CH94881A - Procédé de chauffage de fours et dispositif pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Description

  Procédé de chauffage de fours et dispositif pour sa mise en     #uvre.       L'invention comprend un procédé de chauf  fage de fours au moyen d'un hydrocarbure  et un dispositif pour sa mise an     oeuvre.     



       Suivant    ce procédé,     l'hyrocarbure    est trans  formé avant son introduction dans le foyer  du four en gaz combustible sans qu'il ait été       pulverisé,    ce gaz combustible étant, à son  arrivée dans le foyer, mélangé à de l'air  préalablement     chauffé.     



  Le dispositif pour la mise en     oeuvre    de  ce procédé comporte au moins un foyer de  combustion partielle constitué par des augets  superposés destinés à contenir l'hydrocarbure  et logés dans des compartiments distincts;  munis de volets mobiles permettant de régler  l'admission d'air dans chaque compartiment.

    de façon que l'hydrocarbure contenu dans les  augets brûle lentement et incomplètement, ce  dispositif comportant en plus au moins un  carneau, dans lequel débouchent individuel  lement lesdits compartiments, et destiné à  amener dans le four les     produits    de combus  tion provenant de la combustion primaire de  l'hydrocarbure contenu dans les augets, ainsi  qu'au moins un second carneau adjacent au    carneau précédent et destiné à amener dans  le four de l'air chaud venant d'un récupérateur,  ces deux carneaux débouchant distinctement  dans le four, en vue que la combustion des  produits de la combustion primaire, amenés  par le premier carneau, s'opère d'une façon  complète' au point même où la chaleur doit  être utilisée.  



  Le présent procédé permet d'utiliser pour  le     chauffage    de fours des hydrocarbures tels  que, par exemple, des huiles lourdes de pétrole,  de schiste, du brai etc.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exem  ple, une forme d'exécution du dispositif pour  la mise en     oeuvre    du procédé.  



  La     fig.    1 est une vue en perspective mon-.  tram l'ensemble du four;  La     fig.    2 en est une coupe verticale longi  tudinale;  La     fig.    3 est une coupe verticale Trans  versale à plus grande échelle, faite suivant  la ligne     A-A    de la     fig.    2;  La     fig.    4 montre en vue de face le dis  positif d'alimentation des augets.      L'appareil de     chauffage    du four comprend  un massif en maçonnerie réfractaire     pr6sen-          tant    deux colonnes a al, entre lesquelles vient  se placer le four proprement dit b constitué  comme il sera dit plus loin.  



  Chaque colonne comporte deux carneaux       c    ou<B><I>CI,</I></B> d ou dl débouchant tous deux à leur  extrémité supérieure sur la face interne de  la colonne.  



  Sur la partie antérieure de chaque colonne  sont ménagés trois compartiments superposés  e ou el, dans chacun desquels est placé un       auget    fou     f'1    formant tiroir contenant l'hydro  carbure liquide ou solide,     fig.    2 et 3. Du côté  extérieur; chaque compartiment e ou e' est  fermé par un volet en tôle d'acier     g    ou     g1     mobile autour d'un axe horizontal la ou hl; du  côté opposé, vers l'intérieur du four, les com  partiments e e' débouchent, par les orifices  <I>i. il,</I> dans le carneau collecteur<I>a</I> ou cl qui  dirige les gaz vers le laboratoire du four où  se produira leur combustion.  



  Les carneaux d dl des deux colonnes  <I>ce cc'</I> sont utilisés alternativement pour ame  ner l'air secondaire, destiné à produire la  combustion complète des gaz ou vapeurs d'hy  drocarbure arrivant par le     carneau    c ou cl,  et pour évacuer les gaz brûlés provenant de  cette combustion. Ces carneaux d dl sont  sont reliés chacun à une chambre 'de     r6cu-          p6ration    j ou j' contenant des empilages de  briques.

   Ces chambres, disposées symétri  quement, communiquent à leur partie supé  rieure avec les carneaux d dl et sont mises  en communication, à leur partie inférieure,  au moyen d'une valve de renversement     k,     alternativement avec une prise d'air frais     l     et avec un carneau<B>in</B> aboutissant à la che  minée du four. Un registre     )2,    intercalé sur  ce carneau permet de régler le tirage de la  cheminée.  



  Dans le cas d'emploi d'hydrocarbures liqui  des, les augets<I>f f'</I> de chaque colonne sont  alimentés par un réservoir surélevé o muni  d'autant de robinets 2) que la colonne com  porte d'augets; l'hydrocarbure est amené à  chaque auget par un tuyau     q,    d'un diamètre  suffisant pour éviter les engorgements, et    dont la tête en forme d'entonnoir se présente  en regard de l'un des robinets p; le volet       g    ou y' de chaque compartiment     e    ou el pré  sente une échancrure pour le passage du  tuyau d'alimentation     q.     



  Entre les deux colonnes a a' se présente  le four proprement dit b, constitué par une  enveloppe cylindrique en tôle, revêtue d'une  garniture réfractaire formant, à la partie in  férieure, l'assise de la sole, et à la partie  supérieure la voûte; ce four ouvert à ses  deux extrémités communique librement avec  les carneaux<I>c d c' dl</I> ménagés dans les  deux colonnes eu maçonnerie a al.  



  Ce four b est monté sur un wagonnet     r,     mobile sur des rails, et peut être ainsi dégagé  en avant ou en arrière du massif de maçon  nerie renfermant le dispositif de     chauffage.     



  Le fonctionnement de ce four est le  suivant:  Supposons que la valve de renversement k  soit dans la position représentée     fig.    2, que  le four soit déjà chaud, et que les godets f  de l'appareil de droite soient alimentés de       combustible.     



  Le combustible     s'échauffe    par     conducti-          bilité,    fond s'il est à l'état solide, et peut  être facilement enflammé; une fois allumé,  il brûle lentement en donnant des flammes  fumeuses, dont la faible chaleur est suffisante  pour maintenir le bain de combustible à la  température voulue pour provoquer la forma  tion de vapeurs d'hydrocarbure.  



  L'air extérieur, entrant dans les compar  timents e par les joints des volets     g    s'oppose  à ce que la température, à l'intérieur de ces  compartiments, atteigne le degré     auquel    pour  raient se produire des décompositions impor  tantes d'hydrocarbures pouvant entraîner des  dépôts de carbone en quantité appréciable,  lesquels constitueraient un déchet; en outre,  l'air, n'entrant qu'en petite quantité par les  joints des volets     g,    ne permet qu'une com  bustion incomplète pouvant être comparée à  la production des gaz dans une gazogène à  houille.  



  Les fumées et les vapeurs d'hydrocarbures  résultant de cette combustion incomplète et      de cette vaporisation de l'hydrocarbure, pénè  trent par les orifices i dans le carneau collec  teur c et sont dirigées par ce dernier dans  le laboratoire du four b, où elles rencontrent  l'air secondaire amené par le conduit d et  qui s'est échauffé par son passage à travers  le récupérateur j ; il se produit alors la com  bustion complète des vapeurs d'hydrocarbure  qui brûlent en donnant naissance à une flamme  d'une température extrêmement élevée, la  quelle venant lécher le métal qui se trouve  sur la sole du four b, en détermine la fusion,  puis l'affinage.  



  Les gaz résultant de la combustion s'échap  pent du laboratoire du four par le carneau     d1     de l'appareil de chauffage de gauche, traver  sent la chambre de récupération j' en aban  donnant aux empilages de briques la plus  grande partie de leurs calories, et de là ils  sont dirigés par la valve<I>k</I> dans le carneau     in     qui     aboutit    à la cheminée.  



  Au bout d'un temps déterminé, soit par  exemple une demi-heure, on renverse, par la       manaeuvre    de la valve     7,-,,    le sens de circu  lation de l'air, de la flamme et des gaz brûlés;  quelques minutes avant le moment 'où ce  renversement de marche doit être effectué, on  cesse d'alimenter l'appareil de chauffage de  droite, afin que, lors du renversement, il ne  reste pas de combustible en excès dans les  godets f.  



  Au moment du renversement de marche,  on garnit de combustible les godets f 1 de  l'appareil de chauffage de gauche, ce com  bustible s'échauffe rapidement et s'allume de  lui-même; c'est à ce moment seulement qu'on  tourne la valve k, au moyen du levier de       manmuvre        k1,    pour renverser le sens de la  circulation de l'air, des flammes et des gaz  brûlés.  



  A partir de ce moment, le fonctionnement       s'effectue    de façon inverse: l'air aspiré par  la prise     l    est réchauffé dans le récupérateur  de gauche     j        l,    la flamme parcourt le labora  toire du four b de gauche à droite, les gaz  brûlés traversent le récupérateur de droite j;  en le réchauffant.    On continue ainsi en inversant     p6riodi-          quement    le' sens de la circulation de l'air, de  la flamme et du gaz.  



  Pour la mise en marche du four, soit au  début, soit- après une réparation par exem  ple, il suffit de brûler du bois dans le labora  toire en inversant de temps en temps la valve k  de manière à     échauffer    le massif du four; les  carneaux et les récupérateurs. Quand ce mas  sif est chaud, ce qui peut demander 12 à 15  heures environ, on allume un des appareils  de chauffage et le four fonctionne comme i1  a été dit ci-dessus.  



  Le réglage de la combustion est opéré au  moyen, d'une part, du registre     n    qui permet  de faire varier le tirage de la cheminée et,  d'autre part, de la soupape     h    de la prise  d'air d qui détermine la quantité d'air admise  au laboratoire du four     b.     



  Le dispositif de chauffage qui vient d'être  décrit peut être appliqué également pour la  cuisson de produits céramiques, de matières  réfractaires, de briques siliceuses, de briques  en magnésie, de pierres calcaires, de pierres  de castine     etc..    . . en raison des très hautes  températures qu'il peut fournir.  



  Dans ce- cas, le four pourra être agrandi  et avoir sa sole plate; de plus, ce four sera  de préférence fixe et muni de portes latérales  ou de trappes permettant le chargement facile  des produits à chauffer sur toute la surface  de la sole.  



  Un pareil dispositif de chauffage est appli  cable dans tous les cas où il s'agit d'obtenir  une température élevée; il permet de conduire  le     chauffage    à volonté, soit en faisant monter  ou baisser la température, selon les besoins,  soit en maintenant avec une régularité par  faite la température à une valeur donnée  pendant le temps voulu.  



  Ce dispositif de chauffage est applicable  notamment aux fours pour la fusion et l'affi  nage des métaux et alliages, pour la fabrica  tion du verre, pour la cuisson     de--    produits  céramiques de toutes sortes, aux fours à ré  chauffer, à recuire     etc..    . . .  



  En raison des propriétés du combustible  employé, la présente invention permet d'ob-      tenir des températures difficiles à atteindre  avec les gaz de gazogènes, dans des condi  tions de régularité, de simplicité et d'économie  qu'on ne retrouve dans aucun des modes de       chauffage    actuellement employés.  



  Il est bien entendu que le mode de réali  sation décrit ci-dessus n'est donné qu'à titre  d'indication, et que la forme, les dimensions  et les détails de construction des divers élé  ments constitutifs du dispositif pourront être  modifiés selon les applications; ainsi par  exemple, on conçoit que chaque appareil de  chauffage pourrait comporter sur ses deux  faces avant et arrière des godets contenant  du combustible.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé pour- le chauffage de fours au moyen d'un hydrocarbure, caractérisé en ce que l'hydrocarbure est transformé avant son introduction dans le foyer du four en gaz combustible saris qu'il ait été pulvérisé, ce gaz combustible étant, à son arrivée dans le foyer, mélangé à de l'air préalablement chauffé. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que la transformation de l'hydro carbure en gaz combustible est obtenue en le brûlant lentement de manière à provo quer une combustion incomplète; ces pro duits de combustion étant à leur arrivée dans le four mélangés à de l'air préala blement chauffé ce qui provoque leur com bustion complète.

   2 Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'hydrocarbure est liquide. 3 Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'hydrocarbure est solide. REVE-.'#ITDICATION II: Dispositif pour la mise à exécution du procédé suivant la revendication I, caractérisé cri ce qu'il comporte au moins un foyer cons titué par des augets superposés destinés à contenir un hydrocarbure et logés dans des compartiments distincts, munis de volets mo biles permettant de régler l'admission d'air dans chaque compartiment de façon que l'hydrocarbure contenu dans les augets brûle lentement et incomplètement,

   ce dispositif comportant en plus au moins un carneau, dans lequel débouchent individuellement les dits compartiments, et destiné à amener dans le four les produits de combustion provenant de la combustion primaire de l'hydrocarbure contenu dans les augets, ainsi qu'au moins un second carneau adjacent au carneau pré cédent et destiné à amener dans le four de l'air chaud venant d'un récupérateur, ces deux carneaux débouchant distinctement dans le four, cri vue que la combustion des pro duits de la combustion primaire, amenés par le premier carneau, s'opère d'une façon com plète au point même où la chaleur doit être utilisée.

   SOUS-REVENDICATIONS- 4 Dispositif selon la revendication II, carac térisé en ce que le carneau amenant au four les produits de la combustion primaire de l'hy drocar-brrre contenu dans les augets présente une partie verticale se prolongeant par une partie sensiblement horizontale qui débouche dans le four, et que le carneau qui amène au four l'air chaud venant du récupérateur présente également une partie verticale et une partie sensiblement hori zontale débouchant dans le four, les parties verticale et horizontale de ce carneau étant adjacentes sur toute leur longueur respec tivement avec les parties verticale et hori zontale du premier carneau.

   5 Dispositif selon la revendication II et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que le four proprement dit est monté entre deux massifs de maçonnerie dans chacun desquels sont ménagés deux carneaux dont l'rrrr amène au four les produits de com bustion incomplète et l'autre est relié à un récupérateur, les parties horizontales de ces carneaux débouchant sur les faces des deux massifs de maçonnerie adjacentes aux deux extrémités du four proprement dit, ce dernier se présentant entre les deux mas sifs de maçonnerie en regard des orifices par lesquels débouchent ces carneaux, les deux récupérateurs pouvant être mis en communication, au moyen d'une valve,

   alternativement avec une prise d'air frais et avec une cheminée d'évacuation des produits de la combustion finale, de telle faon que chacun des carneaux qui les relient au four soit utilisé alternativement pour amener à ce dernier l'air secondaire, destiné à produire la combustion complète des produits de combustion et pour évacuer les gaz brûlés provenant de cette combustion.