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Procédé et dispositif pour améliorer le fonctionnement des réchauffeurs d'air, Invention.
L'étude d'un réchauffeur d'air ainsi que son contrôle en service sont basés sur la température moy- enne des fumées à la sortie du réchauffeur d'air, fonc- tionnant dans chacun de ses étage.s en courant croisé, le courant des fumées étant perpendiculaire au courant d'air. La notion de la température moyenne dans ce cas n'est donc autre chose qu'une grandeur mathématique, dont le point d'application dans une section donnée du réchauffeur d'air est pratiquement introuvable. Elle peut être mesurée dans une certain distance du réchauf- feur d'air seulement, où les gaz des fumées à différen- tes températures sont mélangée après leurs sortie et la température de ce mélange, étant la température moyenne, fait l'objet des garanties thermiques.
Cette températu- re moyenne ne donne aucune idée sur les conditions ther- miques dans le réchauffeur d'air lui-même. Malgré que de toute évidence, à cette température de garantie, aucune corrosion ou l'obstruction de l'appareil de devrait pas avoir lieu, le fonctionnement de l'appareil peut être
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tout de même entravé,. puisque la température des fumées dans la partie du réchauffeur d'air longeant le côté d'entrée d'air sera diminuée presque jusqu'à la tempé- rature d'air à l'entrée, Elle sera donc lergement infé- rieure à la température du point de rosée et la corro- sion et l'obstruction de l'appareil font l'apparition, si les propriétés chmiques et physiques des combustib- les et le procédé de combustion les favorisent.
La cour- be 1 en bas de.la Fig2 reproduit les températures des fumées mesurées juste à la sortie d'un réchauffeur d'air à ailettes en fonte. Dans ce cas particulier, l'air était préchauffé à 8000 avant d'entrer dans le réchauffeur d'air et la température la plus basse des fumées à la sortie était de 8200.Les gaz des fumées de long de l'ent- rée d'air étaient refroidis presque jusqu'à la tempéra- ture d'air à l'entrée. Ce phénomène est caractéristique à tous les réchauffeurs d'air fonctionnant en courant croisé. Le même résultat peut être obtenu pour une mince couche des fumées de long de la face d'entrée d'air moyen- nant de calcul différentiel.
Le but de la présente invention est de trans- former le' champs dès températures dans le dernier étage 4 du réchauffeur d'air de telle façon que la courbe des tem- pératures des fumées à la sotie du réchauffeur d'air sera semblable à la courbe 2 Fig.2, L'augmentation de la tempé- rature des fumées et du métal de long de la face d'entrée d'air diminuera le danger de la corrosion et d'obstruction de l'appareil et rendra possible de diminuer la tempéra- ture dite moyenne à la' sortie, pour améliorer le rendement de l'installation, sans entraver le fonctionnement.
Les Fig.l et 2 présentent un réchauffeur d'air en trois étages 4; 5 et 6. Les fumées traversent l'appareil du haut vers le bas, tandis que l'air entre par la gaine 3 et traverse successivement les étages 4,5 et 6, pour sor-
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..tir par la gaine 7. Le préchauffeur d'air à vapeur dans la gaine 3 est remplacé par le préchauffeur 8 à brûleur à huile ou à gaz, dont les gaz de combustion, après avoir préchauffé l'air dans la gaine 3, seront déchargés dans le compartiment 9 au-dessus de la partie défavorisée 10 du réchauffeur d'air de long de la face d'entrée d'air.
Le préchauffeur à combustion 8 est composé de la chambre de combustion 11 avec le brûleur 12, collecteur-distribu teur 13, tubes d'échappement 14 et des tubes 8, constitu ant avec 11 et 13 la surface d"échange thermique. Le degré de préchauffage d'air dans la gaine 3 et la quantité et température des gaz des fumées déchargées, dans le compar- timent 9 seront calculés de telle façon que les tempéra- tures des fumées à la sortie suivront a peu près la cour- be 2. La cloison 15 sert pour que les gaz très chauds sup- plémentaires venant de brûleur 12 traversent la partie 10 du réchauffeur d'air seulement.
Le rendement thermique de l'appareil à brûleur sera le même que de l'ensemble de l'installation, puisque les températures à la sortie sont les mêmes.
Dans certains cas, par exemple en été, pendant de très grandes chaleurs, il sera possible d'assurer le fonctionnement du réchauffeur d'air sans recourir au pré- chauffage d'air. Pour de telles occasions on fait dériver une quantité des fumées très chaudes prises dans le point
16, avant-du réchauffeur d'air. La dérivation 17 réglable à registre 19 débouche dans le distributeur 18 pour repar- tir les gaz chauds dans le compartiment 9 sur toute la lar- geur du réchauffeur d'air moyennant de tubulures 20 et assurent les températures des.fumée à la sortie suivant la courbe 2.
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Method and device for improving the operation of air heaters, Invention.
The study of an air heater as well as its control in service are based on the average temperature of the flue gases at the outlet of the air heater, operating in each of its stages in cross current, the smoke stream being perpendicular to the air stream. The notion of the average temperature in this case is therefore nothing more than a mathematical quantity, the point of application of which in a given section of the air heater is practically impossible to find. It can be measured in a certain distance from the air heater only, where the flue gases at different temperatures are mixed after their exit and the temperature of this mixture, being the average temperature, is guaranteed. thermal.
This average temperature gives no idea of the thermal conditions in the air heater itself. Although obviously, at this guaranteed temperature, no corrosion or obstruction of the device should take place, the operation of the device may be
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all the same hampered ,. since the flue gas temperature in the part of the air heater along the air inlet side will be reduced almost to the inlet air temperature, it will therefore be slightly lower than the temperature dew point and corrosion and clogging of the appliance make the appearance, if the chemical and physical properties of the fuels and the combustion process favor them.
The curve 1 at the bottom of Fig2 reproduces the flue gas temperatures measured just at the outlet of an air heater with cast iron fins. In this particular case the air was preheated to 8000 before entering the air heater and the lowest outlet flue temperature was 8200. The flue gases along the inlet d The air was cooled to almost the temperature of the inlet air. This phenomenon is characteristic of all air heaters operating in cross current. The same result can be obtained for a thin layer of the flue gases along the air inlet face averaging differential calculation.
The object of the present invention is to transform the temperature field in the last stage 4 of the air heater so that the curve of the temperatures of the flue gases at the outlet of the air heater will be similar to the temperature curve. curve 2 Fig. 2, Increasing the temperature of the flue gases and the metal along the air inlet face will decrease the danger of corrosion and obstruction of the appliance and will make it possible to reduce the So-called average temperature at the outlet, to improve the efficiency of the installation, without hindering operation.
The Fig.l and 2 show an air heater in three stages 4; 5 and 6. The fumes pass through the device from top to bottom, while the air enters through duct 3 and successively passes through stages 4,5 and 6, to exit.
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..tire through the duct 7. The steam air preheater in the duct 3 is replaced by the preheater 8 with an oil or gas burner, including the combustion gases, after having preheated the air in the duct 3, will be discharged into compartment 9 above the disadvantaged part 10 of the air heater along the air inlet face.
The combustion preheater 8 is composed of the combustion chamber 11 with the burner 12, manifold-distributor 13, exhaust pipes 14 and pipes 8, constituting with 11 and 13 the heat exchange surface. air preheating in duct 3 and the quantity and temperature of the discharged flue gas in compartment 9 will be calculated in such a way that the outlet flue temperatures will roughly follow the curve 2. Bulkhead 15 serves for additional hot gases from burner 12 to pass through portion 10 of the air heater only.
The thermal efficiency of the burner device will be the same as that of the entire installation, since the outlet temperatures are the same.
In certain cases, for example in summer, during very hot weather, it will be possible to ensure the operation of the air heater without resorting to the air preheating. For such occasions, a quantity of the very hot fumes taken in the point is diverted
16, front of the air heater. The adjustable bypass 17 with register 19 opens into the distributor 18 to distribute the hot gases in compartment 9 over the entire width of the air heater by means of pipes 20 and ensure the smoke temperatures at the outlet according to the curve 2.