 bagues ou an-. neaux (Fig.14), les plaques de parois intérieures 96 constituées par des plaques d'acier résistant à la chaleur on dea plaques calorisées, se déplacent ou se dilatent librement dans la direc- tion longitudinale parce que les plaques de parois de bagues ou d'anneaux adjacents sont séparées l'une de l'autre par un inter- valle qui ne permet pas aux plaques de venir en contact récipro- que même dans le cas d'une dilatation extrêmement élevée. Entre les plaques extérieures 97 et les plaques intérieures 98 des dif férents éléments typiques est intercalée une matière isolante 98.

   Pour que les éléments adjacents puissent présenter un joint lisse et sans saillies on ménage à l'une des extrémités de cha- que plaque un rebord 99 assurant un point d'obturation métalli- que contre la matière isolante 98. 



   L'installation suivant l'invention est de préférence com- plétée par divers dispositifs de chargement et de distribution des grains. Ces dispositifs sont soumis aux conditions ci- dessous. a) Le chargement des quantités de grains en circuit doit pouvoir se faire exactement; b) les quantités de grains doivent pouvoir être modifiées exactement suivant les fluctuations de la charge survenant pendant le service; c) les grains en   cirou-   lation doivent pouvoir être amenés aussi dans une chambre à diverses pressions, un chargement exact des grains étant égale- ment nécessaire dans ce cas. 



   On peut remplir ces conditions dans une mesure suffisante pour le fonctionnement pratique de la manière décrite ci-après. 

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   L'ouverture calibrée d'après la quantité maximum des grains en circulation est réglée suivant l'invention par une pièce angulaire ajustable, conique, de préférence doublement conique, dont la tige de support rétrécit ou élargit l'ouverture du calibre conformément à l'indication d'une échelle graduée lors d'un mouvement descendant ou ascendant. La finesse du ré- glage est d'autant plus grande que l'angle   du cône   est plus aigu. Le porte-calibre et la pièce coudée conique sont inter- changeables. 



   En vue d'augmenter la capacité de production ou la régula- rité de la distribution des installations fortement développées, entre des chambres   d'échange   de chaleur à peu près à la même pression, on a déjà proposé précédemment de distribuer des grains menus ou de fines granules par un grand nombre de trous, par exemple 20 à 100 trous d'un diamètre de 3 à 20 mm. Suivant l'invention, dans un dispositif distributeur comportant un cer- tain nombre de trous, chaque trou est pourvu d'une pièce angu- laire conique séparée, dont plusieurs,- et, au besoin la totalité sont suspendues à un organe de support commun.

   Dans une forme d'exécution comportant un certain nombre de trous le réglage de la quantité des grains en circulation est effectué par un ajus- tement approprié des pièces angulaires coniques, le réglage même pouvant avoir lieu pendant le service. 



   Pour distribuer la matière finement granulée üniformément, on emploie des cônes distributeurs. Suivant l'invention ces cônes distributeurs sont faits en fer, en acier résistant à 1 action de la chaleur ou en matière céramique et pourvus de trous sur leur surface latérale. Dans une forme d'exécution de l'invention le cône distributeur est composé de plusieurs pièces tronconiques qui sont superposées, présentent une section trans- versale décroissante et sont faites en tôle. 



   La Fig. 15 montre un dispositif de chargement des grains 

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 dont le degré de chargement calibré peut être changé au moyen d'une pièce coudée conique. 



   La Fig. 16 montre un dispositif à l'aide duquel le passage des grains entre deux chambres d'échange de chaleur peut être réglé par une surpression artificielle. 



   Un exemple d'exécution du cône distributeur est représenté sur la Fig. 17. 



   Suivant la Fig. 15 les grains se déplacent dans un tuyau fermé 100 et un calibre 101. La pièce angulaire 102 peut être ajustée dans la mesure désirée par une tige 104 aménagée dans le tube intérieur 103. 



   Le réglage de la circulation des grains peut aussi se faire uniquement par une surpression produite artificiellement entre les deux chambres d'échange de la chaleur sans éléments mécani- ques. De cette manière le débit des grains peut être réglé avec une grande finesse. Le réglage est alors effectué en produisant la   surpr@@sion   dépassant la pression de fonctionnement initiale dans celle des deux chambres d'échange de chaleur qui contient l'agent à réchauffer préalablement. A cet effet, on monte sui- vant la Fig. 16 dans le tuyau 105 partant de la chambre   d'échan-   ge de chaleur de l'air III une valve d'étranglement 106 par l'ajustement de laquelle une surpression quelconque et par con- séquent un débit quelconque des grains peuvent être assurés. 



  Cette forme d'exécution peut être employée spécialement dans la zone des très hautes températures (au-delà de 1000 ). 



   Dans la forme d'exécution suivant la Fig. 17, plusieurs pièces tronconiques 107 à diamètres décroissants sont disposées les unes au-dessus des autres. Ces cônes tronqués sont emboités jusqu'à une certaine profondeur les unes dans les autres. La matière servant à transmettre la chaleur passent par les fentes ou intervalles intercalaires 108 entre les cônes, de telle sorte que la matière en circulation est distribuée à l'extérieur par 

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 les fentes en forme de cercles de différentes grandeurs. 



   En ce qui concerne les particularités de la construction de l'installation suivant l'invention, on peut y apporter de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. 



  Ainsi, on peut faire varier par exemple la section transversale des chambres d'échange de chaleur suivant le changement de la température, de telle sorte que la vitesse de circulation de la matière reste pratiquement constante. 



   REVENDICATIONS. 



   ----------------- 
1.- Procédé pour la transmission de chaleur entre agents gazeux, où de la chaleur est extraite au gaz cédant la chaleur pendant la circulation de celui-ci à travers une matière   d'échan-   ge de chaleur finement granulaire et est transmise au gaz absor- bant la chaleur, également pendant la circulation, caractérisé en ce que les dimensions des grains sont choisies en fonction de la qualité de leur matière et de la vitesse de circulation des gaz de telle façon que les grains se déplacent dans le cou- rant de gaz, sous l'action de la résultante des forces dues à leur poids propre et à l'entraînement des gaz en circulation, à une vitesse à laquelle elles passent dans les chambres d'é- change de chaleur pendant le temps nécessaire à l'absorption ou la cession de chaleur.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière d'échange de chaleur est constituée de grains dont les dimensions sont comprises entre 0,1 et 1 mm.

   3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la circulation de la matière intervenant dans l'échan- ge de chaleur s'accomplit dans une, ou plusieurs ou la totalité des chambres d'échange de chaleur à 1 encontre de l'agent gazeux., 4.- Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le courant de la matière d'échange de chaleur se fait <Desc/Clms Page number 26> en un circuit qui est entretenu par un ventilateur, ou par le tirage de cheminées ou par la pression de gaz de gazogène.

   5.- Installation pour l'exécution du procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend comme chambres d'échange de la chaleur deux puits ou cheminées super- posés et coopérant entre eux, dont le puits supérieur est par- couru par le gaz cédant la chaleur par exemple les gaz de fumée ou gaz de combustion et dont le puits inférieur est parcouru par le gaz absorbant la chaleur, par exemple de l'air, de bas en haut en contre-courant avec la matière d'échange de chaleur et en ce que cette dernière est maintenue en circulation par un ventilateur (Figs 1 et 2).

   6. - Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend trois chambres d'échange de chaleur, dont deux chambres (II et III) sont disposées à un niveau plus bas que la troisième chambre (I) avec laquelle elles coopèrent, et est caractérisée en outre par des moyens assurant la circulation de la matière d'échange de chaleur de préférence par un ventila- teur qui refoule la matière finement granulaire des chambres situées au niveau le plus bas dans la chambre plus élevée, par une colonne montante pneumatique raccordée au ventilateur, par une conduite partant du fond des échangeurs situés le plus bas et débouchant dans la colonne montante pneumatique,

   par un tambour de précipitation entourant l'extrémité supérieure de la colonne montante et par une conduite reliant ce tambour à la chambre supérieure d'échange de chaleur des gaz (fig.2).

   7. - Variante de l'installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre d'échange de chaleur de l'air (III) disposée au-dessous de la chambre d'é- change de chaleur (I) utilisant la chaleur des gaz de fumée, une chambre d'échange de chaleur (II) disposée en substance à la même hauteur que la chambre (III) et utilisant la chaleur <Desc/Clms Page number 27> des gaz de gazogène, des conduits (13, 14) partant du fond de la chambre d'échange de chaleur (I) des gaz de fumée et débou- chant dans la partie supérieure des chambres d'échange de cha- leur (II, III), une conduite (16) amenant à la colonne montante pneumatique (8) la matière d'échange de chaleur refroidie qui s'échappe des chambres d'échange de chaleur situées au même niveau, et un tambour de précipitation (9)

   disposé autour de la partie supérieure de la colonne montante pneumatique (8) et relié à la partie supérieure de la chambre d'échange de chaleur (1) (Fig.2).

   8.- Variante de l'installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la chambre d'échange de chaleur (I) des gaz de fumée, la chambre d'échange de chaleur (III) de l'air et la chambre d'échange de chaleur (II) des gaz de gazogène sont situées au même niveau (Fig.3).

   9. - Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que de l'air est amené dans la chambre d'échange de cha- leur (III) de l'air par un tuyau. (23) partant de la partie supé- rieure du tambour de précipitation (9) qui entoure la partie supérieure de la colonne montante pneumatique (8) et en ce que de la chambre d'échange de chaleur (III) de l'air part un tuyau (64,65) en forme de U dans la branche ascendante (64) duquel débouche un tuyau (15) partant du fond de la chambre d'échangé de chaleur (I) des gaz de fumée à la partie supérieure de la- quelle débouche un tuyau (10) partant du tambour de précipita- tion (9), tandis qu'un autre tambour de précipitation (67)

   en- tourant l'extrémité supérieure de la branche ascendante du tuyau en forme de U charge de matières d'échange de chaleur les chambres d'échange (II, III) (Fig.3).

   10. - Variante de l'installation suivant la revendication 7, sans ventilateur, caractérisée en ce que la matière servant aux échanges de chaleur s'écoulant du fond des deux chambres d'é- <Desc/Clms Page number 28> change de chaleur (II, III) disposées à cote l'Orne de 1*'antre au même niveau est entraînée par le gaz de gazogène qui s'élève dans la colonne montante (8), la matière d'échange de chaleur passant du tambour de précipitation (9) qui entoure l'extrémité supérieure de la colonne montante (8) dans la chambre d'échange de chaleur (I) des gaz de fumée et de là dans les chambres d'échange de chaleur (II, III) situées à un niveau plus bas tandis qu'un tuyau (23) débouchant à l'extrémité inférieure de la chambre d'échange de chaleur (II) part,

   de la partie supérieu- re du tambour de précipitation (9) (Fig.4).

   11.- Installation pour l'exécution du procédé suivant les revendications 1 à 4 à deux chambres d'échange de chaleur dispo- sées côte à cote, caractérisée en ce que la chambre d'échange de chaleur (I) des gaz de fumée présente une hauteur telle que l'aspiration qui y est créée suffit pour entraîner vers le haut la matière d'échange de chaleur qui tombe dans sa partie infé- rieure et caractérisée en outre par un tambour de précipitation (70) entourant l'extrémité supérieure de la chambre d'échange de chaleur (I) des gaz de fumée, par des conduites (68,14,13) qui partent du tambour de précipitation (70) et débouchent à l'ex- trémité supérieure de la chambre d'échange de chaleur (III) de l'air et de la chambre d'échange de chaleur (II) des gaz de gazogène, et par une conduite (16)

   qui part des extrémités infé- rieures des chambres d'échange de chaleur mentionnées en dernier lieu et débouche à l'extrémité inférieure de la chambre d'échan- ge de chaleur (I) des gaz de fumée (Fig.5).

   12.- Installation suivant les revendications 5 à 11, carac- térisée en ce qu'elle comprend en-dessous du coude inférieur du tube de transport pneumatique (8) un récipient (12) en relation avec celui-ci et propre à recevoir toute la matière des échanges de chaleur qui se trouve dans l'installation (Fig.2).

   13.- Installation suivant les revendications 5 à 12, carao- <Desc/Clms Page number 29> térisée en ce qu'elle comprend un récipient (il) raccordé à une ouverture de chute ménagée à la partie inférieure du tube pneu- matique (8) (Fig. 2).

   14.- Installation suivant les revendications 5 à 13, carac- térisée en ce qu'elle comporte un réservoir (20) déchargeant la matière d'échange de chaleur dans la colonne montante pneumati- que (8), un tuyau d'amenée d'air (19) s'engageant dans la colon- ne, pourvu d'un ventilateur et s'évasant vers le haut sous forme d'un cône (18), un tambour de précipitation (9) entourant l'ex- trémité supérieure de la colonne montante (8) et d'où les grains de grosseur correspondant à la charge passent par un tuyau (10) dans l'une des chambres d'échange de la chaleur, et une conduite (23') qui est raccordée au tambour de précipitation (9) et trans- porte les grains dont la grosseur est inférieure à celle corres- pondant à la charge, dans un réservoir collecteur (25) pourvu d'un tuyau d'évacuation (57) (Fig.2).

   15.- Installation suivant les revendications 5 à 14, carac- térisée en ce qu'elle comprend un dispositif distributeur de grains et de réglage qui se compose d'un réservoir (20) pourvu d'une fenêtre d'inspection (26) et communiquant par un tuyau (28) avec le tambour de précipitation (9) entourant l'extrémité supérieure de la colonne montante pneumatique (8), ce réservoir (20) communiquant en outre par l'intermédiaire d'un calibre réglable (27) avec une conduite inclinée (16) débouohant des chambres d'échange de chaleur dans le tuyau'(8) (Fig.2).

   16.- Installatien suivant les revendications 5 à 15, carac- térisée en ce que pour éviter les pertes de grains provoquées par des à-coups de gaz momentanés, les tambours de précipitation situés à la partie supérieure deq chambres d'échange de chaleur et la partie inférieure des chambres d'échange de chaleur sont établis obliquement sous un angle correspondant au roulement des grains (Fig.2). <Desc/Clms Page number 30>

   17.- Installation suivant les revendications 5 à 16, carac- térisée en ce qu'elle comprend des dispositifs qui lors d'un changement de la charge assurent le chargement de l'installation au moyen d'une matière d'échange de chaleur présentant toujours la grosseur de grains la plus avantageuse.

   18. - Installation suivant la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comprend des réservoirs (47,48,49) en nombre égal au nombre des différentes grosseurs de grains à envisager, des branchements (58,59,60) du tuyau de descente (57) débouchant dans les réservoirs, caractérisée en outre en ce qu'elle com- prend des tuyaux d'évacuation (51,52,53) qui partent de la par- tie inférieure des réservoirs (47,48,49), débouchent dans un tuyau incliné commun (50) et présentent des organes obturateurs (54,55,56).

   le tuyau commun (50) étant relié par l'intermédiaire du calibre réglable (27) à un tuyau (16) qui est raccordé à la partie inférieure de la chambre d'échange (III) de chaleur de l'air et débouche dans le tube pneumatique (8), et caractérisée enfin en ce qu'un tube (23") partant de la partie supérieure du réservoir (25) est relié à la partie inférieure de la chambre d'échange de chaleur (III) (Fig.2).

   19. - Installation suivant les revendications 8 à 10, oarac- térisée en ce qu'elle comprend un organe (24) de préférence une soupape ou un clapet monté dans un tuyau (23) partant du tambour de précipitation (9) et servant à l'évacuation de l'excès d'air en cas de réduction de la charge (Fig.2).

   20. - Installation suivant la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle comprend un bord ou une collerette de mesurage (30) aménagé dans le tuyau de refoulement (19) du ventilateur (7) et un manomètre (31) qui y est raccordé avec tube incliné ainsi qu'un bord ou une collerette de mesurage (32) dans le tuyau de retour (23) ou une buselure, avec manomètre (33) à tube incliné, raccordé à ce bord ou cette collerette de mesurage, <Desc/Clms Page number 31> l'organe (24) destiné à l'évacuation de l'air en excès $étant monté en avant du bord de mesurage (32) et pouvant être commandé du sol (Fig.2).

   21.- Installation suivant les revendications 10 ou 20, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure de la colonne montante (8) débouchant dans le tambour de précipitation (9) est établie sous forme d'un cône (81) s'évasant vers le haut (Fig.2).

   22. - Installation suivant les revendications 5 à 21, carac- térisée en ce qu'elle comprend une plaque (69) qui présente un ou plusieurs trous (71), ce qui permet une distribution réguliè- re dans les chambres d'échange de chaleur de grandes dimensions (Figs 6 et 7).

   23. - Installation suivant la revendication 22, caractérisée en ce qu'à chacune des perforations (71) de la plaque (69) est raccordé un cône (72) se rétrécissant vers le bas, des calibres interchangeables (73) étant établis dans la pointe ou le sommet de:!} cônes (Figs 6 et 7).

   24.- Installation suivant les revendications 22 et 23, caractérisée en ce que le cône qui relie la chambre d'échange de chaleur des gaz de fumée à la chambre d'échange de chaleur de l'air est constitué par une plaque calorisée ou une tôle d'acier résistant à l'action de la chaleur qui est isolée du côté des gaz de fumée par un matelas de grains (74) (Fig.9).

   25. - Installation suivant la revendication 24, caractérisée en ce que l'épaisseur du matelas de grains peut être réglée en ajustant un petit tube de calibrage qui perce la pointe du cône (Fig.9).

   26. - Procédé suivant les revendications 1 à 4 pour chambres d'échange de chaleur dont la paroi de garniture intérieure est en tôle de fer calorisée ou en tôle d'acier résistant à la cha- leur, caractérisée en ce que le chargement de granules ou de grains menus a pour effet d'extrairedes gaz de fumée cédant <Desc/Clms Page number 32> leur chaleur qui circulent dans la conduite à une température élevée (par exemple une température de 900 à 1300 0) la quantité de chaleur nécessaire pour refroidir les gaz de fumée à la tem- pérature désirée (Fig.10).

   27. - Procédé suivant la revendication 26, caractérisé en ce que les grains chauffés dans le tube ascendant (76) sont séparés du courant de gaz de fumée et envoyés dans la chambre d'échange de chaleur (III) de l'air (Fig.10).

   28. - Variante du procédé suivant la revendication 27 où la conduite des gaz de fumée partant de la chambre de travail (75) est chargée de grains de grosseur inférieure à celle des grains correspondant à l'exploitation, caractérisée en ce que les grains de faible grosseur sont envoyés à une chambre d'échange de chaleur à double action et que les grains refroidis sont retirés du courant de gaz par un tuyau de chute (81) partant du tambour de précipitation (80) formant cheminée et conduits de façon continue au distributeur de grains (82) (Fig.10).

   29.- Installation suivant les revendications 5'à 25 pourvue d'un dispositif électrique au moyen duquel un chauffage inadmis- sible de la chambre d'échange de chaleur des gaz de fumée est indiqué automatiquement, caractérisée en ce qu'elle comprend un thermo-élément établi dans le tube de cheminée et fermant dans la mesure nécessaire une soupape à gaz et/ou une soupape à air lors de la température la plus élevée admissible, ou bien ouvrant une soupape à air froid, un dispositif d'alarme étant actionné en même temps.

   30. - Installation suivant les revendications 5 à 25 et 29, caractérisée en ce qu'elle comprend une soupape ou un clapet (84) qui empêche qu'une quantité inopportunément élevée d'air et de gaz soit envoyée à l'installation, cette soupape ou ce clapet (84) étant articulé à l'extrémité d'une tige avec réglage micrométrique et étant ramenée dans sa position normale par un <Desc/Clms Page number 33> ressort (85) tandis que son basculement en sens opposé est empêché par une butée (86) et que la fixation du clapet dans la position d'ajustement est effectuée par une cheville (90) qu'on enfonce dans une des perforations ménagées à la partie supérieu- re de la tige (87), la douille ou buselure (88) qui présente un taraudage correspondant au filetage de la tige (87)

   étant pour- vue d'une fente longitudinale (91) servant à assurer la charge maximum et la charge minimum (Fig.ll).

   31.- Installation suivant les'revendications 5 à 25 ainsi que 29 et 30 caractérisée en ce qu'elle comprend un embranche- ment (92) du conduit d'air (23) et une chambre (93) raccordée au conduit d'air et à laquelle est raccordé un tuyau pour l'éva- cuation des granules ou des grains fins, et caractérisée en outre en ce qu'une soupape ou registre (94) est monté entre les espaces (23) et (93).

   32.- Installation suivant la revendication 31, caractérisée en ce qu'une jalousie (95) est montée entre la conduite d'air (23) et le branchement (92) pour faciliter la séparation des grains (Fig.13).

   33.- Installation suivant les revendications 5 à 25 ainsi que 29 à 32, caractérisée en ce qu'elle comporte des chambres d'échange de chaleur qui sont composées d'éléments typiques, de préférence d'anneaux, la longueur de la paroi de tôle intérieure des anneaux étant déterminée de telle façon qu'il ne se produit pas de contacts réciproques des parois mêmes en cas de dilata- tion (Fig.14).

   34.- Installation suivant la revendication 33, caractérisée en ce que les anneaux sont constitués par des parois intérieures en tôle (96) et des parois extérieures en tôle (97), ainsi que par une matière isolante (98) remplissant l'espace intercalaire entre les parois (Fig.14).

   35. - Installation'suivant les revendications 33 et 34, <Desc/Clms Page number 34> caractérisée en ce qu'il est ménagé à une extrémité de chaque plaque un rebord (99) qui assure un joint hermétique métallique contre la matière isolante (Fig.14).

   36.- Installation suivant les revendications 5 à 25 et 29 à 35 pour empêcher que par suite de souillures tombant de la che- minée il ne se produise des engorgements dans le courant des grains, caractérisée en ce qu'elle comprend un entonnoir (37) disposé en dessous de la cheminée, un tuyau d'évacuation (38) partant de cet entonnoir et un dispositif de raclage qui est monté sur une tige (39) susceptible de se déplacer dans le tuyau d'évacuation et pouvant être actionné au moyen d'un organe de traction (40) du rez-de-chaussée de l'installation (Fig.2).

   37.- Installation suivant les revendications 5 à 25 et 29 à 36, caractérisée en ce que des portes sont disposées à proximité du dispositif de filtrage de l'installation, pour permettre le nettoyage du dispositif de filtrage (Fig.2).

   38.- Installation suivant la revendication 37, caractérisée en ce qu'elle comprend, en dehors des portes pour le nettoyage des dispositifs de filtrage, des baies de portes plus grandes par lesquelles un ouvrier peut pénétrer dans les chambres d'é- change de chaleur et entreprendre à l'intérieur des travaux de perfectionnement et de montage.

   39.- Installation suivant les revendications 5 à 25 et 29 à 38, caractérisée en ce que des robinets obturateurs électro- magnétiques (21, 22) sont montés dans le tuyau (16) qui débouche dans le tube pneumatique (8) de même que dans le tuyaux à grains (10) partant du tambour de précipitation (9), au moyen desquels les tuyaux (16,10) peuvent être fermés en cas de panne de cou- rant pendant le fonctionnement (Fig.3).

   40.- Installation suivant les revendications 5 à 26 et 29 à 39 caractérisée en ce que la surface extérieure de la cheminée est isolée thermiquement par une plaque en aluminium à alvéoles; <Desc/Clms Page number 35> 41.- Installation suivant la revendication 40, caractérisée en ce que la cheminée s'évase vers le haut.

   42.- Installation suivant les revendications 5 à 25 et 29 à 41, caractérisée en ce que la section transversale des chambres d'échange de chaleur varie en fonction des changements de la tem@ pérature'de telle façon que la vitesse de circulation de la matière qui la traverse reste pratiquement constante.

   43.- Dispositif de chargement des grains, en particulier pour installations' dé transmission de la chaleur fonctionnant au moyen de granules où il est fait usage d'une plaque de cali- brage portée par un porte-calibre, caractérisé par une pièce coudée conique ajustable qui sert à régler l'ouverture de cali- brage de la plaque, le diamètre de cette ouverture étant réglé sur le débit granulaire maximum (Fig.15).

   44.- Installation suivant la revendication 43 caractérisée en ce que la pièce coudée conique (104) est aménagée sur une tige de support dont le déplacement se fait suivant les indica- tions d'une échelle graduée.

   45.- Procédé de chargement de grains, notamment pour des températures de fonctionnement dépassant 1000 C, caractérisé en ce que le réglage se fait au moyen de la surpression produite dans les chambres d'échange de chaleur contenant la matière à chauffer préalablement (Fig.16).

   46.- Installation pour l'exécution du procédé suivant la revendication 45, caractérisée en ce qu'un organe obturateur à étranglement (106) est monté dans chacun des tubes (105) partant des chambres d'échange de chaleur (Fig.16).

   47.- Dispositif distributeur de grains, notamment pour installations d'échange de chaleur utilisant des granules, carac- térisé en ce qu'il comporte plusieurs pièces tronconiques super- posées à sections transversales décroissantes, qui sont emboîtées les unes dans les autres à la profondeur nécessaire (Fig.17).