FR2513366A1 - Procede pour la distribution de l'ecoulement au moyen de jets d'air dans un four de recuperation dans la fabrication du verre - Google Patents

Abstract

DANS UN FOUR A RECUPERATION DU TYPE UTILISE POUR LA FUSION DU VERRE, UNE SURCHAUFFE LOCALISEE DU GARNISSAGE DU RECUPERATEUR EST REDUITE AU MINIMUM, LE CHAUFFAGE DU GARNISSAGE DU RECUPERATEUR EST RENDU PLUS UNIFORME ET LE RENDEMENT DU RECUPERATEUR EST AMELIORE, AU MOYEN DE JETS D'AIR DANS L'ESPACE QUI S'ETEND LE LONG DU GARNISSAGE DU RECUPERATEUR, A L'OPPOSE DU CONDUIT, POUR CONTRECARRER LES DESEQUILIBRES D'ECOULEMENT DANS LE RECUPERATEUR.

Description

La présente invention concerne des fours à récupération et leur

exploitation et, plus précisément, le type de four à récupération qui est couramment utilisé dans la fabrication du verre plat Les récupérateurs utilisés dans de tels fours sont constitués ordinairement par un lit perméable aux gaz de matière réfractaire, par exemple un empilement de briques parfois

appelé "garnissage en damier", à travers lequel les gaz d'échap-

pement chauds passent pendant l'une des phases d'un cycle de chauffe, afin de réchauffer le garnissage Dans l'autre phase

du cycle de chauffe, le courant est inversé et la chaleur accu-

mulée dans le garnissage sert à pré-chauffer l'air comburant qui

passe à travers le récupérateur Les récupérateurs sont généra-

lement utilisés par paires, disposés respectivement de part et

d'autre de la chambre de combustion du four Tandis qu'un récu-

pérateur absorbe de la chaleur en provenance des gaz d'échappe-

ment, l'autre chauffe l'air d'admission.

Du fait que les fours à verre plat comprennent ordinaire-

ment un nombre relativement grand d'orifices de brûleur (d'habi-

tude 4 à 8 environ de chaque côté) distants d'un mètre ou plus les uns des autres sur une rangée, un lit de récupérateur qui leur est adjoint présente ordinairement une longueur qui est plusieurs fois plus grande que sa hauteur ou sa largeur Pour des raisons de construction, le conduit principal qui achemine les gaz vers et à partir de chaque récupérateur est ordinairement situé à l'une des extrémités du récupérateur Malheureusement,

cette disposition se traduit par une tendance des gaz à s'écou-

ler longitudinalement dans certaines parties des récupérateurs et à éviter des zones du garnissage Les gaz d'échappement chauds ont tendance à s'écouler er plus grandes quantités à travers les zones du garnissage voisines du conduit, ce qui fait que ces zones deviennent plus chaudes que d'autres parties du garnissage Cette situation de déséquilibre est aggravée par le fait que le courant d'air comburant froid d'alimentation a tendance, pendant la phase de chauffe, à être attiré vers l'extrémité opposée du garnissage par rapport à l'orifice d'admission du conduit En conséquence, la zone d'extrémité du garnissage du côté conduit a tendance à atteindre des maximums

de température plus élevés et à conserver des minimums de tem-

pérature plus élevés pendant toute la durée du cycle de chauffe.

En raison des hautes températures, la partie terminale du gar-

nissage du c 8 té conduit a tendance à se détériorer plus rapide-

ment que d'autres, ce qui abrège la durée utile du four et se manifeste fréquemment par une limitation de l'exploitation du four En outre, du fait que la chaleur accumulée est concentrée dans une zone du garnissage, l'efficacité avec laquelle l'air est pré-chauffé au cours de la phase de chauffe est abaissée, ce qui réduit le rendement thermique global du four La présente

invention a pour but de remédier à ces inconvénients.

les brevets des Etats-Unis ng 1 836 412 et 2 813 708 con-

cernent des systèmes de modification de l'écoulement dans des

récupérateurs L'un et l'autre font appel à des chicanes, con-

çues principalement dans le but de rendre plus uniforme l'écou-

lement d'air à travers le garnissage en damier pendant la phase de chauffe liais on ne voit pas comment de telles dispositions pourraient exercer un effet suffisant sur l'écoulement dans le

sens opposé à travers le garnissage, pendant laphase d'échappe-

ment, pour éviter la concentration de chaleur à l'extrémité du garnissage côté conduit En outre, de tels dispositifs à chicanes pourraient bien changer le modèle d'écoulement dans l'espace ménagé au-dessous du garnissage pendant la phase d'échappement, favorisant ainsi l'écoulement latéral des gaz d'échappement le long de l'espace surmontant le garnissage, pour pénétrer ensuite

dans le garnissage à son extrémité côté conduit.

Des dispositifs dans lesquels plusieurs conduits sont prévus pour distribuer les courants de gaz à travers des récupérateurs sont décrits dans les brevets des Etats-Unis ng 4 174 948, 4 256 173 et 4 257 476 Chacun de ces dispositifs exige des

remaniements importants de la structure du récupérateur, rema-

niements qui peuvent ne pas être réalisables dans des fours

existants qui sont inopportuns dans le cas de fours qui fonc-

tionnent actuellement en continu En outre, il serait souhai-

table qu'une distribution uniforme de l'écoulement puisse être

obtenue sans les travaux importants de construction supplémen-

taire exigés par ces dispositifs.

Dans les brevets des Etats-Unis N 2 4 047 560 et 4 088 180, il est proposé une chicane mobile pour détourner des courants d'air pendant la phase de chauffe d'un récupérateur Il serait préférable d'éviter l'utilisation d'éléments mobiles, en particulier dans des conditions de fonctionnement aussi sévères

o la durabilité peut poser un problème.

Il a également été proposé d'équiper des récupérateurs de cloisons, de telle manière que chaque orifice de brûleur soit

associé à une section correspondante du garnissage du récupéra-

teur Certes, une telle disposition peut assurer un contrôle efficace de la distribution de l'écoulement, mais il y a de bonnes raisons pour hésiter à l'adopter, eu égard au fait qu'un colmatage ou un effondrement de l'une des sections du garnissage du récupérateur peut mettre un orifice de bruleur pratiquement hors service, ce qui paralyse gravement le fonctionnement d'un four Pour ces raisons, il est préférable d'utiliser un lit de garnissage d'un seul tenant, non cloisonné, en communication

commune avec plusieurs orifices de br-leur.

Suivant la présente invention, les écoulements de gaz dans un récupérateur sont rendus plus uniformes par l'utilisation de jets d'air ou similaires, pour contrecarrer les tendances à l'écoulement longitudinal dans l'espace de distribution des gaz interposé entre un conduit et un lit de garnissage Le jet d'air est placé près de l'extrémité opposée du garnissage par rapport au conduit et il est dirigé dans le sens de la longueur du récupérateur, paralllement dans l'ensemble au côté voisin du

garnissage De l'air ou un autre gaz relativement froid, sor-

tant du jet, est dirigé à contre-courant de l'écoulement longitu-

dinal indésirable à travers l'espace de distribution pendant la phase de chauffe du cycle et, en conséquence, il met direc- tement obstacle à cet écoulement longitudinal, ce qui fait que

l'air comburant passe plus uniformément à travers le garnissage.

Pendant la phase d'échappement, l'entraînement des gaz par le jet d'air dans la région opposée à l'extrémité côté conduit de l'espace de distribution crée une zone de basse pression qui fait

que de plus grandes quantités de gaz d'échappement sont atti-

rées à travers la partie voisine du garnissage, réduisant dans une mesure correspondante la quantité des gaz d'échappement qui passe longitudinalement à travers l'espace de distribution vers

l'extrémité du garnissage côté conduit.

Fait avantageux, le dispositif de contrôle d'écou-

lement de la présente invention peut être ajouté aisément à un

four en exploitation existant, sans interruption de fonctionne-

ment et à un prix relativement bas Les frais d'exploitation des

jets de contrôle d'écoulement sont minimes en comparaison du ren-

dement amélioré du récupérateur et de la longévité prolongée du

four que permet d'obtenir la présente invention En outre, l'uti-

lisation de jets d'air relativement froids ou similaires a aussi pour effet de réduire la surchauffe de la structure de support du garnissage, directement par abaissement de la température de l'es

pace de distribution.

La figure 1 des dessins est une vue schématique en coupe transversale et verticale, dans le sens de la largeur d'un

four de fusion du verre à chauffage transversal et à récupéra-

tion, illustrant un exemple de disposition des jets d'air de

contrôle d'écoulement suivant la présente invention.

La fig 2 est une vue en coupe longitudinale et verticale d'un récupérateur, faite suivant la ligne x-x de la fig 1 et montrant un modèle d'écoulement typique pendant une phase

d'échappement du récupérateur, en l'absence des moyens de con-

trôle d'écoulement suivant la présente invention. La fig 3 est une vue en coupe longitudinale et verticale du même récupérateur, faite suivant la ligne x-x de la fig 1 et montrant un modèle d'écoulement typique pendant une phase de chauffe, en l'absence des moyens de contrôle d'écoulement de

la présente invention.

La fig 4 est la même vue du récupérateur que celle de la fig 2, montrant le modèle d'écoulement pendant une phase

d'échappement, avec un jet d'air de contrôle intervenant con-

formément à la présente invention.

La fig 5 est la même vue du récupérateur que celle de la fig 3, montrant le modèle d'écoulement pendant une phase de chauffe, avec un jet d'air de contrôle d'écoulement intervenant

conformément à la présente invention.

La fig 6 est une vue d'élévation à plus grande échelle et partiellement découpée, montrant une forme de construction préférée de jet d'air destiné à être utilisé dans le cadre de

la présente invention.

La fig 7 est une vue en coupe transversale du jet d'air

de la fig 6, faite suivant la ligne 7-7 de la fig 6.

Le four à récupération qui est représenté sur les dessins est typique des fours de fusion utilisés dans l'industrie du verre plat Il convient de noter qu'un tel four est ici décrit à titre d'exemple d'illustration et que la présente invention

est applicable à d'autres types de fours à récupération.

Sur la fig 1, un bain de verre en fusion et partiellement fondu 10 est contenu dans une cuve de fusion Il dont l'espace

intérieur constitue la chambre de combustion principale du four.

Le four comprend aussi une paire de récupérateurs 12 et 13 qui flanquent la cuve de fusion et qui communiquent avec celle-ci par plusieurs orifices de br leur respectifs 14 et 15 Le combustible pour la combustion est délivré par des conduites de combustible, 16 et 17 respectivement, à des brûleurs situés à l'intérieur de chaque orifice D'après ce qui est représenté

sur la fig 1, le récupérateur 12 est dans la phase d'échappe-

ment du cycle de chauffe et le récupérateur 13 est dans la phase de chauffe de ce cycle De l'air comburant passe de bas en haut à travers le récupérateur 13, o il est pré-chauffé en léchant un garnissage en damier perméable aux gaz 20, fait de matériaux réfractaires et notamment d'une maçonnerie de briques, garhissage qui a été précédeament chauffé; puis l'air passe par

les orifices 15 o il se combine avec le combustible en prove-

nance de la conduite de combustible 17, à l'embouchure de chaque orifice Les flammes s'étendent sur une distance considérable à l'intérieur de la cuve de fusion 11 et les gaz d'échappement

chauds traversent les orifices 14 et pénètrent dans le récupéra-

teur 12 opposé o ces gaz chauffent un autre garnissage en damier de briques 21 La conduite de combustible 16 est hors service pendant cette partie du cycle de chauffe Au bout de plusieurs minutes de fonctionnement, les courants sont inversés, du combustible est délivré par la conduite 16 et les conduites de combustible 17 sont mises hors service Pendant cette seconde

phase du cycle de chauffe, le récupérateur 12 sert à pré-

chauffer l'air comburant d'alimentation et le récupérateur 13 sert à capturer la chaleur perdue à partir des gaz d'échappement qui le traversent Après plusieurs minutes de fonctionnement encore, le sens d'écoulement est inversé de nouveau, et ainsi

de suite.

Un ce qui concerne leur construction, les récupérateurs 12 et 13 peuvent être pratiquement symétriques l'un de l'autre et,

par conséquent, la description d'autres caractéristiques struc-

turelle du récupérateur 12 s'appliquera aussi bien au récupéra-

teur 13 Un caractère typique des récupérateurs de fours de fusion du verre est leur forme géométrique, la largeur du lit de garnissage, visible sur la fig 1, étant beaucoup plus petite que sa longueur, visible sur les fig 2 à 5 Cela est dû au fait que chaque récupérateur est en communication avec une longue rangée d'orifices, typiquement quatre à huit orifices de chaque côté du four Au-dessus de la garniture 21 est ménagé un espace collecteur 22 de forme allongée, par l'intermédiaire duquel les différents orifices 14 sont en communication commune avec le garnissage 21 Du côté opposé du garnissage se trouve un espace 23 de distribution des gaz qui s'ouvre, à l'une des extrémités, dans un conduit 24 (fig 2 à 5) Le garnissage est supporté par

une série d'arcs 25.

Sur les fig 2 à 5 sont représentés schématiquement les

moyens d'alimentation de la cuve de fusion 11 Ceux-ci compren-

nent un prolongement d'entrée 30 de la cuve, un dispositif 31 de chargement discontinu des ingrédients du verre et un orifice

d'admission 32.

La fig 2 donne une représentation approximative du modèle d'écoulement pendant une phase d'échappement du cycle de chauffe,

en l'absence des améliorations apportées par la présente inven-

tion Une par-ie des gaz d'échappement a tendance à être attirée

longitudinalement le long de l'espace collecteur 22 en direc-

tion de l'extrémité du récupérateur du côté conduit, puis vers le bas pour pénétrer dans le garnissage au voisinage de cette extrémité côté conduit La plus grande quantité résultante de

gaz d'échappement qui s'écoule à travers l'extrémité du garnis-

sage du côté conduit a pour effet que cette zone du garnissage et des arcs 25 sous-jacents devient plus chaude que le reste du récupérateur Lorsque les courants sont inversés dans la phase de chauffe, selon ce qui est représenté sur la fig 3, le courant d'air d'admission à travers le garnissage et, par suite, l'effet de refroidissement sont quelque peu déplacés, comme on a pu le constater, vers l'extrémité opposée du garnissage par rapport au conduit En conséquence, le garnissage à proximité de l'extrémité côté conduit reste constamment, comme on l'a

constaté, à une température plus élevée que le reste du garnis-

sage La zone de cette concentration inefficace et parfois

dangereuse de chaleur n'est évidemment pas démimitée rigoureu-

sement et dépend de la forme particulière d'un récupérateur, mais on peut dire qu'elle constitue de façon générale le premier tiers

environ du garnissage à partir de l'extrémité côté conduit.

Des données chiffrées particulières, fournissant un exemple du déséquilibre thermique dans ce type de récupérateur, figurent dans le brevet des Etats-Unis N 2 4 047 560 Sur la fig 4 est représenté un tuyau de jet d'air 35

pour le contrôle de l'écoulement, inséré dans l'espace de dis-

tribution 23 du récupérateur 12 selon un mode de réalisation préféré de l'invention On a indiqué, sur la fig 4, l'effet approximatif du jet d'air de contrôle d'écoulement sur le

modèle d'écoulement des gaz d'échappement à travers le garnis-

sage 21 pendant la phase d'échappement, de telle sorte qu'on puisse le comparer avec celui de la fig 2 Les jets d'air issus du tuyau 35 sont dirigés parallèlement dans l'ensemble à la longueur de l'espace de distribution, vers l'extrémité de celui-ci du c 8 té conduit De préférence, les jets se trouvent dans la moitié de l'espace de distribution 23 la plus éloignée du conduit 24 et, suivant une disposition optimale, dans le

tiers le plus éloigné Les jets qui sortent du tuyau 35 produi-

sent un effet d'entralnement sur les gaz environnants, créant ainsi une zone de basse pression dans la partie voisine du garnissage Cette zone de basse pression est à l'origine de débits plus grands de gaz d'échappement vers le bas à travers le garnissage à l'extrémité opposée au conduit, ce qui réduit

la tendance des gaz d'échappement à s'écouler le long de l'es-

pace collecteur 22 en direction de l'extrémité du garnissage

coté conduit comme le montre la fig 2.

La fig 5 donne une représentation approximative de l'effet des jets de contrôle d'écoulement sur la distribution de l'air comburant d'admission à travers le réaupérateur pendant la phase de chauffe, de telle sorte qu'on puisse le comparer avec le modèle d'écoulement indiqué sur la fig 3 La tendance de l'air comburant, qui arrive par le conduit 24, à s'écouler dans une mesure disproportionnée vers l'extrémité distale de l'espace de distribution 23 est contrecarrée par les jets d'air issus du tuyau 35 qui sont dirigés à contre-courant de l'écoulement de

l'air comburant d'admission le long de l'espace de distribution.

La résistance à l'écoulement produite par les jets fait que de plus grandes quantités d'air-comburant passent à travers les

parties du garnissage à l'extrémité du récupérateur côté con-

duit, ce qui se traduit par un écoulement mieux dis-

tribué de l'air à travers toutes les parties du garnissage et

par une réduction de la différence de température entre l'extré-

mité du récupérateur c 8 té conduit et l'extrémité opposée.

Les jets d'air ont le double effet d'éviter des débits

excessifs de gaz d'échappement à travers l'extrémité du garnis-

sage côté conduit et de provoquer des débits plus forts d'air froid d'admission à travers l'extrémité du garnissage du côté

conduit, ces deux effets ayant pour résultat de réduire la ten-

dance à la surchauffe de l'extrémité du garnissage du côté conduit En outre, par le fait que de plus grandes quantités d'air d'admission sont amenées à s'écouler à travers les

parties plus chaudes du garnissage, l'efficacité de la récupé-

ration de chaleur par le récupérateur est améliorée Ce double avantage amène à faire intervenir les jets d'air pendant la totalité ou pratiquement la totalité du cycle de chauffe, ce qui est le mode de réalisation préféré Toutefois, les effets bénéfiques sur la phase d'échappement et sur la phase de chauffe sont indépendants l'un de l'autre et, si on le désire, on peut ne faire intervenir les jets d'air que pendant une seule des

phases, pour mettre à profit une partie des avantages de l'in-

vention.

On considère également que les moyens de contrôle d'écou-

lement peuvent avoir un certain effet bénéfique direct sur les arcs 25 de support du garnissage et sur les structures associées, en ce sens que les courants d'air issus des jets d'air peuvent

refroidir ces arcs, ce qui prolonge leur longévité.

Dans la plupart des cas, il sera préférable d'utiliser un second tuyau 36 de jet d'air de contrôle d'écoulement dans

l'autre récupérateur 13, mais naturellement il n'est pas indis-

pensable que l'invention soit appliquée aux deux récupérateurs.

A la place d'un seul tuyau de jet d'air dans l'espace collec-

teur de chaque récupérateur, il peut être préférable dans certains cas de prévoir deux ou plusieurs tuyaux dans chacun, afin de répartir l'effet de contre-courant sur une zone plus étendue Un ou plusieurs orifices d'échappement d'air peuvent être prévus dans chaque tuyau Par exemple, trois orifices, comme il en est prévu dans le mode de réalisation particulier ci-après décrit, se sont révélés satisfaisants pour répartir l'effet des

jets d'air sur une zone plus étendue de l'espace de distribu-

tion Il a été constaté qu'il était opportun de placer le tuyau de jet d'air approximativement à mi-distance entre les arcs de support 25 et le plancher de l'espace de distribution Sur la longueur de l'espace de distribution, le tuyau de jet d'air doit être situé à l'extrémité opposée à l'entrée du conduit, dans la moitié la plus éloignée de l'espace de distribution et, de préférence, dans le tiers le plus éloigné Par exemple, dans un récupérateur à six orifices tel que représenté sur les dessins, le tuyau est avantageusement placé dans la région

située dans l'alignement des deux derniers orifices.

Des détails d'une forme de réalisation possible du tuyau de jet d'air 35 sont représentés sur les fig 6 et 7 En raison de l'environnement chaud dans l'espace de distribution de l'air, il est préférable que le tuyau de jet d'air soit refroidi et, par-conséquent, la forme de réalisation représentée sur les fig. 6 et 7 est un dispositif à double chemise, à refroidissement par eau Ce dispositif comprend un conduit cylindrique extérieur 40 et un conduit cylindrique intérieur 41 qui sont fermés l'un et l'autre par une plaque d'extrémité 42 Le conduit extérieur 40 est plus court que le conduit intérieur 41 et l'autre extrémité du conduit 40 est fermée par un anneau 43, ce qui donne lieu à

un espace annulaire entre les conduits intérieur et extérieur.

Cet espace annulaire est divisé en deux moitiés 44 et 45 par des cloisons 46 et 47 Les cloisons 46 et 47 se terminent à courte distance de la plaque d'extrémité 42, de façon à ménager

des ouvertures 48 et 49 par lesquelles les demi-espaces annulai-

res 44 et 45 communiquent entre eux Au moyen d'un raccord 50, le demiespace annulaire 44 peut être relié à une source d'eau qui peut s'écouler le long de l'espace 44, pénétrer dans l'espa- ce 45 par les ouvertures 48 et 49, puis quitter l'espace 45 par un raccord 51 Ainsi, le conduit extérieur 40 joue le rôle de chemise à eau, protégeant le conduit intérieur 41 qui contient

de l'air comprimé pour les jets d'air Dans le dispositif repré-

senté, trois buses tubulaires 52, passant à travers lé conduit extérieur 40, sont en communication avec l'intérieur du conduit interne 41 De l'air comprimé, provenant de l'espace intérieur du conduit 41 et s'échappant par les tubes 52, constitue les jets d'air de contr 8 le d'écoulement le tuyau de jet d'air peut

être fabriqué en acier au carbone s'il est prévu un refroidisse-

ment par eau suffisant, mais il peut 3 tre préférable d'utiliser

l'acier inoxydable ou un autre alliage résistant à la chaleur.

Dans ce dernier cas, on peut se passer du refroidissement par eau et le métal peut être protégé par un revêtement de matière céramique isolante Dans une autre forme de réalisation possible à refroidissement par eau, deux espaces annulaires peuvent être produits pour l'écoulement du liquide de refroidissement, avec un courant vers l'extrémité dans l'un des espaces annulaires et

un courant de retour dans l'autre espace annulaire.

Le diamètre des buses de jet d'air, la pression de l'air, le débit volumique et la vitesse sont tous des paramètres entre lesquels il existe une inter-relation De façon générale, une

vitesse élevée est plus efficace qu'un fort volume et, en con-

séquence, pour une pression donnée, on préférera des buses de plus petit diamètre Toutefois, un diamètre des buses qui est trop petit peut rendre le jet d'air inefficace en réduisant dans une mesure excessive le débit volumique de l'air Par

exemple, il s'est révélé que des buses ayant des diamètres inté-

rieurs de 0,375 pouces ( 9,5 mm) donnaient un débit d'air insuf-

fisant avec une pression d'air de 80 à 100 p s i ( 14 000 à 17 500 N/m 2) Dans la gamme de pression de 14 000 à 17 500 NI/m, qui est typique des pressions des canalisations d'air comprimé

dans une usine de production, des buses ayant des diamètres in-

térieurs de 0,4 à 1,o pouces ( 10 à 25 mm) peuvent convenir, et on préférera des buses de 0,5 pouces ( 12,7 mm) de diamètre inté- rieur Si l'on utilise des buses de diamètre excessif, la débit volumique est augmenté, mais la vitesse est réduite, ce qui abaisse l'efficacité du jet d'air Il est possible d'accroître la vitesse avec une buse de grand diamètre en appliquant des pressions d'air plus fortes, mais le débit volumique résultant

peut être plus important qu'on ne le voudrait S'il est préféra-

ble d'éviter les débits volumiques excessivement grands, c'est

afin de réduire au minimum les perturbations dans le fonctionne-

ment du four dans son ensemble et d'exclure la nécessité de grandes quantités d'air comprimé Il a été constaté qu'on peut parvenir à un contrôle adéquat de l'écoulement avec un volume

d'air comprimé inférieur à 1 % du volume d'air comburant consom-

mé au total dans le four et, dans certains cas, ce chiffre peut

être abaissé à 0,2 % Avec les indications générales qui précè-

dent, la vitesse du jet d'air sera typiquement supérieure à

pieds par seconde ( 30 m/s) environ et, de préférence, supé-

rieure à 300 pieds par seconde ( 90 m/s) Afin d'obtenir le débit volumique voulu, la pression de l'air au niveau des buses peut être réduite à moins de 80 livres par pouce carré ( 14 000 NI/m) au moyen d'une soupape intercalée dans la conduite d'alimentation en air Dans un mode de réalisation préféré particulier, on utilise trois buses sur un tuyau construit comme le montrent les fig 6 et 7, présentant chacune un diamètre intérieur de 0,5 pouces ( 12,7 mm) et à travers lesquelles l'air passe à raison de 7000 à 8000 pieds cubiques par heure ( 200 à 230 m 3/h) à une vitesse de l'ordre de 400 pieds par seconde ( 120 m/s), auquel cas le débit total des trois jets correspond à 0,5 % environ de

la consommation d'air comburant dans le four.

le tableau qui suit met en évidence l'effet produit sur les températures d'un récupérateur par une installation de

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jets d'air dont les paramètres sont ceux du mode particulier

préféré indiqué ci-dessus, à cette exception que le débit volu-

mique total des jets d'air était de 11 500 à 13 000 pieds cubi-

ques par heure ( 325 à 370 m 3/h) Le four était un modèle à six orifices de chauffage, tel que représenté sur les dessins, et la température des garnissages a été mesurée par des couples thermoélectriques placés légèrement au-dessus des arcs 25 de

support des garnissages Le tableau donne les valeurs de tempé-

rature en trois points sur la longueur du garnissage, situés

respectivement dans l'alignement vertical des deuxième, quatriè-

me et sixième orifices à partir de l'extrémité côté conduit Ces températures sont les températures maximales moyennes des briques en chaque point, avant la mise en service des jets d'air, une heure vingt minutes après la mise en service des jets d'air et deux heures cinquante minutes après la mise en service des jets d'air Dans ce cas, il a été mis fin à l'utilisation des jets d'air au bout de sept heures environ, en raison d'un effet surcompensatoire sur la distribution de température dans le

garnissage des récupérateurs.

Températures maximales du garnissage Sans jets d'air 1 h 20 mn après 2 h 50 mn après t Iles jets d'air les jets d'air Orifice 2 19452 ? ( 10682 C) 19002 F ( 10382 C) 18502 ? ( 101020) Orifice 4 17402 F ( 9492 C) 17359 ? ( 94620) 17102 F ( 9322 C) Orifice 6 15252 ? ( 8299 C) 15702 F ( 85420) 16102 F ( 87720) Différence de température

orifice 2 - orifice 6 4202 F ( 2399 C) 3302 F ( 1842 C) 2402 ? ( 13320) Des modes de

réalisation particuliers ont été décrits dans le présent mémoire afin de montrer la meilleure façon de mettre

en pratique l'invention, mais il est bien entendu que le spécia-

liste pourra avoir recours à d'autres variantes et modifications qui lui viendront à l'esprit, sans s'écarter pour autant du cadre de l'inventions

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'exploitation d'un récupérateur du type qui com-

prend un lit perméable aux gaz de matière réfractaire, un espace de distribution de gaz en communication avec le lit sur toute la loneueur de celui-ci d'un côté, un conduit communiquant avec l'espace de distribution d'air à l'une des extrémités de celui- ci, un espace collecteur en communication avec le lit sur toute la longueur de celui-ci du c 8 té opposé du lit par rapport à l'espace de distribution, plusieurs orifices s'ouvrant dans

l'espace collecteur à distance les uns des autres sur la lon-

gueur de l'espace collecteur et communiquant avec un four decom-

bustion, le récupérateur intervenant suivant un cycle de chauffe à invérsionpériodique comprenant une phase d'échappement, dans laquelle les gaz d'échappement chauds en provenance du four traversent les orifices pour pénétrer dans l'espace collecteur, puis traversent le lit vers l'espace de distribution et sortent du récupérateur par le conduit, et une phase de chauffe, dans

laquelle de l'air comburant d'admission pénètre dans le récupé-

rateur par le conduit, puis passe de l'espace de distribution dans l'espace collecteur en traversant le lit, pour pénétrer ensuite dans le four en empruntant les orifices, caractérisé en

ce qu'un jet de gaz est dirigé le long de l'espace de distribu-

tion, en direction de l'extrémité côté conduit de cet espace, afin de maintenir une distribution plus uniforme des écoulements

de gaz à travers le lit.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

jet agit pendant la phase d'échappement et est dirigé à co-

courant par rapport à l'écoulement de gaz d'échappement à travers

l'espace de distribution, de manière à entraîner les gaz d'échap-

pement depuis la partie du lit située à l'extrémité opposée du

récupérateur par rapport au conduit.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

jet agit pendant la phase de chauffe et est dirigé à contre-

courant par rapport à l'air comburant qui passe à travers l'espace de distribution, de manière à mettre obstacle au passage d'air comburant à travers la partie du lit située à

l'extrémité opposée du récupérateur par rapport au conduit.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le jet agit en plus pendant la phase d'échappement et est dirigé à concourant par rapport à l'écoulement de gaz d'échappement à travers l'espace de distribution, de manière à entraîner les gaz d'échappement depuis la partie du lit située à l'extrémité

opposée du récupérateur par rapport au conduit.

5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet est injecté dans l'espace de distribution par une buse située dans la moitié de la longueur de l'espace de distribution

à l'opposé du conduit.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet est injecté dans l'espace de distribution par une buse située dans le tiers de la longueur de l'espace de distribution

à l'extrémité opposée par rapport au conduit.

7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet décharge un volume de gaz qui ne dépasse pas 1 % du volume

total d'air comburant envoyé dans le four.

8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le

gaz déchargé par le jet est l'air.

9 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de gaz déchargé par le jet est compris entre 0,2 et 0,7 %

du débit volumique d'air comburant qui traverse le four.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs jets sont dirigés le long de l'espace de distribution

en direction de l'extrémité c 8 té conduit de l'espace de distri-

bution, afin de maintenir une distribution plus uniforme de

l'écoulement des gaz d'échappement à travers le lit.

il Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le volume total de gaz sortant des jets ne dépasse pas 1 % du débit

volumique d'air de combustion envoyé dans le four.

12 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le volume total de gaz sortant des jets est compris entre 0,2 et

0,7 % du débit volumique d'air comburant envoyé dans le four.

UN Procédé selon la revendication 1 ou 10, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs des jets sortent d'une buse ayant un

diamètre intérieur compris entre 0,4 et 1,0 pouces ( 10 à 25 mm).

14 Procédé selon la revendication i ou 10, caractérisé en ce que la vitesse du ou des jets est d'au moins 100 pieds par

seconde ( 30 m/s).