FR2458773A1 - Four a chauffage au gaz - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET APPAREIL POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE D'UN ELEMENT CONTINU QUI SE DEPLACE A TRAVERS DES CHAMBRES ISOLEES SUCCESSIVES. ON ENVOIE, PAR UN VENTILATEUR 23, UN GAZ CHAUD, A TEMPERATURE REGLEE, DANS LA CHAMBRE TRAVERSEE EN DERNIER PAR L'ELEMENT 6 A TRAITER. ON FAIT CIRCULER EN CASCADE, PAR DES VENTILATEURS ET DES CLAPETS DE REGLAGE 26, 27, 30, 34, 35, 36 LE GAZ SORTANT DE LA DERNIERE CHAMBRE, SUCCESSIVEMENT A TRAVERS LES AUTRES CHAMBRES, JUSQU'A LA CHAMBRE TRAVERSEE EN PREMIER PAR L'ELEMENT. LE GAZ CHAUD USE EST EXTRAIT DE CETTE CHAMBRE PAR DES MOYENS APPROPRIES 21. L'INVENTION S'APPLIQUE EN PARTICULIER AU SECHAGE ET A LA CUISSON DE PEINTURE, AVEC EVAPORATION ET EVACUATION DU SOLVANT.

Description

La présente invention est relative à tout type de

four, et en particulier à un four flottant pour bandes métal-

liques, utilisé en combinaison avec un dispositif d'applica-

tion d'un revêtement, par exemple de peinture, sur un élément continu, tel qu'une feuille de métal.

Un four de ce type comprend généralement une plurali-

té de chambres alignées horizontalement, qui sont disposées côte-à-côte et isolées l'une de l'autre et de l'atmosphère ambiante, de façon étanche. Une feuille de métal est guidée horizontalement à travers le dispositif de revêtement, puis

successivement à travers les chambres individuelles de trai-

tement thermique, dans lesquelles elle vient en contact avec

des gaz chauds, pour sécher et durcir le revêtement de pein-

ture par élimination du solvant de la peinture sous forme de vapeur très volatile dans les gaz chauds évacués des différentes chambres. Les gaz chauds sont projetés sur la feuille de métal en déplacement dans chacune des chambres de traitement thermique, à partir d'une pluralité de buses placées verticalement au-dessus et au-dessous de la feuille de métal et dont l'étendue est normalement au moins égale à la largeur de la feuille de métal. Dans les dispositifs connus, les gaz chauds sont introduits dans les chambres

individuelles du four, et évacués de ces chambres, sensi-

blement de la façon décrite par exemple dans le Brevet Amé-

ricain n0 3 923 449. En général, chaque chambre de traite-

ment comporte son propre système de régulation de la tempé-

rature et de la composition des gaz chauds qui circulent dans cette chambre particulière. Les gaz usés contenant la

vapeur du solvant sont évacués des chambres dans une chemi-

née commune d'échappement. Le volume de gaz évacué du four

est prédéterminé pour maintenir la concentration de la va-

peur de solvant à une valeur inférieure ou égale à 25 % de sa limite explosive inférieure (L.E.I.). Des concentrations plus élevées de vapeur de solvant (jusqu'à 50 % de la limite

explosive inférieure), peuvent être utilisées si la concen-

tration en vapeur de solvant du gaz évacué est constamment vérifiée. Cela est effectué par prélèvement périodique d'une partie du gaz évacué dans la cheminée commune et par mesure de la teneur en solvant de cette partie. Il est clair que la teneur en solvant du gaz dans le courant principal de gaz évacué n'est pas une image exacte de la concentration réelle de la vapeur de solvant dans l'une quelconque des chambres individuelles. Par exemple, la concentration en vapeur du solvant peut être dangereusement élevée dans une chambre mais compensée par une faible concentration de la

vapeur de solvant dans une autre chambre.

La présente invention a pour but de pourvoir à un four simplifié qui constitue un perfectionnement important par rapport aux fours existants, en particulier en ce qui

concerne le dispositif de circulation des gaz chauds à tra-

vers les différentes chambres.

Un four conforme à la présente invention comprend essentiellement une pluralité de chambres de traitement individuelles, disposées de façon adjacente côte-à-côte et en alignement et qui sont isolées de façon étanche l'une de l'autre et de l'atmosphère ambiante. Des moyens sont prévus pour guider un élément continu, tel qu'une feuille de métal, successivement à travers les chambres afin de le mettre en contact avec un gaz chaud qui circule dans ces chambres. Des moyens sont prévus pour faire circuler jusqu'à la chambre

de traitement traversée en dernier par l'élément en dépla-

cement, un gaz chaud à une température prédéterminée. D'au-

tres moyens sont prévus pour faire circuler, à travers les autres chambres, le gaz envoyé à la chambre traversée en dernier et pour évacuer le gaz usé de la chambre traversée en premier par l'élément en déplacement, de telle manière qu'en fait, le même gaz chaud circule successivement en cascade à travers les chambres de traitement, de la chambre traversée en dernier à la chambre traversée en premier par

l'élément, pendant son déplacement à travers le four compo-

site. Suivant une caractéristique préférée de l'invention,

on utilise le gaz usé évacué du four pour le réglage de tem-

pérature du gaz neuf, afin de conférer à ce dernier des

caractéristiques appropriées à la circulation dans la der-

nière chambre; les moyens utilisés dans ce but comprennent un incinérateur de fumées, dans lequel le gaz évacué est chauffé, et un échangeur de chaleur, à travers lequel le gaz chaud évacué passe ensuite pour réchauffer le gaz neuf

plus froid qui est ensuite envoyé à la dernière chambre.

Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de

la description qui va suivre.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complé-

ment de description qui va suivre, qui se réfère aux des-

sins annexés dans lesquels:

- la figure 1 est un schéma d'un dispositif de revé-

tement et d'un four associé conforme à la présente inven-

tion; - la figure 1A est un schéma d'une partie du four de la figure 1, prévue pour le refroidissement d'un élément avant sa sortie du four, et

- la figure 2 est un schéma d'un dispositif de revê-

tement et d'un autre mode de réalisation d'un four associé conforme à la présente invention, qui est,en outre,pourvu d'un mécanisme particulier pour le réglage plus précis de la

température du gaz dans chacune des chambres individuelles.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention,

dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.

Les figures 1 et lA représentent un dispositif de

revêtement usuel 4 et un four composite associé 5, à tra-

vers lequel on fait passer un élément continu 6, par exem-

ple une bande de métal fraîchement peinte, en vue de son traitement, par exemple pour le séchage et le durcissement de la peinture par élimination du solvant de la peinture sous forme de vapeur. Le four composite 5 représenté sur

ces figures, comprend essentiellement un four de préchauf-

fage comportant trois zones 7 à 9, adjacentes, alignées horizontalement, en tandem avec un four à grande vitesse

comportant cinq zones adjacentes 10 à 14, alignées hori-

zontalement, dans lesquelles le traitement thermique de l'élément continu 6 est effectué et qui sont principalement

concernées par l'invention. Les zones 7 à 14 comprennent cha-

cune une chambre 15 qui est isolée de façon étanche de l'atmosphère ambiante et des autres chambres. Les chambres présentent des ouvertures alignées horizontalement, à travers lesquelles l'élément 6 entre dans les différentes zones 7 à 14 et en sort. Des dispositifs d'étanchéité, de type connu, sont associés à ces ouvertures pour isoler les chambres 15 l'une de l'autre. Deux rangées opposées de buses orientées transversalement, par exemple les buses 16, 17, sont disposées dans chacune des chambres 15 des zones 7 à 14,

pour projeter des jets de gaz à température déterminée con-

tre les faces opposées de l'élément continu 6 qui est guidé horizontalement entre les deux rangées de buses sans être supporté par des rouleaux de guidage comme ceux qui sont

normalement utilisés pour supporter un élément 6 en dépla-

cement. Les buses qui se trouvent dans les cinq zones 10 à 14 du four à grande vitesse sont du type pour flottation, décrit par exemple dans les Brevets Américains 3 837 551 ou 3 982 327, alors que les buses qui se trouvent dans les trois zones 7 à 9 du four de préchauffage sont du type à jet direct, décrit par exemple dans le Brevet Américain

n' 2 574 083, dans lequel l'air est projeté contre l'élé-

ment 6 suivant un angle de 90 par rapport au plan de

l'élément 6.

Un incinérateur de fumées 18 de type classique, un échangeur 19 de préchauffage, et un échangeur de chaleur d'appoint, sont associés à l'appareil de revêtement 4

et au four composite 5.

En fonctionnement, un mélange de gaz et de vapeur de

solvant, extrait comme gaz d'échappement de la première zo-

ne 7 de préchauffage, qui est la zone la plus en amont du

four composite 5 à être traversée par l'élément 6 en dépla-

cement à sa sortie de l'appareil de revêtement 5, est mis

en circulation par un ventilateur 21, sous pression, succes-

sivement à travers l'échangeur de préchauffage 19 et l'inci-

nérateur de fumées 18 dans lequel la température du gaz d'échappement est élevée,par exemple de 2600C à 8150C. Le gaz d'échappement chauffé est ensuite envoyé, simultanément ou alternativement, à travers l'échangeur de préchauffage 19 et/ou l'échangeur d'appoint 20, selon les conditions thermiques désirées dans l'échangeur d'appoint 20. Le gaz

d'échappement chaud usé, qui sort de l'échangeur de pré-

chauffage 19 et/ou de l'échangeur d'appoint 20, est rejeté à l'atmosphère ambiante ou utilisé, par exemple pour le

réglage de température d'un autre fluide.

Un ventilateur 22 fait circuler un air d'admission approprié, relativement froid, par exemple l'air sortant

de l'appareil de revêtement 4, à travers l'échangeur d'ap-

point 20, en condition d'échange de chaleur avec le gaz

d'échappement chaud sortant de l'incinérateur de fumées 18.

Cet air d'admission froid est chauffé dans l'échangeur d'ap-

point 20, par exemple de 21-320C à 5600C, pour être ensuite

envoyé dans la chambre 15 de traitement thermique de la cin-

quième ou dernière zone 14 à grande vitesse, qui est la zone du four composite 5 le plus en aval traversée par l'élément 6 en déplacement. Un ventilateur 23 est utilisé pour faire

circuler de façon continue le gaz chaud, sortant de l'échan-

geur d'appoint 20, vers les buses 16, 17, qui se trouvent

dans la chambre 15 de la dernière zone à grande vitesse 14.

Un clapet de recirculation 24, caractéristique des autres clapets du four composite, est prévu pour permettre la recirculation du gaz chaud dans la dernière zone à grande vitesse 14, afin d'obtenir un débit constant de gaz à la

sortie des buses 16, 17 de cette zone.

Un dispositif 25 de régulation de pression mesure la pression du gaz à l'intérieur de la dernière zone 14 à grande vitesse et commande l'ouverture et la fermeture d'un clapet 26 de réglage du débit, qui règle à son tour le débit de gaz d'échappement chaud passant de la dernière zone 14 à grande vitesse à la zone 13 à grande vitesse située immédiatement en amont, lorsque la pression de gaz mesurée dépasse une valeur prédéterminée. Un ventilateur 27 est actionné de manière à faire circuler le gaz d'échappement chaud sortant de la dernière zone 14 à grande vitesse vers les buses 16, 17 qui se trouvent dans la chambre 15 de la quatrième ou avant-dernière zone 13 à grande vitesse, située

immédiatement en amont, qui est également pourvue d'un cla-

pet de recirculation 28, conçu pour fonctionner en synchro-

nisme avec le clapet 26 de réglage de débit, afin de permet-

tre la recirculation du gaz chaud à l'intérieur de l'avant-

dernière zone 13 à grande vitesse, vers les buses 16, 17 de

cette zone, proportionnellement à une diminution de la cir-

culation du gaz venant de la dernière zone 14 en aval, pro-

voquée par une fermeture partielle du clapet 26 de réglage

de débit.

Un dispositif similaire de régulation de pression 29 est prévu pour mesurer la pression de gaz dans la quatrième zone 13 à grande vitesse et commander en correspondance le fonctionnement d'un clapet 30 afin de régler l'évacuation du gaz chaud de cette zone 13 vers la troisième zone 12 à grande vitesse, traversée par l'élément en déplacement 6 et située immédiatement en amont. La troisième zone 12 à grande vitesse et les zones 11, 10 successivement situées en amont

sont équipées, de même, de dispositifs 31 à 33 de régula-

tion de pression pour actionner des clapets 34 à 36 de réglage de débit, afin de régler la circulation du gaz chaud

successivement à travers les troisième, deuxième, et premiè-

re zones à grande vitesse 12, 11, 10. Ces zones sont égale-

ment équipées chacune de ventilateurs semblables 37 et de clapets de recirculation 38 qui, comme indiqué précédemment,

sont utilisés en combinaison avec les clapets 34 à 36 de ré-

glage de débit pour faire circuler et recirculer le gaz

chaud vers les buses 16, 17 qui se trouvent dans les cham-

bres 15 de ces zones, qui sont maintenues à des températures

successivement décroissantes.

Les trois zones 7 à 9 du four de préchauffage sont également équipées chacune de dispositifs similaires 39 de

régulation de pression,et de clapets 40 associés de régla-

ge de débit, pour commander le débit du gaz chaud d'une

zone à la zone immédiatement en amont, ainsi que de venti-

lateurs correspondants 41 et de clapets de recirculation associés 42, pour faire passer en cascade le gaz sortant du four à grande vitesse successivement à travers les trois

zones 9 à 7 du four de préchauffage, comme décrit précédem-

ment à propos du four à grande vitesse. Les températures du gaz chaud, qui circule en cascade de la zone 9 à la zone 8

puis à la zone 7, sont successivement décroissantes.

Un échangeur de refroidissement 43 est associé au ventilateur 41 de la troisième zone 9 de préchauffage, qui

est la dernière zone traversée par l'élément 6 en déplace-

ment. L'air froid provenant d'une source appropriée quelcon-

que, par exemple de l'appareil de revêtement 4, est diri-

gé par une pluralité de clapets 44, 45, à travers l'échan-

geur de refroidissement 43, pour refroidir à volonté le gaz

chaud qui est envoyé vers la troisième zone 9 de préchauf-

fage à partir de la zone située immédiatement en aval, qui est la première zone 10 à grande vitesse. Un dispositif 47 de régulation de température est utilisé pour détecter les températures du gaz chaud en circulation dans la première et la dernière zones de préchauffage 7, 9,et commander de façon correspondante le fonctionnement des clapets 44, 45 afin de diriger tout ou partie de l'air froid venant de

l'appareil de revêtement 4 à travers l'échangeur de refroi-

dissement 43, en relation d'échange de chaleur avec le gaz chaud sortant de la première zone 10 à grande vitesse, avant de faire passer le gaz en cascade successivement à travers

les trois zones de préchauffage 9 à 7. L'air froid réchauf-

fé dans l'échangeur de refroidissement 43 est ensuite dirigé

vers l'échangeur d'appoint 20.

L'examen de la figure 1 montre que le gaz chaud pro-

venant d'une source unique, à savoir l'échangeur d'appoint ,circule en cascade successivement à travers les zones

14 à 7 des fours à grande vitesse et de préchauffage, con-

-30 traire-ment aux fours conformes à l'Art antérieur, dans les-

quels des brûleurs individuels sont associés à chaque zone pour fournir la chaleur nécessaire au maintien des zones

des fours aux températures désirées. Les brûleurs indivi-

duels, normalement associés à chaque chambre de traitement thermique, dans les fours suivant l'Art antérieur, pour le réglage de la température du gaz envoyé aux buses de cette chambre particulière, sont supprimés, ce qui simplifie la construction et le fonctionnement du four composite 5 conforme à la présente invention. Il faut également noter que la mesure de la concentration du solvant dans le gaz chaud, faite dans le courant principal de gaz d'échappement qui sort de la première zone de préchauffage 7, représente la teneur maximale possible en solvant dans le four compo- site,puisque la somme des parties, si l'on peut dire, ne

peut pas excéder le total. En d'autres termes, comme, pen-

dant le fonctionnement du four, du solvant est ajouté au gaz chaud successivement dans les zones 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8 et 7, la concentration du solvant atteint une valeur

maximale dans la zone 7.' Il suffit donc de mesurer la con-

centration en solvant dans la zone 7.

Le chauffage de l'élément dans les différentes zones peut être maintenu en équilibre par différents procédés. Un

premier procédé consiste à mesurer de façon continue la tem-

pérature du gaz qui circule en cascade à travers le four com-

posite, par prélèvement périodique d'échantillons du gaz

dans les différentes zones, afin de déterminer si la tempé-

rature du gaz correspond à une valeur calculable et de ré-

gler en conséquence la température et le débit de gaz à tra-

vers le four composite. Toutefois, ce procédé est compliqué et non souhaitable, en ce qu'il prend trop de temps. Le procédé particulier décrit ci-après est conçu pour maintenir

le système de chauffage en équilibre. Deux dispositifs sem-

blables 48 sont prévus dans les première et dernière zones à grande vitesse 10, 14 pour détecter la température du gaz chaud qui circule dans les chambres 15 de ces zones particulières. Les dispositifs 48 de détection de température sont reliés à un appareil approprié 49 de régulation de température,qui cancaade le fonctionnement de deux clapets 50,51 utilisés pour diriger tout ou partie

du gaz d'échappement chaud,venant de 1'incinérateur de fumées 18,simulta-

nément ou alternativement à travers l'échangeur 19 de préchauffage

et/ou l'échangeur 20 d'appoint, afin de régler la tempéra-

ture du gaz d'admission chaud envoyé à la dernière zone 14 à grande vitesse. En principe, les mesures de température du gaz chaud dans les première et dernière zones 10, 14 à

grande vitesse,sont transformées en un signal électrique.

Une certaine partie calculable prédéterminée de chaque signal

électrique est combinée et comparée avec une consigne stan-

dard, qui est également calculable. Les positions des diffé-' rents clapets de régulation de la température et du débit d'air d'admission dans le four composite 5 sont modifiées en fonction de tout écart ou déviation par rapport à la consi-

gne, afin de ramener le système de chauffage à l'équilibre.

Une autre méthode de maintien d'un système de chauffage en équilibre par commande du fonctionnement des clapets 50, 51, consiste à utiliser un régulateur de température similaire 52 et un dispositif associé 53 de détection de température

prévu en un point qui est calculable, pour obtenir une tem-

pérature constante qui est en corrélation avec les tempéra-

tures détectées dans les première et dernière zones 10, 14

à grande vitesse. Des commandes similaires peuvent être uti-

lisées dans le fonctionnement du four de préchauffage.

Adaptation au refroidissement

Les quatrième et cinquième zones 13, 14 à grande vi-

tesse peuvent être modifiées, ainsi que cela ressort tout particulièrement de la figure 1A, pour refroidir l'élément 6 en déplacement avant sa sortie du four composite 5, en particulier dans les cas, par exemple, o trois zones à

grande vitesse 10 à 12 suffisent pour éliminer, par exem-

ple, la vapeur de solvant et sécher et durcir convenable-

ment le revêtement sur l'élément 6 en déplacement. Le sys-

tème de la figure 1A est conçu de telle manière que le gaz

chaud sortant de l'échangeur d'appoint 20 puisse être en-

voyé alternativement à la troisième et à la dernière zones à grande vitesse 12 et 14. Ce résultat est obtenu à l'aide

de deux clapets 54, 55 qui sont agencés de manière à diri-

ger le gaz chaud qui sort de l'échangeur d'appoint 20 vers la troisième zone à grande vitesse 12, plutôt que vers la dernière zone à grande vitesse 14. Une admission d'air frais 56 est prévue pour fournir de l'air neuf froid, à partir d'une source quelconque appropriée, à la dernière zone 14 à

grande vitesse, afin de le faire circuler en cascade à tra-

vers cette zone et à travers la zone 13 à grande vitesse située immédiatement en amont, d'o le gaz de refroidissement est évacué par un passage 57 d'évacuation de fluide, au

moyen d'un ventilateur 58 refoulant par exemple à l'atmos-

phère. Le dispositif 29 de régulation de pression, qui est

en communication avec l'avant-dernière zone 13 à grande vi-

tesse, est utilisé pour actionner et commander la position

d'un clapet 59 qui règle l'évacuation de gaz froid à tra-

vers le passage 57. Des capteurs de température 60, placés dans les dernière et troisième zones 14, 12 du four à grande vitesse, peuvent être utilisés de la même façon que celle qui a été décrite pour le capteur 48, afin de régler

la température du gaz utilisé dans l'opération de refroi-

dissement. Dispositif individuel de régulation de la température du four

Comme représenté à la figure 2, l'installation com-

-prend un dispositif de revêtement 68, avec un tunnel de

jonction de sortie 69 qui est aligné horizontalement bout-à-

bout avec un four composite 70. Ce dernier comprend un four de préchauffage comportant deux zones 71, 72, en tandem avec un four à grande vitesse comportant trois zones 73, 74, 75

qui sont alignées horizontalement bout-à-bout avec une cham-

bre de refroidissement 76 placée à l'extrémité de sortie.

Les zones 71, 72 et 73 à 75 du four de préchauffage et du four à grande vitesse,comportent des chambres similaires 77, 78 qui sont isolées de l'atmosphère ambiante et l'une de l'autre par des dispositifs d'étanchéité de type usuel associés aux ouvertures entre les zones 71 à 75 à travers lesquelles passe un élément continu 79, tel qu'une bande métallique, lorsque cet élément se déplace à travers le four composite 70. Les zones 71 à 75 du four de préchauffage

et drl four à grande vitesse et la chambre de refroidisse-

ment 76 comportent chacune deux rangées de buses qui se font face, par exemple les buses 80, 81, entre lesquelles est

guidé l'élément continu 79, pendant son déplacement à tra-

vers le four composite 70 et la chambre de refroidissement 76. Comme indiqué précédemment, les buses 80, 81 qui se trouvent dans le four de préchauffage sont du type à jet direct, tandis que les buses qui se trouvent dans le four à grande vitesse et dans la chambre de refroidissement 76

sont du type à flottation.

Un incinérateur de fumées 82, un échangeur de pré-

chauffage 83 et un échangeur d'appoint 84, semblables à

ceux qui sont utilisés avec le four composite 5 de la figu-

re 1, sont associés au four composite 70 de la figure 2 et fonctionnent en liaison avec ce dernier, comme décrit plus haut.

En fonctionnement, on fait circuler de l'air d'admis-

sion relativement froid venant d'une source appropriée quel-

conque, par exemple de la chambre de refroidissement 76 située en bout de ligne,de l'appareil de revêtement 68, ou d'un four primaire situé avant l'appareil de revêtement 68, seuls ou en combinaison l'un avec l'autre, comme représenté,

à l'aide. des ventilateurs 85, 86 à travers l'échangeur d'ap-

point 84, dans lequel le gaz est chauffé à la température désirée pour être envoyé aux buses 80, 81, de la dernière zone à grande vitesse 75. Le gaz chaud circule en cascade

successivement à travers les autres zones, jusqu'à la pre-

mière zone 71 du four de préchauffage d'o le gaz chaud est

évacué à un débit massique déterminé, réglé par un ventila-

teur 87 qui travaille en association avec un appareil appro-

prié 88 de régulation du débit de gaz. L'appareil 88 est conçu pour mesurer en continu le débit massiqqe du gaz d'échappement qui sort du four composite 70 et provoquer un changement de la température du gaz en circulation en direction du four à grande vitesse, si le débit massique

du gaz évacué s'écarte d'une valeur voulue.

Le four composite 70 est conçu pour un certain taux

d'évaporation qui est en corrélation avec un débit massi-

que désiré de gaz, fixé comme référence, pour obtenir la concentration attendue de vapeur. Les calculs pour obtenir ce résultat sont bien connus. Ainsi, il suffit de mesurer le débit massique de gaz sortant du four composite 70 et de le régler en conséquence s'il s'écarte de la référence désirée. Cela est obtenu en faisant varier la température du gaz qui circule à travers le four composite 70. Par exemple, l'appareil 88 de régulation du débit comprend un dispositif de détection de température, pour mesurer la taupérature du gaz d'échappeoent,et un dispositif de détection de pression, pour mesurer la pression différentielle du gaz d'échappement à son passage à travers un certain orifice réduit,attendu que le débit massique du gaz

d'échappement est en corrélation avec ces deux facteurs qui sont constat-

ment mesurés.Ces mesures sont envoyées à l'appareil 88 de régulation du

débit,o elles sont examinées et canparées à la norme.Si un écart auelcon-

que est observé par rapport à cette norme, l'appareil 88 de régulation du débit réagit pour provoquer une modification correspondante de la température du gaz d'admission envoyé au four à grande vitesse, afin de corriger toute déviation du débit massique par rapport à la norme, comme décrit plus

loin de façon plus détaillée.

La teneur en solvant du mélange gazeux évacué est également mesurée et analysée par un mécanisme approprié 89,

-15 lorsque ce mélange sort de la première zone 71 de préchauf-

fage pour circuler ensuite à travers l'échangeur de préchauf-

fage 83 et l'incinérateur de fumées 82 dans lequel le mélange gazeux est chauffé. Le système de circulation du gaz évacué est conçu pour que tout ou partie du mélange gazeux chaud sortant de l'incinérateur de fumées 82 puisse être envoyé simultanément ou alternativement, à l'échangeur d'appoint 84,

à l'échangeur de préchauffage 83 ou simplement envoyé direc-

tement à l'atmosphère ambiante. Dans les deux premiers cas,

le mélange gazeux chaud est évacué à l'atmosphère, après-

passage d travers l'échangeur d'appoint 84 et/ou l'échangeur de préchauffage 83. L'appareil 88 de régulation du débit est utilisé pour commander le fonctionnement de deux clapets , 91, afin de dériver tout ou partie du gaz d'échappement

chaud provenant de l'incinérateur 82 vers l'échangeur de cha-

leur d'appoint 84 ou l'échangeur de préchauffage 83, pour

régler de façon correspondante la température du gaz d'admis-

sion envoyé au four à grande vitesse. Un dispositif usuel 92

de régulation de température est prévu pour régler la tem-

pérature du gaz dans l'incinérateur de fumées 82 par modula-

tion de la vanne de gaz de ce dernier et, si la température continue à monter lorsque la vanne de gaz se trouve dans sa position minimale, pour actionner un clapet 93 de commande de dérivation du gaz d'échappementchaud directement à l'atmosphère, afin d'empêcher un préchauffage excessif du gaz

qui traverse l'incinérateur 82.

L'air ou le gaz d'admission, chauffé à la température

prédéterminée désirée dans l'échangeur d'appoint 84, est en-

voyé à l'aide d'un ventilateur 94 aux buses 80, 81 dans la chambre 78 de la dernière zone à grande vitesse 75, pour être projeté contre l'élément en déplacement 79. Un clapet de recirculation 97 est prévu pour permettre l'extraction du gaz chaud dans la dernière zone à grande vitesse 75 et sa recirculation vers les buses 80, 81, afin de maintenir

un débit constant de gaz vers les buses, comme décrit pré-

* cédemment. Un dispositif approprié 98 de régulation de pres-

sion mesure la pression du gaz dans la dernière zone à grande

vitesse 75 et actionne en conséquence deux clapets 99, 100.

15. Le premier clapet 99 commande le passage en cascade du gaz chaud, de la dernière zone à grande vitesse 75 à la deuxième zone à grande vitesse 74, située immédiatement en amont, au

moyen d'un ventilateur 101. Le deuxième clapet de recircu-

lation 100 commande l'extraction du gaz chaud de la deuxième zone à grande vitesse 74, pour l'envoyer aux buses 80, 81 de cette zone, afin de maintenir un débit de gaz constant à

la sortie des buses.

Un dispositif similaire 102 de régulation de pression est prévu pour mesurer la pression du gaz dans la deuxième zone à grande vitesse 74 et actionner en conséquence un

clapet 103 de réglage du débit et un clapet 104 de recir-

culation, qui remplissent les mêmes fonctions que les cla-

pets 99, 100 précédemment décrits mais relativement au pas-

sage en cascade du gaz chaud de la deuxième zone à grande vitesse 74 à la première zone à grande vitesse 73 située immédiatement en amont, au moyen d'un ventilateur usuel 105, et à la recirculation du gaz dans la première zone à grande vitesse 73. On voit que le gaz chaud circule successivement en cascade à travers les différentes zones des fours à grande vitesse des figures 1 et 2, sensiblement de la même

façon. Toutefois, les zones 73 à 75 du four à grande vi-

tesse de la figure 2 comportent chacune, en outre, des méca-

nismes semblables 106 de régulation de température, pour détecter les températures du gaz dans ces zones et commander en conséquence des clapets semblables 107, afin de permettre l'envoi de gaz neuf nouvellement chauffé de l'échangeur d'appoint 84 aux buses 80, 81. De cette manière, par exemple, les températures du gaz dans les trois zones à grande vites- se 73 à 75 peuvent être maintenues égales ou à certaines valeurs désirées, contrairement au four composite 5 de la

figure 1, précédemment décrit.

Ainsi, le four composite 70 de la figure 2 présente

la caractéristique importante d'être capable de faire cir-

culer en cascade le gaz chaud successivement à travers les zones de traitement 73 à 75 du four à grande vitesse, tout en permettant la commande supplémentaire de l'envoi à l'une ou à toutes les zones, si nécessaire, de gaz chaud à des températures égales, supérieures, ou inférieures à celle du gaz chaud initialement envoyé à la dernière zone à grande

vitesse 75, afin de régler avec plus de précision la tempé-

rature du gaz dans les différentes zones du four à grande vitesse. De toutes manières, le gaz d'admission utilisé dans le procédé est chauffé par la même source, contrairement

à l'Art antérieur qui utilise des braleurs individuels à cha-

que zone pourrégler la température du gaz circulant dans

cette zone.

Des dispositifs semblables 108 de régulation de pres-

sion sont prévus dans la première zone à grande vitesse 73 et dans la deuxième zone adjacente 72 de préchauffage, pour mesurer les pressions de gaz dans ces zones et commander en

conséquence deux clapets 109, 110 et des ventilateurs sembla-

bles associés 111, afin de faire circuler en cascade le gaz chaud dans les deuxième et première zones de préchauffage

72, 71.

Un échangeur de refroidissement 112, semblable à celui de la figure 1, est prévu entre la première zone à

grande vitesse 73 et la deuxième zone adjacente de préchauf-

fage 72, pour refroidir, si nécessaire, le gaz chaud prove-

nant du four à grande vitesse avant son passage en cascade à travers le four de préchauffage. Un dispositif approprié 113 de régulation de température, en combinaison avec une graduation 114 et des transducteurs 115, 116, est utilisé pour détecter la température du gaz à l'entrée des zones de préchauffage 72, 71 et commander en conséquence deux clapets 117, 118, afin dé régler le débit de gaz provenant par exemple de la chambre de refroidissement 76 en bout de ligne, vers l'échangeur 112 de refroidissement rapide. Un clapet 119 est prévu pour permettre le refroidissement, si nécessaire, du gaz envoyé aux zones 73 à 75 du four à grande

vitesse, à partir de l'échangeur de chaleur d'appoint 84.

Un dispositif approprié 120 de régulation de pression est prévu pour détecter la pression du gaz dans la première zone de préchauffage 71 et commander en conséquence le ventilateur 87. Celui-ci travaille en association avec l'appareil 88 de réglage de débit, pour extraire le gaz chaud de la première zone de préchauffage 71 à un débit massique désiré prédéterminé qui est en corrélation avec la température à laquelle le gaz chaud est envoyé aux zones

73 à 75 du four à grande vitesse, comme expliqué précé-

demment. On voit que la présente invention procure un four composite unique dans lequel le gaz chaud, à une température prédéterminée désirée, est envoyé successivement en cascade à travers une pluralité de zones adjacentes,, sans utiliser

un brûleur indépendant dans chaque zone pour régler la tem-

pérature du gaz en circulation dans cette zone particulière.

En outre, de nouveaux dispositifs ont été décrits, qui per-

mettent de contrôler la température et le débit massique de gaz circulant en cascade à travers le four composite,et de commander en conséquence la température du gaz d'admission envoyé au four composite. Les dispositifs mécaniques et électriques de commande des différents éléments du four

composite conformes à la présente invention, associés, sui-

vant une séquence appropriée, peuvent être de conception connue.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven-

tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de réali-

sation et d'application qui viennent d'être déc ts de

façon plus explicite; elle en embrasse au contraire tou-

tes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du techni-

cien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la por-

tée, de la présente invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Four comprenant une pluralité de chambres adja-

centes, sensiblement alignées horizontalement et isolées de façon étanche l'une de l'autre et de l'atmosphère ambiante, et à travers lesquelles passe un élément continu pour y

être traité par un gaz chaud, caractérisé en ce qu'il com-

porte en combinaison: - des moyens (23) de mise en circulation vers la chambre de la pluralité de chambres (15) qui est traversée en dernier par l'élément (6) lorsqu'il se déplace dans le four, d'un gaz chaud à une température prédéterminée; - des moyens (26, 27, 30, 34, 35, 37) pour faire circuler en cascade le gaz chaud sortant de cette dernière chambre,

successivement à travers les autres chambres de la plu-

ralité de chambres, dans une direction allant de la der-

nière à la première chambre traversée par l'élément lors-

qu'il se déplace à travers le four; et - des moyens (21) d'évacuation du gaz chaud de la chambre

dans laquelle le gaz chaud circule en dernier.

2 - Four selon la Revendication 1, caractérisé en

ce que les moyens de mise en circulation du gaz chaud

vers la dernière chambre traversée par l'élément compren-

nent:

(i) un premier échangeur de chaleur (20) à tra-

vers lequel on fait circuler un fluide chaud; (ii) une source de gaz plus froid que le fluide chaud qui circule à travers l'échangeur de chaleur susdit, et (iii) des moyens (22) de mise en circulation du gaz froid provenant de ladite source, à travers l'échangeur de chaleur, en relation de transfert de chaleur avec le

fluide chaud, de manière à chauffer le gaz froid à une tem-

pérature désirée,en vue de sa circulation ultérieure vers

la chambre traversée en dernier par l'élément.

30- Four selon la Revendication 1 ou la Revendi-

cation 2, caractérisé en ce que les moyens de mise en cir-

culation du gaz chaud en cascade, successivement à travers la pluralité de chambres comprennent: (i) des moyens (25, 29, 31, 32, 33, 39) de mesure de la pression du gaz dans chaque chambre de la pluralité de chambres, et (ii) des moyens<(27, 37, 41) d'extraction du gaz d'une chambre et de mise en circulation de ce gaz vers la

chambre située immédiatement en amont, par rapport au dépla-

cement de l'élément, lorsque la pression de gaz dans ladite

chambre atteint une valeur prédéterminée.

4 - Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (18) de chauffage du gaz extrait de la chambre dans laquelle le gaz chaud circule en cascade en dernier,et des moyens (21) de

mise en circulation de ce gaz à travers l'échangeur de cha-

leur (20) en relation de transfert de chaleur avec le gaz

relativement froid qui circule dans cet échangeur.

- Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend:

(i) un deuxième échangeur de chaleur (19) inter-

posé entre la chambre vers laquelle le gaz chaud est éva-

cué en dernier et les moyens de chauffage du gaz évacué; (ii) un incinérateur de fumées (18) et des moyens (49, 50, 51, 52) pour diriger sélectivement à travers les échangeurs de chaleur, le gaz d'échappement qui sort de l'incinérateur.

6 - Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (24, 28, 38) associés à chacune des chambres de la pluralité des chambres, pour renvoyer du gaz extrait d'une chambre dans

la mAme chambre.

7 - Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend:

(i) des moyens (106) associés à chacune des cham-

bres de la pluralité de chambres, pour détecter séparément la température du gaz chaud dans chacune des chambres, et (ii) d'autres moyens (107), associés à chacune des chambres de la pluralité de chambres et aux moyens de détection de la température du gaz de ces chambres, qui répondent à ces moyens pour permettre au gaz chaud d'entrer

dans la chambre correspondante.

8 - Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (86) asso-

ciés au moins à la derniêre chambre (76)traversée par l'élé-

ment, pour envoyer sélectivement à cette dernière chambre, un gaz qui est relativement froid par rapport au gaz chaud

normalement en circulation dans cette dernière chambre.

9 - Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de circulation en cascade du gaz chaud comprennent: (i) des moyens (85) pour faire circuler en cascade le gaz chaud à travers la pluralité de chambres, à un débit massique qui est en corrélation avec le taux d'évaporation de solvant désiré à l'intérieur des chambres; et

(ii) des moyens (88, 89) de contrôle continu, asso-

ciés aux moyens(87) d'évacuation du gaz chaud de la dernière chambre, pour contrôler de façon continue le débit massique d'un mélange de gaz chaud et de vapeur de solvant extrait de la dernière chambre, et pour régler la température du gaz envoyé au moins à la dernière chambre, lorsque le débit

massique contrôlé s'écarte d'une valeur de référence pré-

déterminée.

- Four selon l'une quelconque des Revendications

1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (48, 49) de détection de la température du gaz dans la dernière chambre (14) et dans la chambre (10) à laquelle le gaz chaud est envoyé en dernier, et de transformation de ces températures en signaux électriques indépendants qui sont combinés suivant une proportion prédéterminée pour être comparés avec une valeur de référence; et des moyens (50, 51) de réglage de la température du gaz chaud envoyé à la dernière chambre, lorsque les signaux électriques combinés

s'écartent de la valeur de référence.

1i- Four selon l'une quelconque des Revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un four de préchauffage comportant une pluralité de chambres

adjacentes, sensiblement alignées horizontalement et iso-

lées de façon étanche l'une de l'autre et de l'atmosphère ambiante, chacune des chambres comportant deux rangées de buses (16, 17) qui se font face pour diriger des jets de

gaz chaud les uns vers les autres, sensiblement perpendi-

culairement à un plan sit'ué entre les rangées de buses et parallèle à ces dernières.

12 - Four selon l'une quelconque des Revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des

moyens (113, 114, 115, 116) de mesure au moins de la tem-

pérature du gaz chaud qui circule en cascade à travers les chambres, de comparaison de cette mesure à une valeur de référence prédéterminée, et des moyens (117, 118) de réglage de la température du gaz d'admission chaud envoyé au moins

à la chambre traversée en dernier par l'élément, en fonc-

tion d'une variation de la mesure par rapport à la valeur

de référence.

13 - Procédé de traitement thermique d'un élément

continu qui se déplace successivement, sensiblement hori-

zontalement, à travers une pluralité de chambres adjacen-

tes alignées, sensiblement isolées de façon étanche l'une de l'autre et de l'atmosphère ambiante, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) chauffer le gaz utilisé pour le traitement thermique de l'élément, à l'extérieur des chambres, et

(b) faire circuler en cascade ce gaz chaud succes-

sivement à travers la pluralité de chambres, dans une di-

rection allant de la dernière, la première chambre de la

pluralité de chambres traversées par l'élément en dépla-

cement.

14 - Procédé selon la Revendication 13, caracté-

risé en ce qu'il consiste à:

(c) faire circuler en cascade le gaz chaud à tra-

vers les chambres, à un débit massique qui est en corréla-

tion avec un taux désiré d'évaporation du solvant transpor-

té par l'élément dans les chambres; (d) contrôler le débit massique du gaz extrait de la chambre dans laquelle le gaz chaud circule en dernier, et

(e) régler la température du gaz chaud qui circu-

le en cascade à travers les chambres, lorsque le débit

massique de gaz extrait s'écarte d'un débit massique pré-

déterminé qui correspond au taux d'évaporation désiré du solvant.

- Procédé selon la Revendication 13, caractéri-

sé en ce qu'il consiste à: (c) contrôler la température du gaz chaud dans les dernière et première chambres de la pluralité de chambres traversées par l'élément en déplacement; (d) transformer en un signal électrique, chaque

température du gaz chaud mesurée dans les dernière et premiè-

re chambres; (e) combiner les signaux électriques des dernière et première chambres, dans une proportion prédéterminée pour

les comparer avec une valeur de référence qui est en corré-

lation avec les températures de gaz que l'on désire mainte-

nir dans les chambres, et

(f) régler la température du gaz qui circule en cas-

cade à travers les chambres, lorsque le signal combiné dif-

fère de la valeur de référence.

16 - Four conçu pour évaporer un solvant liquide porteur d'une matière de revêtement, à une certaine vitesse qui est en corrélation avec le débit massique du gaz chaud à travers le four, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle du débit massique d'un mélange de gaz et de vapeur de solvant extrait du four,et des moyens de réglage de la température du gaz chaud qui circule dans le four, lorsque le débit massique contrôlé s'écarte d'une

valeur de référence désirée.