INSTALLATION DE TRAITEMENT THERMIQUE DE MATIERES
PREMIERES DESTINEES A LA FUSION DU VERRE
La présente invention concerne une installation de traitement thermique de matières premières destinées à la fusion de verre qui comporte un four de fusion, ainsi qu'un appareil de préchauffage chauffé par les gaz brûlés du four de fusion.
La fusion de matières premières utilisées pour la fabrication de verre dans un four de fusion implique une consommation d'énergie thermique relativement importante, le rendement d'un tel four de fusion étant relativement mauvais, puisque la température des gaz brûlés du four est déterminée par la température de fusion des matières premières utilisées pour la fabrication du verre. C'est pourquoi on s'est efforcé d'améliorer le rendement total de telles installations de fusion.
Il existe déjà des fours de fusion auxquels sont adjoints des récupérateurs comportant souvent deux chambres contenant des blocs convenablement empilés emmagasinant la chaleur, chambres qui travaillent périodiquement en alternance de façon que l'une d'elles soit parcourue pendant un laps de temps déterminé par les gaz brûlés du four qui se dégagent vers la cheminée, ces gaz chauffant les blocs, tandis que de l'air frais, froid, traverse l'autre chambre et est chauffé comme air
de combustion pour le four de fusion. De cette façon, périodiquement
et en alternance, l'une des chambres du récupérateur est chauffée par les gaz brûlés du four, tandis que parallèlement, l'air de combustion est chauffée dans la seconde chambre, les blocs qui s'y trouvent étant en même temps refroidis. Abstraction faite de ce qu'une commutation cy-
j clique des chambres du récupérateur modifie constamment la température de combustion dans le four de fusion, il s'est avéré que le rendement thermique ne pouvait pas être accru de la manière voulue.
Il est en outre connu de prévoir, en amont du four de fusion, pour les matières premières, un appareil de préchauffage à gaine dans lequel des gaz brûlés venant du four de fusion sont introduits pour être
utilisés au préchauffage .des matières premières. Mais dans ce cas également, le rendement thermique s'est avéré insuffisant encore, à quoi
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façon non satisfaisante en cas de' répartition variable de la grosseur des grains, les fines parties de poussière, en particulier, étant éliminées et les matières premières quittant l'appareil de préchauffage ayant sou-
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préchauffage connus sont par conséquent relativement compliquée et onéreux par rapport au rendement obtenu, qui est encore relativement bas.
C'est pourquoi la présente invention vise à procurer une installation du genre cité dans le préambule de ce mémoire qui se distingue surtout par une bonne utilisation de l'énergie thermique contenue dans les gaz brûlés du four et par une possibilité d'agencement favorable,
une valeur particulière étant toutefois également accordée au fait que
les matières premières quittant l'appareil de préchauffage présentent, quant à la composition, la même répartition granulométrique que lors
de l'arrivée à l'appareil de préchauffage.
A cet effet, suivant la présente invention, l'installation comporte, comme appareil de préchauffage, un échangeur de chaleur à action indirecte.
Grâce à l'emploi d'un échangeur de chaleur à action indirecte
pour le chauffage préalable des matières premières, il est possible de préchauffer ces matières premières de façon extrêmement régulière en utilisant avantageusement l'énergie thermique des gaz brûlés venant du four de fusion. Etant donné la transmission de la chaleur encore contenue dans les gaz brûlés, par des parois de contact convenables, aux matières premières, celles-ci peuvent être chauffées sans contact direct avec les gaz brûlés, ce qui a pour effet que les matières premières préchauffées conservent leur composition granulométrique et chimique. Dans le cas
de cette installation conforme à l'invention, il n'est en outre perdu
aucune fine particule de la composition des matières premières amenées
à l'appareil de préchauffage. De cette façon également, la dépense à supporter au point de vue de la technique de l'installation peut être maintenue dans des limites relativement faibles, car il n'est pas nécessaire de prévoir de dispositifs de dépoussiérage spéciaux pour la récupération des fines particules sortant de l'appareil de préchauffage (comme c'était le cas dans les installations connues).
L'appareil de préchauffage à action indirecte peut être constitué par tout dispositif de préchauffage à action indirecte convenable. Suivant l'invention, on utilisera avec un avantage particulier des appareils de préchauffage à tube ou tambour tournant ou des échangeurs de chaleur
de passage fixes, à action indirecte (dans lesquels les matières premiè-' res à chauffer se déplaceront en substance de haut en bas sous l'effet de <EMI ID=4.1>
<EMI ID=5.1>
Dans le cas d'une installation qui comporte un récupérateur que parcourent les gaz brûles du four et dans lequel l'air de combustion allant au four de fusion subit un préchauffage, il est particulièrement avantageux, suivant la présente invention, que l'appareil de préchauffage soit relié au récupérateur par son propre conduit d'arrivée de gaz brûlés. De cette, façon, les gaz brûlés chauds venant du four, qui, sou-
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de l'air de combustion allant au four de fusion et ne sont qu'ensuite acheminés vers l'appareil de préchauffage à action indirecte, de telle sorte que l'on peut obtenir un rendement thermique encore accru de l'installation faisant l'objet de l'invention.
On décrira- ci-après l'invention de façon plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation qu'illustrent les dessins annexés, dans les- quels : la figure 1 représente schématiquement une installation conforme ; à l'invention répondant à une première forme de réalisation de celle-ci, qui comporte un récupérateur à deux chambres pour le four de fusion et un appareil de préchauffage à tambour tournant; la figure 2 représente schématiquement une installation répondant à une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle il est prévu un échangeur de chaleur à action indirecte comme récupérateur pour l'air -de combustion du four de fusion;
la figure 3 est une vue de détail, tout à fait schématique, d'un échangeur de chaleur à tambour tournant, à action indirecte, répondant à une autre forme de réalisation de l'invention, et la figure 4 est une vue schématique d'un échangeur de chaleur de passage fixe prévu comme appareil de préchauffage à action indirecte.
L'installation de traitement thermique faisant l'objet de la présente invention qui répond à la forme de réalisation illustrée par la figure 1 comporte un four de fusion 1, prévu pour recevoir les matières premières destinées à la fabrication du'verre, et, en outre, un récupérateur 2, à deux chambres, qui est parcouru par les gaz brûlés du four et dans .
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recte 3, qui est en communication avec le four de fusion 1 et, par un conduit d'arrivée de gaz brûlés 4, avec le récupérateur 2. Pour alimenter l'appareil de préchauffage 3 en matières premières froides, il , est prévu une trémie d'alimentation 6, en dessous de laquelle se trouve un appareil de dosage convenable 7 (dans le cas considéré, une bande transporteuse de doeage., par exemple), auquel fait suite une goulotte d'arrivée 8, qui est en communication avec l'appareil de préchauffage 3.
L'appareil de préchauffage à action indirecte 3, prévu suivant la présente invention, comporte, dans le cas de cet exemple de réalisation, un tambour tournant 9, disposé horizontalement ou présentant une légère inclinaison en direction de l'extrémité de sortie, tambour qui peut en substance être ouvert aux extrémités et à la face externe duquel circulent les gaz brûles du four. A cet effet, le tambour tournant 9 est monté, de façon à pouvoir tourner (sous l'action d'une commande de rotation d'exécution classique, qui n'est pas représentée), dans une chambre fixe
10, qui entoure de façon étanche la paroi du tambour :tournant et qui
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du four. A l'extrémité côté sortie au moins, le tambour tournant 9 ' débouche dans une chambre fixe, qui constitue le récipient de sortie 9a et qui, par un conduit de liaison 11, est en communication avec un récipient intermédiaire 12, destiné à recevoir les matières premières
subi . ayant/un chauffage préalable. En dessous de la sortie de ce récipient . intermédiaire 12, il est avantageusement prévu un dispositif de sortie
13, conçu de façon à assurer un dosage des matières premières, qui est relié au four de fusion 1 par un couloir transporteur, une goulotte ou un dispositif équivalent, désigné par 14.
Dans le cas de ce premier exemple de réalisation de l'invention, le récupérateur 2 qui est prévu immédiatement en aval du four de fusion 1, est, par ses deux chambres 2a et 2b, conçu de telle sorte qu'il soit parcouru périodiquement, en alternance, par les gaz brûlés chauds du four et par de l'air de combustion frais, qui y arrive par un conduit
<EMI ID=12.1>
dans la chambre correspondante 2a ou 2b avant d'atteindre le four ou le brûleur de celui-ci. Pour la commutation périodique entre les courants
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conduit reliant les deux chambres 2a et 2b du récupérateur, une valve
<EMI ID=14.1> raccordement d'arrivée 15 et l'une des extrémités, désignées par 4a, du conduit d'arrivée de gaz brûlés 4.
A l'extrémité 4a du conduit d'arrivée de gaz brûlés 4, il est
en outre avantageusement prévu un branchement 17, qui est relié à une cheminée 18, débouchant dans l'atmosphère. Pour permettre éventuellement l'évacuation d'une quantité réglable de gaz brûlés du four dans l'atmosphère, il est prévu des clapets d'étranglement 19 et 19a, prévus ;en des endroits convenables de branchement 17 et du conduit d'arrivée de gaz brûlés du four 4.
<EMI ID=15.1> <EMI ID=16.1>
subi un certain refroidissement, il peut être prévu, dans le conduit d'arrivée 4, un ventilateur 20 destiné à soutenir ou favoriser l'écoulement des gaz brûlés par le conduit d'arrivée 4 et la chambre 10 (au côté du tambour tournant 9).
L'installation de traitement thermique répondant au premier
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fonctionne de la manière indiquée ci-après : ,
Les matières premières destinées à la fusion du verre arrivent, dosées, de la trémie d'alimentation 6 à l'appareil de préchauffage 3 et, pendant le préchauffage indirect, elles se déplacent dans le tambour tournant 9 (du fait de la rotation et de l'inclinaison de ce tambour), dans le sens indiqué par la flèche 23, en direction du récipient de sortie
<EMI ID=18.1>
matières premières devant subir le préchauffage sont continuellement remuées, de telle sorte qu'elles se remettent constamment en contact avec la paroi du tambour, à la face externe duquel circulent les gaz brûlés chauds du four, ce qui .permet une transmission de chaleur indirecte intense et extrêmement uniforme de ces gaz brûlés chauds du four aux matières premières se'trouvant dans le tambour tournant 9. Etant donné ce genre de préchauffage indirect, les matières premières conservent leur composition granulométrique et chimique sur toute la longueur du tambour tournant 9.
En traversant le conduit de liaison 11, le récipient intermédiaire
12, le dispositif de sortie 13 et le couloir transporteur, la goulotte ou le dispositif équivalent, désigné par 14, les matières ayant subi le chauffage préalable arrivent: alors au four de fusion 1.
Les gaz brûlés venant du four de fusion 1 sont tout d'abord, de
la manière déjà décrite plus haut; acheminés périodiquement "*': en alter-' nance, dans l'une des deux chmabres 2a ou 2b du récupérateur 2, où : ils cèdent une première partie de leur énergie thermique pour le préchauffage de l'air de combusion allant au four de fusion 1. En traversant le conduit d'arrivée de gaz brûlés 4 (ce à quoi contribue le ventilateur 20), les gaz brûlés du four arrivent alors, de la manière déjà indiquée, dans la chambre fixe 10 de l'appareil de préchauffage 3, chambre qui contient le tambour tournant 9 et de laquelle les gaz, refroidis, peuvent être évacués dans l'atmosphère.
Comme, dans le cas de cette installation, le ventilateur 20 prévu dans le conduit d'arrivée de gaz brûlés 4, fonctionne avantageusement
sans modification, la température de chauffage des matières premières se règle en fonction de la température des gaz brûlés du four qui sont amenés, de telle sorte que les matières premières arrivent au four de fusion 1 chauffées, par exemple, dans une mesure d'autant plus élevée que la température de combustion y est relativement faible; ceci signifie qu'un préchauffage provisoire relativement faible de l'air de combustion devant arriver au four de fusion 1 et, par conséquent, une combustion provisoirement relativement faible peuvent être compensés par un accroissement
de préchauffage des matières premières, si bien que, de ce fait, le fonctionnement du four, de fusion 1 peut largement être réglé automatiquement.
La figure 2 illustre un deuxième exemple de réalisation de l'in- vention. Dans ce cas, le préchauffage, pour raison de simplicité, est effectué au moyen des mêmes éléments d'installation que dans le cas de l'exemple illustré par la figure 1, raison pour laquelle tous les éléments représentés sur la figure 2 qui sont identiques à ceux que représente la figure 1 conserveront les mêmes -références et ne feront plus l'objet d'une description détaillée.
La différence essentielle entre cette deuxième forme de réalisation de l'invention et celle qu'illustre la figure 1 réside tout d'abord en ce que le récupérateur, ici désigné par 30, qui est parcouru par les gaz brûlés du four et dans lequel l'air de combustion allant au four de
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chaleur tubulaire à action indirecte, dans lequel les gaz brûlés chauds
<EMI ID=20.1>
aucune commutation) et passent dans ce cas sur un système tubulaire
31 dans lequel l'air de combustion frais est acheminé et est ainsi chauffé indirectement par les gaz brûlés du four avant d'arriver, par un conduit 32, au four de fusion 1 ou au brûleur (non représenté) de celui-ci. Le récupérateur 30 est en communication directe (sans intervention de ventilateur) avec l'appareil de préchauffage 3 ou la chambre fixe 10 contenant celui-ci, par un conduit d'arrivée 33 que parcourent les gaz brûlés du four. Comme, dans ce cas, les gaz brûlés du four peuvent encore être relativement chauds, il est en général recommandé de munir le conduit 33 d'arrivée de gaz brûlés du four d'un revêtement réfractaire à la chaleur, comme l'indique la partie en coupe de la figure 2.
Afin _que, dans l'appareil de préchauffage 3, soient évitées une surchauffe et, par conséquent, éventuellement, une réaction indésirable des matières premières sous l'effet de gaz brûlés trop chauds du four, une partie convenable des gaz brûlés du four peuvent être rejetés dans l'atmosphère par un branchement 34 du conduit d'arrivée 33, auquel cas il est en même temps prévu un raccord d'arrivée d'air frais 35, sur
le conduit 33, En sa partie comprise entre le branchement 34 et l'appareil de préchauffage 3, afin que les gaz brûlés devant atteindre l'appareil
de préchauffage 3 puissent, par mélange à de l'air froid, être amenés à
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nécessaire des gaz brûlés parcourant l'appareil de préchauffage 3, il peut être prévu un ventilateur 36 en aval de cet appareil de préchauffage et en aval de la chambre 10 (vu dans le sens de l'écoulement des gaz).
<EMI ID=22.1>
fage préalable des matières premières et la fusion des matières premières ayant subi le préchauffage ont lieu pratiquement de la même façon que dans le cas de la forme de réalisation qui est illustrée par la figure
1. Selon la forme de réalisation illustrée par la figure 2, qui permet
<EMI ID=23.1>
outre être prévu un dispositif de commande, qui n'est pas représenté de façon détaillée, agissant sur des clapets d'étrangelement 37, 37a et 37b, prévus dans un branchement 34, dans le conduit d'arrivée de gaz brûlés
33 et dans le raccord d'arrivée d'air frais 35, de telle façon que la température optimum des gaz brûlés utilisés au préchauffage des matières premières dans l'appareil de préchauffage 3, puisse toujours être réglée; on peut également, de cette façon, obtenir une température à peu près constante dans le four de fusion.
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à action indirecte), considéré comme particulièrement important dans l'installation de traitement thermique faisant l'objet de la présente invention, peut évidemment, si l'on y prévoit des modifications d'exécution
et de construction, par rapport aux formes de réalisation qu'illustrent les figures 1 et 2, remplir sa fonction de préchauffage de façon tout aussi satisfaisante.
On peut, par exemple, prévoir, à la périphérie interne et/ou à la périphérie externe de la paroi du tambour tournant 9 (figures 1 et 2), des aubes, des ailettes ou des organes équivalents, qui favorisent encore davantage et intensifient l'échange de chaleur indirect entre les gaz brûlés et les matières premières.
La figure 3 illustre un autre exemple de réalisation d'échangeur de chaleur à action indirecte pouvant être utilisé comme appareil de préchauffage de matières premières servant à la fabrication de verre. L'échangeur de chaleur ou appareil de préchauffage que représente la figure 3, qui est désigné par 40, comporte - comme dans le cas des installations que représentent les figures 1 et 2 - un tambour tournant horizontal, désigné par 41, dans lequel il est prévu un certain nombre de tubes échangeurs de chaleur 42, qui sont parcourus par les gaz brûlés du four et qui sont fixés à la paroi 43 du tambour, de façon à en être solidaires en rotation de telle sorte que, pendant la rotation du tambour tournant 41,
ils travaillent par intervalles dans les matières premières à préchauffer et assurent ainsi la transmission de chaleur indirecte voulue des gaz brûlés du four à la matière.
Comme l'indique la figure 3, l'arrivée des matières dans le tambour 41 à lieu de la face externe de la paroi 43 et, de même, la sortie des matières ayant subi le chauffage préalable a lieu par la paroi
43 du tambour. A cet effet, le tambour tournant 41 est muni, dans les zones d'extrémité axiale, de dispositifs 44 et 45 prévue pour l'entrée et pour la sortie de la matière à traiter (flèches 46).
Les tubes d'échangeur de chaleur 42 que parcourent les gaz brûlés couvrent toute la longueur du tambour tournant 41 et - le tambour étant vu en coupe transversale - ils sont uniformément répartis suivant un
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ne de la paroi 43 .du tambour, à laquelle ils sont parallèles. La chambre du tambour tournant 41, dans laquelle la matière est guidée, est fermée aux extrémités, les tubes d'échangeur de chaleur 42, qui traversent ces extrémités, débouchant, d'une part, dans une chambre fixe d'arrivée de gaz brûlés 47, qui est raccordée à un conduit d'arrivée de gaz brûlés 48, et, d'autre part, dans une chambre fixe de sortie de gaz brûlés 49, à laquelle est raccordé un conduit de sortie de gaz brûlés 50.
La figure 4 représente une toute autre forme de réalisation d'échangeur de chaleur à action indirecte utilisable comme appareil de préchauffage de matières premières. Dans ce cas, l'appareil de préchauffage, qui est désigné par 51, se présente sous la forme d'un échangeur de chaleur fixe, de passage, qui comporte au moins une gaine tubulaire 52, <EMI ID=26.1>
le cas de l'exemple de réalisation illustré, il est prévu deux gaines 52). Ces gaines 52 sont réalisées de telle façon que les matières premières qu'elles reçoivent à la partie supérieure (flèche 53) y descendent en glissant sous l'effet de leur propre poids, de telle sorte que les matières premières, dont le préchauffage est achevé, en soient retirées à l'extrémité inférieure - par exemple par une vis transporteuse 54 ou un dispositif
de sortie équivalent. Les gaines 52, fermées aux parois latérales, qui .
se trouvent à distance l'une de l'autre, traversent une chambre 55, qui
est parcourue, transversalement à ces gaines 52, par les gaz brûlés du four (flèches 56) et qui est raccordé, d'une part, à un conduit d'arrivée
de gaz brûlés 57: et, d'autre part, à un conduit de sortie de gaz brûlés
58. L'appareil de préchauffage à action indirecte répondant à la forme
de réalisation qu'illustre la figure 4 peut être de construction particulièrement simple et être utilisé moyennant une dépense d'énergie particulièrement faible.
REVENDICATIONS
1. Installation de traitement thermique de matières premières destinées à la fusion de verre, qui comporte un four de fusion, ainsi
qu'un appareil de préchauffage chauffé par des gaz brûlés du four de fusion, caractérisée en ce qu'elle comporte, comme appareil de préchauffage, un échangeur de chaleur à action indirecte.
MATERIAL THERMAL TREATMENT PLANT
FIRST DESIGNED FOR GLASS MELTING
The present invention relates to an installation for the thermal treatment of raw materials intended for melting glass which comprises a melting furnace, as well as a preheating apparatus heated by the burnt gases from the melting furnace.
The melting of raw materials used for the manufacture of glass in a melting furnace involves a relatively high consumption of thermal energy, the efficiency of such a melting furnace being relatively poor, since the temperature of the burnt gases of the furnace is determined by the melting temperature of the raw materials used in the manufacture of glass. Therefore, efforts have been made to improve the total efficiency of such melting plants.
There are already melting furnaces to which are added recuperators often comprising two chambers containing suitably stacked blocks storing heat, chambers which work periodically in alternation so that one of them is traversed for a period of time determined by the burnt gases from the furnace which are released towards the chimney, these gases heating the blocks, while fresh, cold air passes through the other chamber and is heated as air
combustion chamber for the melting furnace. In this way, periodically
and alternately, one of the recuperator chambers is heated by the burnt gases from the furnace, while at the same time, the combustion air is heated in the second chamber, the blocks therein being simultaneously cooled. Apart from the fact that a cy-
As the chamber of the recuperator clicks constantly changes the combustion temperature in the melting furnace, it turned out that the thermal efficiency could not be increased as desired.
It is also known to provide, upstream of the melting furnace, for the raw materials, a sheath preheating device in which the burnt gases coming from the melting furnace are introduced to be
used for preheating raw materials. But in this case also, the thermal efficiency proved to be still insufficient, to which
<EMI ID = 1.1>
unsatisfactory manner in the case of variable distribution of grain size, the fine dust particles, in particular, being removed and the raw materials leaving the preheating apparatus having undergone
<EMI ID = 2.1>
<EMI ID = 3.1>
Known preheating are therefore relatively complicated and expensive compared to the yield obtained, which is still relatively low.
This is why the present invention aims to provide an installation of the type mentioned in the preamble of this report which is distinguished above all by a good use of the thermal energy contained in the burnt gases of the furnace and by a possibility of favorable arrangement,
however, special value is also attached to the fact that
the raw materials leaving the preheating device have, in terms of composition, the same particle size distribution as during
from the arrival to the preheater.
To this end, according to the present invention, the installation comprises, as a preheating device, a heat exchanger with indirect action.
Thanks to the use of an indirect action heat exchanger
for the preliminary heating of the raw materials, it is possible to preheat these raw materials in an extremely regular manner, advantageously using the thermal energy of the burnt gases coming from the melting furnace. Given the transmission of the heat still contained in the flue gases, through suitable contact walls, to the raw materials, these can be heated without direct contact with the flue gases, which has the effect that the preheated raw materials retain their particle size and chemical composition. In the case
of this installation according to the invention, it is also lost
no fine particles of the composition of the raw materials supplied
to the preheater. In this way, too, the expense to be borne from the point of view of the technique of the plant can be kept within relatively low limits, since it is not necessary to provide special dusting devices for the recovery of the fine particles coming out. of the preheating device (as was the case in known installations).
The indirect-acting preheater can be any suitable indirect-acting preheating device. According to the invention, preheating devices with a rotating tube or drum or heat exchangers will be used with particular advantage.
fixed, indirectly acting passageways (in which the raw materials to be heated will move substantially up and down under the effect of <EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1>
In the case of an installation which comprises a recuperator through which the gases burnt from the furnace pass and in which the combustion air going to the melting furnace undergoes preheating, it is particularly advantageous, according to the present invention, for the appliance to preheating is connected to the recuperator by its own flue gas inlet duct. In this way, the hot burnt gases coming from the furnace, which,
<EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
combustion air going to the melting furnace and are only then routed to the indirectly acting preheater, so that a further increased thermal efficiency of the installation can be obtained of the invention.
The invention will be described below in more detail with the aid of exemplary embodiments illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 diagrammatically represents a compliant installation; to the invention responding to a first embodiment thereof, which comprises a two-chamber recuperator for the melting furnace and a rotating drum preheating apparatus; FIG. 2 diagrammatically represents an installation corresponding to another embodiment of the invention, in which there is provided a heat exchanger with indirect action as a recuperator for the combustion air of the melting furnace;
Figure 3 is a detail view, quite schematic, of a rotary drum heat exchanger, indirectly acting, responding to another embodiment of the invention, and Figure 4 is a schematic view of a fixed passage heat exchanger intended as an indirect-acting preheating device.
The heat treatment installation forming the subject of the present invention which corresponds to the embodiment illustrated in FIG. 1 comprises a melting furnace 1, designed to receive the raw materials intended for the manufacture of the glass, and, in furthermore, a recuperator 2, with two chambers, which is traversed by the gases burnt from the furnace and in.
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
recte 3, which is in communication with the melting furnace 1 and, via a flue gas inlet duct 4, with the recuperator 2. To supply the preheating apparatus 3 with cold raw materials, a hopper is provided feed 6, below which is a suitable metering device 7 (in the case considered, a doeage conveyor belt, for example), followed by an inlet chute 8, which is in communication with the preheater 3.
The indirect-acting preheating apparatus 3, provided according to the present invention, comprises, in the case of this exemplary embodiment, a rotating drum 9, arranged horizontally or having a slight inclination towards the outlet end, which drum can essentially be open at the ends and on the outer face of which the burnt gases of the furnace circulate. For this purpose, the rotating drum 9 is mounted so as to be able to rotate (under the action of a rotation control of conventional execution, which is not shown), in a fixed chamber
10, which tightly surrounds the wall of the drum: rotating and which
<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
from the oven. At least at the outlet side end, the rotating drum 9 'opens into a fixed chamber, which constitutes the outlet container 9a and which, via a connecting duct 11, is in communication with an intermediate container 12, intended to receive the raw materials
suffered. having / pre-heating. Below the outlet of this container. intermediate 12, there is advantageously provided an outlet device
13, designed so as to ensure a metering of raw materials, which is connected to the melting furnace 1 by a conveyor passage, a chute or an equivalent device, designated by 14.
In the case of this first exemplary embodiment of the invention, the recuperator 2 which is provided immediately downstream of the melting furnace 1, is, by its two chambers 2a and 2b, designed so that it is periodically traversed, alternately, by the hot burnt gases from the furnace and by fresh combustion air, which arrives there through a duct
<EMI ID = 12.1>
in the corresponding chamber 2a or 2b before reaching the furnace or the burner thereof. For periodic switching between currents
<EMI ID = 13.1>
conduit connecting the two chambers 2a and 2b of the recuperator, a valve
<EMI ID = 14.1> inlet connection 15 and one end, designated by 4a, of the flue gas inlet pipe 4.
At the end 4a of the flue gas inlet duct 4, it is
further advantageously provided a branch 17, which is connected to a chimney 18, opening into the atmosphere. To possibly allow the evacuation of an adjustable quantity of gases burnt from the furnace into the atmosphere, there are throttle valves 19 and 19a, provided; at suitable connection points 17 and the gas inlet pipe burnt from the oven 4.
<EMI ID = 15.1> <EMI ID = 16.1>
undergone some cooling, it can be provided, in the inlet duct 4, a fan 20 intended to support or promote the flow of the burnt gases through the inlet duct 4 and the chamber 10 (next to the rotating drum 9 ).
The thermal treatment installation responding to the first
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works as follows:,
The raw materials for melting glass arrive, metered, from the feed hopper 6 to the preheating apparatus 3 and, during indirect preheating, they move in the rotating drum 9 (due to the rotation and inclination of this drum), in the direction indicated by arrow 23, towards the outlet container
<EMI ID = 18.1>
Raw materials to undergo preheating are continuously stirred, so that they constantly come into contact with the wall of the drum, on the outer face of which the hot burnt gases of the furnace circulate, which allows intense indirect heat transmission and extremely uniform of these hot burnt gases from the furnace to the raw materials in the rotating drum 9. Due to this kind of indirect preheating, the raw materials retain their particle size and chemical composition over the entire length of the rotating drum 9.
By passing through the connecting duct 11, the intermediate container
12, the outlet device 13 and the conveyor corridor, the chute or the equivalent device, designated by 14, the materials having undergone the preliminary heating arrive: then at the melting furnace 1.
The burnt gases coming from the melting furnace 1 are first of all
the manner already described above; periodically routed "* ': in alternation, in one of the two chambers 2a or 2b of the recuperator 2, where: they yield a first part of their thermal energy for the preheating of the combustion air going to the furnace of melting 1. Passing through the flue gas inlet duct 4 (to which the fan 20 contributes), the flue gases from the furnace then arrive, in the manner already indicated, in the fixed chamber 10 of the preheating device 3 , chamber which contains the rotating drum 9 and from which the gases, cooled, can be evacuated into the atmosphere.
As, in the case of this installation, the fan 20 provided in the flue gas inlet duct 4, operates advantageously
without modification, the heating temperature of the raw materials is adjusted according to the temperature of the flue gases from the furnace which are supplied, so that the raw materials arrive at the melting furnace 1 heated, for example, to an extent of as much higher than the combustion temperature is relatively low; this means that a relatively small temporary preheating of the combustion air to arrive at the melting furnace 1 and, therefore, a temporarily relatively weak combustion can be compensated by an increase
raw material preheating, so that the operation of the melting furnace 1 can largely be automatically regulated.
FIG. 2 illustrates a second exemplary embodiment of the invention. In this case, the preheating, for the sake of simplicity, is carried out by means of the same installation elements as in the case of the example illustrated in figure 1, which is why all the elements shown in figure 2 which are identical those shown in Figure 1 will keep the same -references and will no longer be the subject of a detailed description.
The essential difference between this second embodiment of the invention and that illustrated in FIG. 1 lies first of all in that the recuperator, here designated by 30, which is traversed by the burnt gases from the furnace and in which the combustion air going to the furnace
<EMI ID = 19.1>
indirectly acting tubular heat, in which the hot burnt gases
<EMI ID = 20.1>
no switching) and in this case pass over a tubular system
31 in which the fresh combustion air is conveyed and is thus heated indirectly by the burnt gases from the furnace before arriving, via a duct 32, at the melting furnace 1 or at the burner (not shown) thereof. The recuperator 30 is in direct communication (without the intervention of a fan) with the preheating apparatus 3 or the fixed chamber 10 containing the latter, via an inlet duct 33 through which the burnt gases of the furnace pass. As, in this case, the burnt gases from the furnace can still be relatively hot, it is generally recommended to provide the duct 33 for the inlet of the furnace burnt gases with a heat-refractory lining, as indicated in part in section of Figure 2.
In order to prevent overheating in the preheating apparatus 3 and hence possibly undesirable reaction of the raw materials under the effect of excessively hot flue gases from the furnace, a suitable portion of the flue gases from the furnace can be avoided. discharged into the atmosphere by a connection 34 of the inlet duct 33, in which case there is at the same time provided a fresh air inlet connection 35, on
the duct 33, in its part between the connection 34 and the preheating device 3, so that the burnt gases having to reach the device
preheating 3 can, by mixing with cold air, be brought to
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necessary for the burnt gases passing through the preheating apparatus 3, a fan 36 may be provided downstream of this preheating apparatus and downstream of the chamber 10 (seen in the direction of the gas flow).
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The preliminary processing of the raw materials and the melting of the preheated raw materials take place in practically the same way as in the case of the embodiment which is illustrated in the figure
1. According to the embodiment illustrated by FIG. 2, which allows
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in addition to being provided a control device, which is not shown in detail, acting on choke valves 37, 37a and 37b, provided in a branch 34, in the flue gas inlet duct
33 and in the fresh air inlet connection 35, so that the optimum temperature of the burnt gases used for preheating the raw materials in the preheating device 3 can always be adjusted; it is also possible, in this way, to obtain an approximately constant temperature in the melting furnace.
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with indirect action), considered to be particularly important in the thermal treatment plant forming the subject of the present invention, can obviously, if one foresees modifications of execution
and of construction, with respect to the embodiments illustrated in FIGS. 1 and 2, fulfill its preheating function in an equally satisfactory manner.
It is possible, for example, to provide, at the internal periphery and / or at the external periphery of the wall of the rotating drum 9 (FIGS. 1 and 2), vanes, fins or equivalent members, which further promote and intensify the Indirect heat exchange between flue gases and raw materials.
FIG. 3 illustrates another exemplary embodiment of an indirect action heat exchanger that can be used as an apparatus for preheating raw materials used in the manufacture of glass. The heat exchanger or preheating device shown in Figure 3, which is designated by 40, comprises - as in the case of the installations shown in Figures 1 and 2 - a horizontal rotating drum, designated by 41, in which it is provided a number of heat exchanger tubes 42, which are traversed by the burnt gases of the furnace and which are fixed to the wall 43 of the drum, so as to be integral in rotation so that, during the rotation of the rotating drum 41,
they work at intervals in the raw materials to be preheated and thus ensure the desired indirect heat transmission from the burnt gases from the furnace to the material.
As shown in Figure 3, the arrival of materials in the drum 41 instead of the outer face of the wall 43 and, likewise, the outlet of the materials having undergone the prior heating takes place through the wall
43 of the drum. To this end, the rotating drum 41 is provided, in the axial end zones, with devices 44 and 45 provided for the entry and exit of the material to be treated (arrows 46).
The heat exchanger tubes 42 through which the flue gases travel cover the entire length of the rotating drum 41 and - with the drum seen in cross section - they are uniformly distributed in a
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ne of the wall 43 .du drum, to which they are parallel. The chamber of the rotating drum 41, in which the material is guided, is closed at the ends, the heat exchanger tubes 42, which pass through these ends, opening, on the one hand, into a fixed chamber for the arrival of burnt gases. 47, which is connected to a flue gas inlet duct 48, and, on the other hand, to a fixed flue gas outlet chamber 49, to which a flue gas outlet duct 50 is connected.
FIG. 4 shows a completely different embodiment of an indirect action heat exchanger which can be used as an apparatus for preheating raw materials. In this case, the preheating device, which is designated by 51, is in the form of a fixed heat exchanger, passing through, which comprises at least one tubular sheath 52, <EMI ID = 26.1>
in the case of the illustrated embodiment, two sheaths 52) are provided. These sheaths 52 are made in such a way that the raw materials which they receive at the upper part (arrow 53) descend therein by sliding under the effect of their own weight, so that the raw materials, the preheating of which is completed , are removed at the lower end - for example by a conveyor screw 54 or a device
equivalent output. The ducts 52, closed to the side walls, which.
are located at a distance from each other, pass through a chamber 55, which
is traversed, transversely to these ducts 52, by the burnt gases from the furnace (arrows 56) and which is connected, on the one hand, to an inlet duct
flue gas 57: and, on the other hand, to a flue gas outlet duct
58. The indirect-acting preheating device corresponding to the
embodiment illustrated in FIG. 4 can be of particularly simple construction and be used with a particularly low expenditure of energy.
CLAIMS
1. Installation for heat treatment of raw materials intended for melting glass, which includes a melting furnace, as well as
that a preheating device heated by burnt gases from the melting furnace, characterized in that it comprises, as a preheating device, a heat exchanger with indirect action.